探究环境检测中挥发性有机物检测方法

探究环境检测中挥发性有机物检测方法

尹传莲

山东华箴检测技术 有限公司，山东 临沂 273400

摘要：大气环境中挥发性有机化合物的含量一般都很低，但有机化合物的组成却非常复杂。因此，为了获得更准确的质量检测结果，实验室人员必须改善实验条件，选取更高精度的仪器，采用更为严谨的对策，使数据具有更高的参考价值。在全世界科学技术快速发展的背景下，新的科学成果不断涌现，站在一个新的起点上，环境检测中挥发性有机化合物检测方法的水平也有了很大的发展，科研人员的研究工作也应该更加深入^[1]。

关键词：环境检测；挥发性；有机物；检测方法

引言

挥发性有机物(volatileorganiccompounds,VOCs)被认为是燃烧过程中直接产生的初级污染物，是参与大气光化学反应的有机化合物，主要来自于工业源、生活源和交通源，包括化工、涂装行业、机动车、建筑装饰装修等产生的气体。其中，包含的甲醛、甲苯、非甲烷总烃等，对人体健康有较大的影响^[2]。

1 挥发性有机物的危害

1.1 直接污染

人体会对某些气味产生厌恶，属于人体一种嗅觉反应，就会造成臭味污染。一般情况下，臭味物质会存在一些特征，比如较强的挥发性、成分中有碳数比较少的环状化合物结构、还原态氮或者硫等物质。而挥发性有机物中就存在让人觉得臭味的物质，即给人类造成臭味污染。这些臭味污染会给人类的呼吸系统、内分泌系统、神经系统和循环系统等造成不同程度的影响。另外，挥发性有机物中存在很多化合物具有毒性，比如甲醛、多环芳香烃等物质，这些物质具有很强的致癌性。

1.2 间接污染

挥发性有机物中很多化合物会有高度的光化学反应性，于是受到紫外线的作用，挥发性有机物会与大气中氮氧化合物发生光化学反应，于是就会形成一种化学烟雾，从而产生浓度非常高的臭氧和其他过氧化物，即挥发性有机物不仅自身具有危害，而且还会造成二次污染。高浓度的臭氧会影响人体神经中毒、头昏、呼吸道粘膜和组织遭到破坏、破坏人体免疫力等，而且还会腐蚀农作物，降低农作物的产量。挥发性有机物在大气中还会与氧化剂发生多途径反应，从而形成二次有机气溶胶，这种物质大多数在细颗粒范围，不会下沉，会在空气滞留很长时间，从而会降低大气能见度，形成雾霾天气。如今，雾霾天气越发严重和频繁，严重影响着人类生活和生产。挥发性有机物对人类和自然的危害非常大，丞需采取一切措施对其进行控制，力图能够大幅度降低挥发性有机物的含量。于是下文将对挥发性有机物污染控制技术进行分析。

2 挥发性有机物的收集方法

2.1 容器收集的方法

在进行挥发性有机物的收集过程中，可采用容器收集的方法，将样品收集到summa容器中，然后通过一系列的USE-PA技术取样等手段，将极性和非极性物质分别用TO-14和TO-15进行进一步的分析与收集，进而完成挥发性有机物的检测程序。除了用summa容器外，还可用冷凝袋等容器进行收集，不仅成本低，而且操作简易。但是，也存在一定的局限性，在收集有机物样品的过程中，可能会产生气体泄露，出现浪费样品的问题。

2.2 吸附收集的方法

在收集挥发性有机物的过程中，吸附方法相较于其他方法更加简单和易用，因此成为我国最常用的检测方法之一。由于吸附的过程较为简单，使用固体吸附物在进行有机物的吸附时实质上也是一种气体的收集，有些吸附物需大量的有机物来吸收，且吸附率不会发生任何变化。其中应用最广泛的吸附剂是活性炭和tenax，tenax由于不会对环境产生污染，是最为常用的吸附剂。另外，与其他吸附剂相比，tenax具有很强的稳定性，即使是将它置于高温环境下，也不会发生任何的变化或化学反应。因此，对挥发性有机物的收集工作有着重要的推动作用。

3 挥发性有机物污染控制技术

3.1 光催化技术

光催化技术的使用年代比较久，早在20世纪70年代就已经有着普遍的使用。光催化剂技术能够控制挥发性有机物含量，主要是将该有机物氧化为其他物质。这种技术中最终就是需要使用到催化剂，常用的催化剂为n型半导体材料，比如二氧化钛、氧化锌、三氧化二铁等。光催化技术降低挥发性有机物的含量主要原理在于对催化剂使用相应的光进行照射，其价带上的电子会被激发，从而进入导带，会产生空穴，形成空穴对，即光催化剂被激活，会产生氢氧离子，该离子会与挥发性有机物发生氧化反应，从而使得挥发性有机物转化为无机物、水和二氧化碳，从而实现对污染控制。需要注意的是在挥发性有机物污染控制中使用该技术，该有机物的浓度需要小于100mg/L，且其气流量比较小。

3.2 气相色谱法

气相色谱，简称GC，是20世纪50年代的一项重大发明。主要利用物质的沸点、极性等物理性质上的差异，通过程序变换色谱柱的温度，依据在不同时段内吸附解吸不同种类的物质，有效地分离气体样品中的组分，经检测器形成色谱图，与标准物质的色谱图作比较，进行定量分析，得出最终结果。气相色谱具有分离效率高、选择性好、灵敏度高、分析速度快等特点。

3.3 HPLC分析方法

高效液相色谱分析又称为HPLC分析法，其分析流程是将储液瓶中的溶剂通过泵吸入到色谱系统中，经过输出过程，在通过流量和压力测量后，进入进样器中。样品经过进样器注入到色谱柱中，分离后再进入检测器。检测的信号会通过数据处理设备的处理后，形成色谱图。废弃的液体进入到废液瓶中。HPLC主要改变的是流动的相极性，从而促使样品在最佳的状态下实现分离。HPLC方法在逐步优化中又结合了现代自动控制技术，不仅提高了自动化测量水平，而且高效完成了检测样品的要求和任务，促使挥发性有机物的检测结果更加准确。

3.4 冷凝技术

冷凝法属于一种挥发性有机物的回收处理技术，通过回收再利用从而实现污染控制。冷凝法主要是将挥发性有机物中具有价值的成分进行回收，实现资源化利用。气态污染物具有不同的蒸气压，所以冷凝法利用该特点，通过设置合适的压力和温度使得有机物过饱和，于是挥发性有机物中的某些成分就会发生凝结作用，于是能够实现对该成分的净化和回收利用。使用冷凝法对污染进行控制的去除率并不是很高，当挥发性有机物的沸点温度在60℃以下时，去除率能够达到80%-90%。所以为了实现的更好的污染控制效果，将其与上文中研究的焚烧法进行结合使用，不仅能够提高挥发性有机物的去除率，而且还可以降低运行成本和运行条件，于是这种结合使用方式在实际中应用比较普遍。

4 结语

如今，随着科学技术越来越快地发展，挥发性有机化合物含量的检测技术也变得越来越专业，如GC和GC-MS、HPLC相比，这种样品的检测方法更准确。同时，人们应提高挥发性有机化合物检测对环境的有效性和应用性，还要重视环境治理工作。因此，相关人员在进行这类实验的过程中，应注意以保护生态环境、居民生活环境为目标，在进行更好地控制的前提下，尽量避免误差，提高数据的精确度。挥发性有机化合物的检测实验为今后的相关工作提供了更多新的、有效的思路，从而能更好地为我国资源工作作出贡献^[3]。

参考文献：

[1]田芳.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].中国资源综合利用，2019，37（12）：126-128.

[2]刘成富，汤典峰，朱艳华.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].山东化工，2019，48（11）：217+219.

[3]吕俊佳.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].湖北农机化，2019（21）：78.