环境空气中挥发性有机物的有效监测分析

环境空气中挥发性有机物的有效监测分析

田志钰

身份证号：65232319970508051X

摘要：挥发性有机化合物（VOCs）是一类具有高挥发性的有机化合物，它们在释放的有害物质流动到空气中，并能够对环境和人类健康产生潜在的危害。故而，需要做好对挥发性有机物污染的有效监测工作。目前，国内发布了很多有关挥发性有机物监测理的方法，并得到了良好的效果。基于此，本文对环境空气中挥发性有机物（VOCs）的采集与监测方法进行研究，以供参考。

关键词：环境空气；挥发性有机物；监测方法

引言

我国作为世界上人口最多的国家之一，其经济增长速度快、工业化程度高，空气污染问题日益突出。特别是在城市地区，汽车尾气、工业排放等源头成为挥发性有机物主要的排放来源。与此同时，挥发性有机物的挥发性、毒性以及易溶解性等特点也使得其在环境中的迁移和转化更加复杂，给周围环境带来了巨大挑战。因此，对环境空气中挥发性有机物的有效检测分析，对环境空气污染问题及其治理方法具有重要的理论和实践意义。

1挥发性有机物污染来源

挥发性有机物的来源较为广泛，生产及生活中都会产生挥发性有机物，其主要来源包括了化工、工业、燃烧等方面。（1）化工。化工生产出来的产品可以提高现代人生活与生产的便利性，发挥着重要作用。不过，在化学生产过程中也带来了很多挥发性有机物，这种有机物形态不一，不仅有固体、气体和液体，还包含了液体与固体混淆在一起的形式。并且，化工生产过程中造成的污染物质组分相当复杂，且类型不同。因而，在这样的情况下，对污染治理技术提出了严格的要求，其中比较常见的治理技术就是物理吸附方式、光氧化分解方式等。（2）工业。工业生产过程中，挥发性有机物污染源自不同类型的生产制造，如印染产品、造纸业、印刷包装、涂料生产等，这部分工业产品制造造成污染物质发生，比较常见的形态就是固体挥发性有机物。举例言之，工业生产导致的废渣、排泄物等，在这期间分析固体类型的有机物污染率较大，而且因为其长时间处在挥发的情况下，所以对后续工作处理水平和短暂储存环境的密封性提出了严格的要求。（3）燃烧。现代人生活以及生产过程中，需要燃烧各种东西。就以化石燃料而言，这一类型的燃料涵盖了不同类型，如天然气、石油等，在实际生产过程中对燃料的燃烧是比较常见的，并且所需量大，消耗快速，这一燃料燃烧以后就会造成很多污染物质发生，会引发温室效应，从而影响大气环境，致使生态环境被污染，所以需要对挥发性有机物污染进行有效治理。

2环境空气中挥发性有机物（VOCs）的采集与监测方法

2.1环境空气中挥发性有机物（VOCs）的采集方法

（1）容器采集法。相较于其他挥发性有机物（VOCs）采集方法而言，容器采集法是最为简单且常用的一种采集方法。通常情况下，污染物浓度较高时会利用这一方法采集样本。塑料袋、注射器与玻璃容器是这一方法应用时所使用的主要容器，其中，塑料袋具有便捷、性价比高的特点，但在实际运用过程中容易发生渗漏现象，极易对所采集样品造成污染与损失；玻璃容器虽不会发生渗漏现象，但由于其内部空间有限，可盛装样品数量较少，且极易发生破碎现象，破碎后样品也随之“消失”；而经过电抛光处理后的SUMMA不锈钢罐装容器采集法优势更加显著，亦是国内外容器采集法的标准性方法。这一方法是指先将SUMMA不锈钢容器进行抽真空处理，之后利用罐子进行空气样品的采集、富集，再利用高效气相色谱法对所采集样品进行定性、定量分析。该技术能够有效避免光化学反应的出现，确保样品不被损坏，且能够被回收，这也是该技术方法的主要优势，能够有效避免因污染或吸附对样品造成的不良影响。（2）有动力采样。在样品采集过程中，如若既需要对环境空气中挥发性有机物（VOCs）的平均浓度进行测定，又需要明确挥发性有机物（VOCs）的峰值浓度，则可以利用这一方法进行样品采集。传统样品采集方式是利用颗粒状态的活性炭吸附空气中的挥发性有机物（VOCs），来实现样品采集这一目标，但由于其灵敏度有限，因此只能在浓度较高的挥发性有机物（VOCs）分析中发挥效用。除了活性炭吸附这一方法外，不锈钢热脱吸附管也是较好的吸附材料之一，其原材料规格较高，适用于不同种类与浓度的挥发性有机物（VOCs）监测。经长期实践发现，利用活性炭纤维作为吸附剂，既能够有效完成样品采集，且吸附量较大，又能够较好地满足挥发性有机物（VOCs）监测实际需求。（3）模型模拟法模型模拟法利用大气扩散模型和挥发性有机物的源排放数据，对挥发性有机物在大气中的传输、转化和分布进行模拟和预测，以估算其排放量，这种方法能够考虑更多的影响因素，但需要更多的数据和计算资源。选择合适的大气扩散模型，根据实际情况建立挥发性有机物排放模型，提供挥发性有机物排放源的相关数据，包括排放量、排放高度、风速、气象条件等，模拟挥发性有机物在大气中的传输、扩散和转化过程，得到排放源的影响范围和浓度分布。

2.2环境空气中挥发性有机物（VOCs）的监测方法

（1）GC-MS气相色谱质谱法。这一方法是当前挥发性有机物（VOCs）监测过程中最为常用的监测方法，利用这一方法可以定性、定量测量分析未知气体。在利用这一方法监测大部分挥发性有机物（VOCs）时，检出限常在1～10μg/kg。近几年，经大量实践与研究发现，利用GC-MS气相色谱质谱法对环境空气中挥发性有机物（VOCs）进行监测能够获取空气环境中的挥发性有机物（VOCs）种类与含量，但也存在一些困难，如样品采集不便捷、运输管理有待完善、样品存储不当致使样品混合等。较为复杂的样品在预处理环节不仅会消耗大量的人力、物力与财力，还会使用大量的溶剂，且检测项目具有局限性。加之当前检测尚停留在实验室阶段，进而导致检测缺乏时效性。为此，在实践过程中，应当尽可能降低不良因素对检测结果的影响，将结果与实际的差距最小化。（2）PTR—MS质子转移反应质谱法。这一方法因其具备灵敏度高、监测时间较短等优势，是近几年在环境监测领域运用较为广泛的方法。其主要原理是将各类挥发性有机物利用电离方式转化为单一离子，这样，质谱能够迅速对其进行识别，防止了绝对量的标定。但该方法尚存在一些不足，如只能利用核质进行离子区分，难以辨别区分同分异构体的有机分子。当前，挥发性有机物监测技术主要集中在分析方法层面，在样品采集过程中怎样减少挥发性有机物的挥发、提升样品的提纯率、增加样品分析精准度是监测挥发性有机物（VOCs）的关键，也是今后挥发性有机物监测发展的重点，相关人员应当加大监测技术研发力度，以切实提升监测水平。

结束语

综上所述，本文系统研究了大气中挥发性有机物的污染来源和检测方法，强调了检测方法制定在改善大气环境质量和保护人类健康方面的关键作用，为应对挥发性有机物污染挑战提供了科学依据和政策建议。未来，挥发性有机物治理的发展方向和重点需要涵盖技术创新、政策法规的完善、监管机制的强化以及公众参与的提升,促进挥发性有机物治理工作的深入推进，实现大气环境质量的持续改善和可持续发展。

参考文献

[1]李轩.环境空气中挥发性有机物监测技术细化研究[J].中国战略新兴产业，2024（3）：139-141.

[2]李庶峰.利用顶空气相色谱方法检测环境中的挥发性有机物[J].化学工程师，2022，36（1）：26-29.

[3]李承.环境空气和废气中VOCs总量表征方式及监测分析方法研究[J].环境保护与循环经济，2023，43（2）：83-86+90.