便攜式GC-MS在室內(nèi)空氣VOC監(jiān)測中的應(yīng)用

王效國 吳宇峰 張肇元 崔連喜

（天津市環(huán)境監(jiān)測中心天津300000）

便攜式GC-MS在室內(nèi)空氣VOC監(jiān)測中的應(yīng)用

王效國 吳宇峰 張肇元 崔連喜

（天津市環(huán)境監(jiān)測中心天津300000）

本文采用蘇碼罐結(jié)合動(dòng)態(tài)稀釋儀配置標(biāo)準(zhǔn)氣體系列，建立了便攜式GC-MS分析室內(nèi)空氣VOC的定量方法，并對便攜式GC-MS和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室GC-MS這兩種檢測方法進(jìn)行對比研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，便攜式GC-MS和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室GC-MS這兩種檢測方法所得結(jié)果并無顯著差異。用便攜式GC-MS對不同類型室內(nèi)空氣中VOC進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，操作簡便、分析快速、靈敏度高，能夠滿足室內(nèi)空氣監(jiān)測的要求。

便攜式GC-MS；室內(nèi)；VOC

隨著人們的生活水平的不斷提高，對居住環(huán)境的要求也越來越高，新型建筑裝飾材料和日用化學(xué)品的使用也越來越多，這些材料會(huì)釋放出許多揮發(fā)性有機(jī)污染物，可通過呼吸道、消化道和皮膚進(jìn)入人體而產(chǎn)生毒害，長期接觸此類污染物可對人體產(chǎn)生致畸、致癌和致突變作用。很多人每天有70%～80%時(shí)間在室內(nèi)過，嬰幼兒和老弱病殘患者在室內(nèi)待的時(shí)間更長，人們所呼吸的空氣絕大部分來自室內(nèi)，室內(nèi)空氣質(zhì)量的好壞直接影響到人們的健康[1-5]。室內(nèi)環(huán)境中VOC的監(jiān)測對保障人們的身體健康和生活質(zhì)量至關(guān)重要。

目前對空氣中VOC的監(jiān)測分析多選用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，但實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的GC-MS有運(yùn)行成本高、分析時(shí)間長、難以進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測等缺點(diǎn)[6-9]。目前，國內(nèi)已經(jīng)有許多環(huán)境監(jiān)測部門配備了便攜式GC-MS。該儀器配置了采樣探頭和吸附管，可對污染物進(jìn)行吸附富集，因而其分析靈敏度較高[10,11]。本文采用蘇碼罐結(jié)合動(dòng)態(tài)稀釋儀配置標(biāo)準(zhǔn)氣體系列，建立了便攜式GC-MS的定量方法，并對便攜式GC-MS和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室GC-MS這兩種檢測方法進(jìn)行對比研究，以期能夠?qū)崿F(xiàn)對室內(nèi)空氣中VOC的快速定量分析，使便攜式GC-MS在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測工作中更好地發(fā)揮作用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

美國INFICON公司便攜式氣相色譜質(zhì)譜儀，動(dòng)態(tài)稀釋儀，蘇瑪罐，特氟龍氣體采樣袋。

TO-15標(biāo)準(zhǔn)氣體，高純氮?dú)猓?9.999%），INFICON內(nèi)標(biāo)氣及氮?dú)狻?/p>

1.2 便攜式GC-MS運(yùn)行條件

色譜條件：載氣為高純氮?dú)猓绦蛏郎兀?0℃保持4.5min，然后以6℃/min升溫至100℃，再以15℃/min升溫至180℃并保持2min。

質(zhì)譜條件：電離方式EI；全掃描模式，掃描范圍為40m/z～250m/z。

2 結(jié)果與討論

2.1 工作曲線的繪制

用動(dòng)態(tài)稀釋儀將標(biāo)準(zhǔn)氣體稀釋至蘇碼罐中，目標(biāo)濃度依次為1、5、10ppb，然后將不同濃度的標(biāo)氣分別放入氣體采樣袋中（氣體采樣袋使用前需用高純氮?dú)馇逑?次以上，且通過空白試驗(yàn)后方可使用）。

選擇吸附管模式和1.2中的儀器條件，進(jìn)樣量設(shè)置為300ml，從低濃度到高濃度依次分析配置好的標(biāo)準(zhǔn)氣體，每個(gè)濃度平行分析3次，計(jì)算每個(gè)濃度點(diǎn)的目標(biāo)物/特征離子峰面積（或峰高）比的平均值。根據(jù)目標(biāo)物/內(nèi)標(biāo)物濃度比和目標(biāo)物/特征離子峰面積（或峰高）比的平均值，用最小二乘法繪制工作曲線，各目標(biāo)物質(zhì)相關(guān)系數(shù)大于0.995，TO-15標(biāo)樣TIC圖見圖1，部分化合物的保留時(shí)間及相關(guān)系數(shù)見表1。

圖1 TO-15標(biāo)樣TIC圖

2.2 實(shí)際應(yīng)用

2.2.1 便攜式GC-MS現(xiàn)場檢測實(shí)例一

編輯完整的定量方法后，用該方法檢測某一剛裝修完的房間內(nèi)的VOC，總離子流圖見圖2。

表1 部分化合物的保留時(shí)間及相關(guān)系數(shù)

在用便攜式GC-MS對該房間的VOC進(jìn)行檢測的同時(shí)，用實(shí)驗(yàn)室臺式GC-MS對該房間的VOC進(jìn)行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種方法下主要的七種污染物相對偏差在2.11%~13.9%之間，說明兩種檢測方法所得結(jié)果并無明顯差異。

圖2 某一剛裝修完的房間內(nèi)VOC總離子流圖

在用便攜式GC-MS對該房間的VOC進(jìn)行檢測的同時(shí)，用實(shí)驗(yàn)室臺式GC-MS對該房間的VOC進(jìn)行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種方法下主要的八種污染物相對偏差在0.34%~14.6%之間，說明兩種檢測方法所得結(jié)果并無明顯差異。

表2 檢測結(jié)果比較單位：μg/m3

2.2.2 便攜式GC-MS現(xiàn)場檢測實(shí)例二

編輯完整的定量方法后，用該方法檢測某家實(shí)驗(yàn)室前處理間的VOC，總離子流圖見圖3。

圖3 某家實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣VOC總離子流圖

表3 檢測結(jié)果比較單位：μg/m3

3 結(jié)語

用便攜式GC-MS對室內(nèi)空氣中VOC進(jìn)行監(jiān)測，操作簡便、分析快速、靈敏度高，能夠滿足不同類型室內(nèi)空氣監(jiān)測的要求，而且能降低檢測成本、提高檢測效率，是一種有潛力的監(jiān)測方法。

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王效國（1990—），男，天津，碩士，助理工程師，主要從事環(huán)境中有機(jī)污染物的分析。