隨著生活水平的(de)不斷提高，人類(lei)的(de)生存環(huan)境(jing)發生了巨大(da)的(de)變化，人們對大(da)氣環(huan)境(jing)的(de)要求也越來越高。近(jin)年來，大(da)氣環(huan)境(jing)質量監測，尤其(qi)是(shi)VOC、SO2和NOX等污染物的(de)監測受到(dao)了廣(guang)泛(fan)的(de)關(guan)注。這與(yu)人類(lei)的(de)生存密切相關(guan)。

1 VOC概述

   世界衛生組織將VOC定義為一種有機物，全稱是“揮發性有機化合物”。按照結構種類劃分，VOC分為烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他化合物8種。大氣中存在的VOC有600多種，具有濃度低、活性強等特點。人們的身體健康及生態環境系統的穩定性極易受到VOC的影響。美國環保局發布的報告指出，“當苯的含量達到0.3 μg/L時，百萬接觸者患白血病的人數為4～8，并且患病人數隨著苯含量的增大而急劇上升。”總的來說，VOC對人體的影響主要表現在誘發急/慢性疾病、構成依賴性、導致NBS和SBS等幾方面。

  對環境的影響主(zhu)要體現在以下3個方面：

  ①毒性(xing)大(da)，引發癌(ai)變；

  ②在大氣環境中轉(zhuan)化成光學煙(yan)霧，阻礙萬物生長；

  ③部分成(cheng)分會造成(cheng)臭氧空洞。

2 VOC監測

  在氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)法中(zhong)加入熱解析這一(yi)(yi)步驟(zou)，就構成了(le)我國常用的(de)(de)VOC監測(ce)(ce)(ce)方(fang)法。該方(fang)法的(de)(de)運用不(bu)僅便(bian)于開發出方(fang)便(bian)攜帶的(de)(de)專用便(bian)攜式氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)儀，還可實(shi)(shi)現VOC現場(chang)監測(ce)(ce)(ce)，解決了(le)樣(yang)品(pin)監測(ce)(ce)(ce)成本高等(deng)問題。一(yi)(yi)般情況下，VOC監測(ce)(ce)(ce)方(fang)法的(de)(de)具體實(shi)(shi)施(shi)步驟(zou)是：樣(yang)品(pin)采(cai)集→樣(yang)品(pin)預處理→儀器分析。

2.1 樣品采集

要(yao)采(cai)集VOC樣(yang)品，首先(xian)要(yao)掌握(wo)VOC成分復(fu)雜、易揮發(fa)和含量低等特性，正(zheng)確(que)的(de)采(cai)樣(yang)方法對(dui)獲得準確(que)、可(ke)靠的(de)測(ce)量結果非常(chang)重要(yao)。在采(cai)集樣(yang)品時(shi)，通常(chang)采(cai)用(yong)吸附(fu)采(cai)樣(yang)法和全(quan)量空氣采(cai)樣(yang)法。

2.1.1 吸附采樣法

  吸(xi)(xi)(xi)附采樣(yang)(yang)法(fa)使用固體吸(xi)(xi)(xi)附劑對樣(yang)(yang)品(pin)進行(xing)吸(xi)(xi)(xi)附。對吸(xi)(xi)(xi)附劑的(de)選取(qu)要考慮所吸(xi)(xi)(xi)附的(de)化合(he)物(wu)的(de)性(xing)質，有(you)針(zhen)對性(xing)地進行(xing)吸(xi)(xi)(xi)附。吸(xi)(xi)(xi)附劑的(de)共性(xing)是(shi)吸(xi)(xi)(xi)附容量大，且吸(xi)(xi)(xi)附過程中自(zi)身(shen)的(de)特性(xing)穩定。這有(you)助(zhu)于樣(yang)(yang)品(pin)采集效率(lv)的(de)提高。

對于VOC吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)選(xuan)(xuan)取還要考(kao)慮其特性(xing)(xing)。VOC吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)分為聚(ju)合(he)(he)物(wu)(wu)式(shi)和碳吸(xi)(xi)附(fu)式(shi)兩種。聚(ju)合(he)(he)物(wu)(wu)式(shi)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)常(chang)選(xuan)(xuan)用Tenax 系列，而碳吸(xi)(xi)附(fu)式(shi)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)種類(lei)較多，有多孔碳、石(shi)墨(mo)碳和活(huo)性(xing)(xing)炭等。吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)選(xuan)(xuan)取決定(ding)著樣品采集結果。選(xuan)(xuan)取吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)時(shi)，通常(chang)要遵循(xun)以下幾個基本(ben)原(yuan)則(ze)：①在吸(xi)(xi)附(fu)過程中，吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)要有穩(wen)定(ding)的(de)(de)物(wu)(wu)理特性(xing)(xing)和化(hua)學特性(xing)(xing)；②盡量使吸(xi)(xi)附(fu)操作簡便；③在吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)吸(xi)(xi)附(fu)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)時(shi)，對H2O、SO2的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)力越弱(ruo)越好(hao)，而對靶(ba)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)力則(ze)越強越好(hao)；④吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)容量要大；⑤盡量不改變吸(xi)(xi)附(fu)物(wu)(wu)的(de)(de)原(yuan)有體積。

  如今，在吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)市場中，單一(yi)功能的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)往往難以(yi)滿足要求，而(er)混合(he)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)市場需求越來越大，能實現(xian)從最初層到(dao)最終層的(de)(de)依次(ci)吸(xi)(xi)附(fu)。混合(he)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)解析(xi)方(fang)向與單一(yi)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)相反。在吸(xi)(xi)附(fu)時，如果(guo)按順序將每一(yi)個極性的(de)(de)化合(he)物依次(ci)吸(xi)(xi)附(fu)在吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)上，則(ze)更容易實現(xian)解析(xi)。

2.1.2 全量(liang)空氣采樣法(fa)

  在(zai)采集現(xian)場(chang)直接(jie)采集氣體(ti)(ti)(ti)，處理時(shi)先(xian)濃縮樣(yang)(yang)本(ben)氣體(ti)(ti)(ti)，提高其(qi)密度和(he)濃度，這(zhe)樣(yang)(yang)更易于(yu)實現(xian)其(qi)樣(yang)(yang)本(ben)分析(xi)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)中(zhong)低(di)碳氫化合(he)(he)物(wu)和(he)鹵代烴(jing)化合(he)(he)物(wu)的(de)測定中(zhong)得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)應用。該方(fang)法(fa)能實現(xian)準確、高質量的(de)重現(xian)分析(xi)，降低(di)因采樣(yang)(yang)體(ti)(ti)(ti)積和(he)采樣(yang)(yang)效率帶來的(de)不確定性。

采用(yong)(yong)全量空氣(qi)采樣(yang)法主要涉(she)及灌裝聚(ju)合物袋、玻(bo)璃(li)器皿(min)(min)和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼罐。對比這三者的優、缺點發現，聚(ju)合物袋價格低(di)(di)廉(lian)，操作簡單(dan)，但如果用(yong)(yong)后處(chu)理不(bu)(bu)當，易造(zao)成環境污染；玻(bo)璃(li)器皿(min)(min)體(ti)積不(bu)(bu)大，使(shi)用(yong)(yong)時(shi)注意(yi)輕拿輕放；不(bu)(bu)銹(xiu)鋼罐不(bu)(bu)易受(shou)到陽(yang)光透射(she)，可(ke)降低(di)(di)氣(qi)體(ti)樣(yang)本受(shou)影響的程度，保證實(shi)驗的真實(shi)性，并且能(neng)重復(fu)利用(yong)(yong)。

2.2 PID FID原理VOC分析儀

   model115便(bian)攜式VOCs分析儀采用FID檢(jian)測器(qi)，檢(jian)測器(qi)使用氫(qing)氣(qi)和助(zhu)燃氣(qi)產生(sheng)氫(qing)火(huo)焰，當有機化合物進(jin)入到(dao)(dao)燃燒(shao)火(huo)焰時會被(bei)離子(zi)(zi)化。離子(zi)(zi)化產生(sheng)的自(zi)由電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)通(tong)過探測器(qi)中的極化電(dian)(dian)(dian)極被(bei)直接送到(dao)(dao)檢(jian)測電(dian)(dian)(dian)路中。檢(jian)測電(dian)(dian)(dian)路將此電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)作為(wei)電(dian)(dian)(dian)流來處理，電(dian)(dian)(dian)流大小取決與探測器(qi)中有機揮發物的含量，通(tong)過測量電(dian)(dian)(dian)流，可計算出(chu)VOCs的濃(nong)度。

  PID傳感(gan)器由紫外(wai)燈(deng)光源和離(li)(li)(li)(li)子(zi)室等主要部門構(gou)成(cheng)，在離(li)(li)(li)(li)子(zi)室有正(zheng)負電極(ji)，形(xing)成(cheng)電場(chang)，紫外(wai)燈(deng)產(chan)生高能紫外(wai)光。氣體分(fen)子(zi)RH流(liu)入測量池（離(li)(li)(li)(li)子(zi)室后），吸收紫外(wai)光，當紫外(wai)光的(de)能力(li)（HV）大于氣體分(fen)子(zi)的(de)電離(li)(li)(li)(li)電位(wei)，氣體分(fen)子(zi)就會被電離(li)(li)(li)(li)產(chan)生負電子(zi)和正(zheng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)，這些電離(li)(li)(li)(li)的(de)微粒在電極(ji)間形(xing)成(cheng)電流(liu)，該電流(liu)與氣體濃度線性相關，經檢測器處理后，輸出氣體濃度信號。

  山東新(xin)澤(ze)儀(yi)器有限公司代(dai)理進(jin)口美國PID分析儀(yi)器公司的產品(pin)，產品(pin)符(fu)合(he)美國環(huan)境總署Method21VOCs監(jian)測(ce)(ce)(ce)標準，廣泛(fan)應(ying)用于：環(huan)境空氣監(jian)測(ce)(ce)(ce)、泄露監(jian)測(ce)(ce)(ce)（LDAR）、水中和(he)土壤中VOCs分析、排放煙道監(jian)測(ce)(ce)(ce)、應(ying)急監(jian)測(ce)(ce)(ce)、垃圾填埋......

2.3 樣品預處理

  樣品的(de)(de)預(yu)處(chu)(chu)理(li)至關重要。傳統的(de)(de)預(yu)處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)法(fa)主要是蒸餾和(he)提(ti)取(qu)，操作(zuo)起來麻煩，并且需要額外(wai)添加試劑(ji)。最(zui)經典的(de)(de)預(yu)處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)法(fa)當(dang)屬溶劑(ji)萃取(qu)法(fa)，但是通常溶劑(ji)具有毒性(xing)，應(ying)注意安全(quan)操作(zuo)。目前，經過改(gai)善的(de)(de)預(yu)處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)法(fa)越來越多，有液上空間法(fa)、固相萃取(qu)法(fa)、臨界(jie)流體萃取(qu)法(fa)等。這些改(gai)進方(fang)(fang)法(fa)是近年(nian)來迅速發展起來的(de)(de)，是最(zui)新、最(zui)有效的(de)(de)氣體樣品預(yu)處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)法(fa)。

3 VOC的遷移轉化

  大氣(qi)污(wu)染(ran)物(wu)的(de)濃度(du)易(yi)受排放源數(shu)量、分布情況及(ji)周圍地形(xing)、地貌、氣(qi)象的(de)影(ying)響(xiang)，因此，大氣(qi)環境(jing)(jing)在(zai)不斷變(bian)(bian)化，比如(ru)污(wu)染(ran)物(wu)的(de)濃度(du)極易(yi)受風速和風向的(de)影(ying)響(xiang)。在(zai)大氣(qi)環境(jing)(jing)不斷變(bian)(bian)化的(de)同時，VOC也在(zai)遷移轉化，此立足點(dian)研究起來較(jiao)困難。

  當前，對于VOC遷(qian)(qian)移(yi)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)的研(yan)究主(zhu)要是(shi)從大氣(qi)(qi)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的最終性質入(ru)手，通(tong)過反(fan)推得出轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)的規(gui)律(lv)和(he)(he)自然環境條件。后者模擬起來困難較大。大氣(qi)(qi)環境中各種(zhong)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)在不斷地(di)發生(sheng)著(zhu)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)，主(zhu)要參與成分有氣(qi)(qi)體(ti)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)、氮氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)和(he)(he)碳氫化(hua)(hua)(hua)合物(wu)，生(sheng)成的O3能(neng)促(cu)進VOC的遷(qian)(qian)移(yi)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)。我國關于VOC遷(qian)(qian)移(yi)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)的研(yan)究仍處(chu)于初級(ji)階段(duan)，需(xu)要科研(yan)工作(zuo)者共同努力。