检测室内空气污染物—气相色谱法 (TVOC)

随着我们生活水平的不断提高，各种装饰装修材料，家具和日用化学品大量进入室内，由此使室内污染物的来源和种类越来越多。特别是室内装修中，使用的劣质材料、劣质油漆黏合剂、加上劣质家具，使我们的室内空气中挥发性有机毒物增加，严重影响我们的身心健康以至生命。近年来，由于室内环境污染造成的人身伤害事件不断攀升，引发各种疾病甚至死亡。一个人可以七天不进食，五天不饮水，但无分钟不呼吸空气就会导致死亡。人们可以选择无污染的水和食物，却无法选择呼吸的空气。
   室内污染主要是甲醛、苯、氨、TVOC（总挥发性有机物）和放射性物质。甲醛是*的潜在致癌物，来源于人造板材、胶粘剂、墙纸等，它刺激眼睛和呼吸道黏膜等，zui终造成免疫功能异常，肝损伤，肺损伤及神经中枢系统受到影响。苯及TVOC主要来源于胶、油漆、涂料和黏合剂中，是强烈的致癌物，人在短时间内吸收高浓度的苯及TVOC，会出现中枢神经系统麻醉的症状，轻者头晕，头痛，恶心，乏力，意识模糊，导致严重疾病以至死亡。氨及放射性物质也严重威胁我们的身体健康。
    因此，国家质检总局，卫生部，国家环保总局于2002年11月19日联合发布了GB/T18883--2002《室内空气质量标准》，并与2003年3月1日起正式实施。在该标准中详细规定了各污染物的检测办法。在此我们仅详细介绍TVOC的热解吸/毛细管气相色谱法。
    总挥发性有机化合物简称TVOC，是指在气相色谱分析中，保留时间在正己烷和正十六烷之间的所有化合物的总含量，主要有苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、苯乙烯、邻间对二甲苯、正十一烷等。标准中规定：室内环境污染物TVOC的浓度，Ⅰ类民用建筑工程≤0。5%mg/m3;Ⅱ类民用建筑工程≤0，6mg/m3。目前建筑工程竣工验收时已强制执行该标准，凡经zui高人民法院审批的检测机构，所出具的检测报告，皆具有法律效力.各工程质量检测中心，技术监督局，疾病控制中心及有资质的检测公司都在开展这方面的工作。
    TVOC的检测原理为：用以TenaxTA作为吸附剂的TVOC吸附管收集一定体积的空气样品，空气流中的挥发性有机化合物保留在吸附管中。采样后，将吸附管加热，能吸收挥发性有机物，待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪。在一定条件下的毛细管分离后，FID检测，工作站记录谱图和数据，用保留时间定性，峰高或峰面积定量。 
    广州北锐精密仪器有限公司生产的设备检测的TVOC谱图见图（a）和图（b）。图（a）是TVOC标准样品的谱图，图（b）是某办公楼室内实际采样分析的谱图。需要的分析设备有：1 HT--6890B型在线热解吸仪热解吸/自动进样器 2 SP--6890B型热解吸仪定标/活化器  3 SP--6890FID气相色谱仪或SP--2000B GC/FID  4  双路大气采样器 5 TVOC吸附管，标样及TVOC 0，32mm＊50m毛细管检测（若分析苯还需苯分析柱及标样）6 色谱工作站及氮氢空气源（色谱用）等。具体分析条件及过程如下：
    1、用大气采样器和TVOC吸附管到现场采样：0，5L/min采20min即10L大气。也就是10L大气以0，5L/min的流量通过吸附管，其空气中的总挥发性有机化合物吸附在了吸附管内，带入实验室检测；
    2、开动气相色谱仪：0，32mm＊50mTVOC毛细管柱；FID：260℃；汽化：260℃；柱室：50℃恒定10min以5℃/min程升到250℃；250℃至出峰完毕；灵敏度及衰减：103＊1；定标：将各含量为100mg/mL的标样取1μL用定标器定标到吸附管中，用100mL/minN2吹5min，此管即为标样吸附管；热解吸温度：300℃，热解30秒，进样5min后回到热解仪，分流比50：1
    3、按上述条件先做标样吸附管，出图后用外标法求出其校正曲线（因子），然后在同一色谱条件下做出采样吸附管中的TVOC色谱图并进行定性定量。
    4、计算：a按上述方法，积分结果表中可直接得到采样管中TVOC各组分的含量M，单位为μg；
             b求出TVOC的总量  M总＝M1+M2+M3+----Mi+M（g）。总量中包括设定性的挥发性含量M实＝f（甲苯）×∑A实，即未识别定性的物质的量以甲苯的校正因子计算。
             c求出空气实际的TVOC总量M实＝M总--M空白总
             d求出所测室内空气中TVOC的浓度C总==M实（μg）/V0（L）（mg/m3）
             V0为校正到标准状态下的采样体积，V0==V采×（T0/273+t）×（P/P0）（L）
    5、判定及报告：据计算结果C总依GB指标判定，得出结论，出具报告。

详细说明：

产品名称	规格型号	主要配置	数量
TVOC分析气相色谱仪	GC9160	FID、毛细管进样系统、三阶程序升温、后开门、热解析装置	2台
色谱工作站	N2000	电脑、打印机自配	1套
TVOC分析色谱柱		50m＊0.32mm（国产）	2根
氢气发生器	GH-500		1台
空气发生器	GA-2000		1台
活性炭管			50支
TenaX管			50支
分光光度计	7230G		1台
四气路大气采样器			1台
万分之一电子天平	FA1104		1台
气密注射器	1000ul		2支
气密注射器	1ul		2支
气密注射器	10ul		2支
测氡仪	FD-216		1台
温湿度计			1台
空盒压力表	DYM3		1台
烘箱	101-1		1台
皂膜流量计	100ml		1台
恒温水浴锅	HH-4	4孔	1台
采样箱			2只
大包氏吸附管			40支
蒸馏水器	SZ-93		1台
酚试剂			1瓶
TVOC标样		4支含证书	1盒