室內(nèi)空氣中苯和TVOC方法條件的實(shí)驗(yàn)研究

1、檢測室內(nèi)空氣中苯和TVOC方法條件的實(shí)驗(yàn)研究張?zhí)忑?史瑾 （上海大學(xué) 上?？苿?chuàng)色譜儀器有限公司） 檢測環(huán)境空氣中的苯系物和TVOC都采用氣相色譜分析技術(shù)，目前已有標(biāo)準(zhǔn)方法：GB11737-89居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法氣相色譜法、GB50325-2001民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范、GB/T18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。我們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)方法中的有關(guān)方法條件不太統(tǒng)一，有些方法條件尚不夠明確和不太合理。為此，我們通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，闡明一些對(duì)分析數(shù)據(jù)的影響因素，提供大家參考的討論。 一、Tenax吸附管采樣時(shí)溫度對(duì)苯的吸附性能的影響 實(shí)驗(yàn)條件：參考GB/T18

2、883-2002，采用Tenax-TA吸附管，填裝吸附劑0.2g，采樣流量0.5L/min,采樣時(shí)間20min（即采樣體積10L）用熱解吸/毛細(xì)管氣相色譜法，樣品為苯/二硫化碳溶液2mg/ml,檢測器為FID，色譜柱為SE3050m×0.53mm×3m。表1Tenax吸附管采樣時(shí)溫度對(duì)苯的吸附性能的影響采樣吸附管溫度苯峰面積（V.s）回收率（）苯的采樣穿透率（）4356529294.12611328791986.791316257277867.923222212918256.2044 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表1）表明：采用Tenax-TA吸附管，在大流量0.5L/min條件下，對(duì)苯的

3、回收率隨著采樣管溫度的提高而明顯下降，即對(duì)苯的采樣吸附有著明顯的穿透性。 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了上海海龍儀器廠生產(chǎn)的HL100型便攜式采樣吸附管制冷器（冷阱）可控 -10室溫以下5±0.5，配套普通大氣采樣器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采樣吸附管的低溫精密控制，實(shí)驗(yàn)證明：Tanx-TA吸附管采樣溫度低于10（45為佳）時(shí)，可獲得對(duì)苯大于90的吸附/熱解吸回收率。 二、采樣時(shí)間對(duì)苯的吸附性能的影響 實(shí)驗(yàn)條件同1，只是改變不同的采樣時(shí)間，采樣吸附管溫度為16。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表2）證明：在大流量0.5L/min下采樣，采樣時(shí)間長了，就會(huì)導(dǎo)致苯的吸附穿透率增加，從而會(huì)造成測苯的回收率降低，采樣時(shí)間應(yīng)定在10min左右為

4、佳。表2采樣時(shí)間對(duì)苯的吸附性能的影響采樣時(shí)間（min）苯峰面積（V.S）回收率（）苯的采樣穿透（）20257277867 .923212328283986.66138348613092.038 三、采樣流量對(duì)TVOC中各組份的吸附性能的影響 實(shí)驗(yàn)條件同1，僅改變不同的有樣流量和時(shí)間，樣品為TVOC/甲醇，各組份濃度在1.0mg/ml左右。采樣條件： 1、汽化室內(nèi)直接進(jìn)樣。 2、采樣流量55ml/min,時(shí)間5min,溫度4。 3、采樣流量55ml/min，時(shí)間20min, 溫度4。 4、采樣流量55ml/min，時(shí)間20min, 溫度20。 5、采樣流量100ml/min，時(shí)間20min, 溫

5、度20。 6、采樣流量250ml/min，時(shí)間20min, 溫度20。 7、采樣流量500ml/min，時(shí)間20min, 溫度20。表3采樣流量對(duì)TVOC中各組份的吸附性能的影響TVOC標(biāo)樣中各組份苯甲苯乙酸正丁醇乙苯對(duì)二甲苯苯乙烯鄰二甲苯正十一烷凈化室直接進(jìn)樣峰面積17427091560484837311.51523184.51506268.81539455.51617001.51064653.5采樣流量55ml/min時(shí)間5min溫度4峰面積174803515344768246381487281.51499490.31448701.51658891.51068367.3回收率100.399

6、8.3398.4897.6499.5594.10102.59100.35采樣流量55ml/min時(shí)間20min溫度4峰面積1725419.01519075.5818915.5148410781499134.814466601659576.01065185.5回收率99.0097.3597.8097.4399.5393.97102.63100.05采樣流量55ml/min,時(shí)間20min,溫度20峰面積1655885.51470687.5781021.314193741438403.5136918316059831011738.8回收率95.0294.2593.2893.1895.4988.94

7、99.3295.03采樣流量100ml/min時(shí)間20min溫度20峰面積1560411.01405564.0766358.51385637.51399879.81348415.01554051.5993151.3回收率89.5490.0791.5390.9792.9487.5996.1193.28采樣流量250ml/min時(shí)間20min溫度20峰面積1326198.51392624.5753462.81361362.51375323.31320043.51529741.5955821.5回收率76.1089.2489.9889.3891.3185.7594.6089.78采樣流量55ml/m

8、in時(shí)間5min溫度4峰面積672575.31340839.3738635.51331263.31355641.212777481503811.4926248.5回收率38.5985.9288.2287.4090.4383.3493.8587.46 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表3）表明：應(yīng)用Tenax-TA吸附管在采樣溫度20，0.5L/min大流量下采樣20min時(shí)，在采集TVOC組份時(shí)，乙苯以羊的低沸點(diǎn)揮發(fā)性有機(jī)物和苯乙烯組份從低于90，對(duì)苯的吸附/熱解吸回收率僅38.59，而減小采樣流量和減小采樣時(shí)間的條件下，TVOC是得組份的回收率大多可達(dá)到90以上。 四、檢測空氣中苯所用色譜柱條件對(duì)比試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)條

9、件：樣品為2mg/mlCS2溶液 填充柱：PEG6000/6201紅色擔(dān)體，2m×3mm不銹鋼柱管，柱溫70 毛細(xì)柱：SE30 50m×0.53mm×3m 50(5min)3/min100(0min)8/min200 采樣條件： 1、1ul樣品汽化室直接進(jìn)樣。 2、活性炭吸附管采樣，溫度20，時(shí)間20min，流量0.5l/min，1mlCS2萃取，1ul汽化室進(jìn)樣，面積×1000。 3、Tenax吸附管采樣，溫度4，時(shí)間5min,流量55ml/min，300熱解吸直接進(jìn)樣（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）。 4、Tenax吸附管采樣，溫度4，時(shí)間20min,流量0.5ml/

10、min，300熱解吸直接進(jìn)樣。 5、Tenax吸附管采樣，溫度20，時(shí)間20min,流量0.5ml/min，300熱解吸直接進(jìn)樣。 6、Tenax吸附管采樣，溫度30，時(shí)間20min,流量0.5ml/min，300熱解吸直接進(jìn)樣。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖1、圖2）表明：檢測空氣中苯所采用的色譜柱可以用毛細(xì)管柱。檢測空氣中苯的方法，可以采用活性炭吸附管采樣，二硫化碳提出取用微量進(jìn)樣器直接進(jìn)樣法，也可采用Tenax-TA吸附管冷阱采樣，用熱解吸直接進(jìn)樣法。 五、最佳采樣條件的確定 實(shí)驗(yàn)條件同1，改變國標(biāo)規(guī)定20min的采樣時(shí)間為10min，采樣溫度為4，再應(yīng)用不同的采樣流量，樣口為TVOC/甲醇，各組份濃

11、度在1.0mg/ml左右。 采樣條件：汽化室直接進(jìn)樣。 1、采樣流量100ml/min,時(shí)間10min,溫度4。 2、采樣流量250ml/min,時(shí)間10min,溫度4。 3、采樣流量500ml/min,時(shí)間10min,溫度4。表4 采樣條件對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果TVOC標(biāo)樣中各組份苯甲苯乙酸正丁醇乙苯對(duì)二甲苯苯乙烯鄰二甲苯正十一烷凈化室直接進(jìn)樣峰面積1742709.01560484.0837311.51523184.51506268.81539455.51617001.51064653.5采樣流量100ml/min時(shí)間10min溫度4峰面積16966841517432816143.5147078614

12、9083314243921667171.51048310.5回收率97.3697.2497.4796.5698.9892.53103.1098.46采樣流量250ml/min時(shí)間10min溫度4峰面積1623867.51462567.5787346.31426074.51436685.51393453.51579465.01033535.0回收率93.1893.7394.0393.6295.3890.5297.6897.08采樣流量500ml/min時(shí)間10min溫度4峰面積15160631438883.5784436.01408456.01414071.01370259.51557154.0

13、1019722.5回收率86.9992.2193.6992.4793.8889.0196.3095.78 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表4）表明：應(yīng)用Tenax-TA吸附管在采樣溫度4，采樣流量100250ml/min，采樣時(shí)間為10min的條件下，TVOC中各組份（包括苯和苯乙烯）的吸附/熱解吸回收率均可達(dá)到90以上，苯的回收率可達(dá)97。 六、空氣采樣器采樣時(shí)流量的校正檢驗(yàn) 在檢驗(yàn)空氣中TVOC和苯時(shí)，都要應(yīng)用有關(guān)空氣采樣器配接上活性炭或Tenax-TA吸附管，在0.10.5L/min流量下采集一定體積的空氣，而市場上提供的空氣采樣器中通常配用浮子流量計(jì)來指示采樣流量，這種浮子流量計(jì)的刻度批示是不準(zhǔn)確的，隨

14、著溫度的變化和吸附管阻力的影響，其指示誤差會(huì)很大。我們以市售較多的TDP-1000P型大氣采樣器為例子，應(yīng)用BDL-1型便攜式電子質(zhì)量流量計(jì)和電子皂膜流量計(jì)來實(shí)測檢驗(yàn)，證明了這一點(diǎn)。 應(yīng)用電子選題流量計(jì)實(shí)測檢驗(yàn)可以看出（見表5），在小流量0.1l/min采樣時(shí)，采樣器上浮子流量計(jì)的刻度基本正確，但是在較大流量時(shí)，其刻度批示誤差將會(huì)超過1倍以上。所以，一般空氣采樣器的采樣流量必須經(jīng)電子質(zhì)量流量計(jì)或電子皂膜流量計(jì)校正。 表5浮子流量計(jì)與電子質(zhì)量計(jì)實(shí)測數(shù)據(jù)采樣器浮子流量計(jì)（1）（L/min）接活性炭吸附管（L/min）(實(shí)測)接Tenax吸附管（L/min）(實(shí)測)采樣器浮子流量計(jì)（2）（L/min

15、）接活性炭吸附管(L/min)(實(shí)測)接Tenax吸附管（L/min）(實(shí)測)0.10.1090.1200.10.0930.1050.20.2040.2000.20.1640.1570.30.2560.2080.30.2310.1890.40.3650.2120.40.3380.1970.50.4150.2160.50.4190.200 七、結(jié)論 1、現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的熱解吸/毛細(xì)管氣相色譜法，在現(xiàn)場應(yīng)用Tenax吸附管的采樣條件中沒有規(guī)定采樣溫度，采樣流量定為0.5L/min，采樣時(shí)間這為20min。實(shí)驗(yàn)證明采樣溫度采樣流量和采樣時(shí)間對(duì)苯及TVOC中各組份和吸附率（或吸附穿透率）都有明顯的影響。通過實(shí)驗(yàn)，推薦最佳采樣條件為：吸附管采樣溫度：5±3；采樣流量：100250ml/min；采樣時(shí)間：10min。在以上推薦的最佳條件下，可以保證包括苯在內(nèi)的TVOC所有組份的吸附熱解吸回收率可達(dá)到90以上，特別要說明對(duì)苯的回收率可達(dá)97左右。 2、在不用熱解吸進(jìn)樣器和吸附管冷阱采樣的條件下，對(duì)空氣中苯的測定，可以采用椰子殼活性炭吸附管采樣20L，用CS2提取，取1L提取液直接進(jìn)樣，色譜柱可用毛細(xì)柱，也可用填充柱，通過實(shí)驗(yàn)，推薦采用大口徑毛細(xì)柱SE30 30m×0.53mm×13m或50m×0.53mm×3m為佳，其與填充柱相比的優(yōu)點(diǎn)