一、前言

1.1 室內(nèi)空氣污染物檢測的發(fā)展

近年來，室內(nèi)環(huán)境污染問題已經(jīng)越來越受到人們的關注，通過媒體及相關部門的大力宣傳，人們對室內(nèi)空氣中的甲醛、苯系物、氨、氡、總揮發(fā)性有機物（以下簡稱TVOC）等有害物質(zhì)基本上有了明確的認識。研究表明暴露在高濃度TVOC污染的環(huán)境中，可導致人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝、腎和血液中毒，個別過敏者即使在低濃度下也會有嚴重反應。

 

自2001年11月26日GB 50325-2001正式發(fā)布以來，GB 50325標準曾經(jīng)歷多次修訂與更新，2020年1月16日，GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》經(jīng)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部批準發(fā)布，2020年8月1日起實施，原GB 50325-2010同時廢止。

 

1.2 TVOC的來源

TVOC的來源主要為建筑材料、裝飾材料、辦公生活用具及室外來源等。

建筑材料包括人造板、泡沫隔熱材料及塑料板材等；裝飾材料包括油漆、涂料、粘合劑、壁紙及地毯等；辦公生活用具包括化妝品、洗滌劑，打印機、油墨及家用燃料等；室外來源包括燃料燃燒及交通運輸?shù)取?/span>

 

2. 檢測與評價標準

2.1 現(xiàn)行有效的檢測與評價標準

《GB/T 18883-2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》

《GB 50325-2020 民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》

2.2 GB 50325-2020和GB/T 18883-2002比較，如表1。

表1 GB 50325和GB/T 18883比較

2.3 新版GB 50325-2020主要修訂內(nèi)容

（1）明確適用范圍

新版標準GB 50325-2020明確規(guī)定適用于新建、擴建和改建的民用建筑結(jié)構工程和裝飾裝修工程的室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范，不適用于民用建筑交付使用后，非建筑裝修產(chǎn)生的室內(nèi)環(huán)境污染控制。

（2）控制污染物種類增加

室內(nèi)空氣中污染物在原來五種（甲醛、氨、氡、苯和TVOC）的基礎上增加了甲苯和二甲苯，污染物種類總數(shù)增加至七種。

（3）污染物濃度限值提高

室內(nèi)空氣污染物濃度限值提高，特別是Ⅰ類民用建筑工程。如表2，甲醛限值由原來0.08mg/m³調(diào)整到0.07mg/m³，苯限值由原來的0.09mg/m³調(diào)整到0.06mg/m³。

表2 新版GB50325-2020標準限值變化

（4）Ⅰ類民用建筑裝飾裝修污染控制要求更為嚴格

增加了幼兒園、學校教室、學生宿舍等Ⅰ類民用建筑抽查數(shù)量。抽檢量不得少于房間總數(shù)的50%，且不得少于20間，當房間總數(shù)不大于20間時，應全數(shù)檢測。

（5）室內(nèi)空氣污染物濃度檢測點數(shù)設置調(diào)整

優(yōu)化了1000m²以上污染物濃度檢測點數(shù)的要求，每增加1000 m²增設1個點，增加面積不足1000 m²時按增加1000 m²計算。

（6）明確室內(nèi)空氣氡濃度的檢測方法

泵吸靜電收集能譜分析法、泵吸閃爍室法、泵吸脈沖電離室法、活性炭盒-低本底多道γ譜儀法。

（7）TVOC標準曲線及計算方式

在原有的9組分（苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、對間二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、正十一烷） TVOC標準曲線的基礎上增加了正己烷、三氯乙烯、辛烯、壬烷、異辛醇、正十四烷和正十六烷標準曲線，共16組分。

計算應包含正己烷和正十六烷之間所有的已知峰和未知峰，對未識別峰以甲苯計算含量。

（8）增加苯、甲苯、二甲苯和TVOC采樣吸附管類型

增加了2，6-二苯基對苯醚多孔聚合物-石墨化炭黑-X復合吸附管（T-C復合吸附管）的采樣方法。當采用Tenax-TA吸附管和T-C吸附管采樣的檢測結(jié)果有爭議時，以活性炭吸附管和Tenax-TA吸附管的檢測結(jié)果為準。

3. 實驗原理

目前TVOC的檢測方法均為吸附管采樣，熱解吸-氣相色譜法分析。其中熱解吸分為一次熱解吸和二次熱解吸兩類。

3.1 熱解吸法原理

用以Tenax-TA為吸附劑的TVOC吸附管收集一定體積的空氣樣品，空氣流中揮發(fā)性有機物保留在吸附管中。高溫下進行熱脫附，解吸揮發(fā)性有機物，采集管中待測樣品隨載氣進入氣相色譜中，分離后進入氫火焰離子化檢測器（FID）檢測。以保留時間定性，峰面積定量。二次熱解吸儀會將采集管中熱脫附出來的目標物經(jīng)冷阱再次富集，經(jīng)二次熱解吸隨載氣進入氣相色譜儀分析。

3.2 熱解吸技術優(yōu)勢

相比于氣體直接進樣和溶劑解吸進樣，熱解吸技術可以實現(xiàn)更低濃度水平樣品中的目標物分析，擁有更低的檢出限和測定下限。由于熱解吸法不使用溶劑進行樣品解吸，色譜分析中沒有溶劑峰，降低溶劑對目標物分析的影響，也更為環(huán)保。

3.3 二次熱解吸

相比傳統(tǒng)一次熱解吸技術存在的升溫速率慢，分析靈敏度低，色譜峰寬大，樣品分離效果不佳等劣勢，二次熱解吸擁有極快的升溫速率（通常≥50℃/s），更高的分析靈敏度，色譜峰寬更窄，樣品分離更為完全。但需要考慮的是相對一次解吸技術便宜簡單的特點，二次解吸也存在價格昂貴，維護成本高等缺點。

 

4. 應用方案

為滿足新版GB 50325-2020及GB/T 18883-2002要求，儀電分析在原有GB 50325-2010解決方案基礎上進行熱解吸和氣相色譜儀的產(chǎn)品升級，采用全自動二次熱解吸儀及帶電子壓力/流量控制（EPC/EFC）的氣相色譜儀GC128進行室內(nèi)空氣TVOC的分析。

4.1 儀器配置

上海儀電分析氣相色譜儀GC128，帶FID檢測器；

全自動二次熱解析儀；

SF3000色譜工作站，TVOC分析專用；

TVOC專用分析柱50m×0.32mm×1.0μm；

Tenax-TA吸附管，內(nèi)填有200mg粒徑為0.18~0.25mm（60~80目）Tenax-TA吸附劑；

TVOC系列濃度標準樣品（0.05、0.1、0.4、0.8、1.2、2.0 mg/mL）。

4.2 標準圖譜

本方案采用規(guī)格為50m×0.32mm×1μm的TVOC專用分析柱，按照標準要求，對含量為0.4 mg/mL的16組分TVOC標準溶液，使用Tenax-TA吸附管進行加標測試，標準色譜圖如圖1

 

 

圖1 16組分TVOC標準色譜圖

從左至右依次為： （1）正己烷 （2）苯 （3）三氯乙烯 （4）甲苯 （5）辛烯 （6）乙酸丁酯 （7）乙苯 （8）對、間二甲苯合峰 （9）苯乙烯 （10）鄰二甲苯 （11）壬烷 （12）異辛醇 （13）正十一烷 （14）正十四烷 （15）正十六烷

4.3 新版16組分TVOC標準曲線

本實驗考察了標準樣品物質(zhì)的量為0.05μg、0.1μg、0.4μg、0.8μg、1.2μg、2μg時，與峰面積的線性情況。線性方程及相關系數(shù)r如表3.

表3 16組分TVOC標準曲線表

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