VOCs監(jiān)測:罐采樣與氣相色譜/質譜結合技術
VOCs監(jiān)測:罐采樣與氣相色譜/質譜結合技術
內壁硅烷化的Summa罐在氣體污染物的測定中使用較多。甲醛等極性組分和輕羰基化合物C2~C3組分一直被排斥在罐采樣法之外,這是因為它們在采樣罐中不穩(wěn)定,或在預濃縮或者色譜分離當中存在困難,而采用Summa罐的內壁硅烷化技術可以解決這一難題。尹彥欣利用硅烷化Summa罐對不同場所如居室、汽車、超市的室內空氣進行采樣,利用預濃縮器將氣體樣品冷聚焦,并去除水和CO2,然后自動將樣品導入氣相色譜質譜,分析其中的主要有機污染物。該方法采樣快速簡單,分析操作中不需使用任何有機試劑,實驗背景干擾少,定性分析準確。
雖然罐采樣法可以同時采集多種所需樣品,使用快速方便,但是該方法成本高,對低濃度往往因缺少相應的穩(wěn)定標準物質而無法準確定值,同時儀器的檢出限也限制該方法的推廣應用。
罐采樣-氣相色譜/質譜聯用技術
由于罐采樣只是一種空氣樣品的采樣手段,在氣態(tài)VOCs測定過程中樣品采集后,通常會與氣相色譜或氣相色譜/質譜聯用的檢測技術對氣態(tài)VOCs中的組分進行定性或定量的分析。
氣相色譜法具有高效能、高選擇性、高靈敏度、分析速度快、應用范圍廣和樣品用量小等特點,尤其對異構體和多組分混合物的定性、定量分析更能發(fā)揮其作用,因而在VOCs檢測方面得到了廣泛應用。一般用于罐采樣氣相色譜分析的檢測器有火焰離子化檢測器(FID)、電子捕獲檢測器(ECD)、質譜檢測器(MS)、火焰電離檢測器(FPD)等,其中FID與MS常用于氣態(tài)VOCs的分析測定。
罐采樣-GC/MS
1957年Holmes等首先實現了GC/MS聯用,主要是利用氣相色譜法對混合物的高效分離能力和質譜法對純化合物的準確鑒定能力而開發(fā)的分析方法。采用罐采樣對真實的氣態(tài)物質進行采集,再與GC/MS聯用可對環(huán)境樣品中所含的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機化合物進行準確地定性、定量分析和檢測,且與其他技術相比有無可比擬的優(yōu)越性。孫焱婧等將Summa罐采樣氣相色譜/質譜法與VOCs在線監(jiān)測法進行定性對比,結果表明,VOCs的Summa罐采樣-GC/MS法的偏差在可接受范圍內,具有一定的環(huán)境適用性。Goldthorp等比較了罐采樣-GC/MS和便攜式IR兩種方法對空氣中輕碳氫組分排放的監(jiān)測,結果表明,便攜式IR不能滿足研究的需要,而罐采樣-GC/MS可以獲得較為完整的排放模型。
鑒于罐采樣-GC/MS聯合技術較高的定性定量分析能力,因此在氣態(tài)VOCs的檢測中發(fā)揮了重要的作用。Chiang等使用不銹鋼罐每天采集臺灣南部臭氧不合格地區(qū)VOCs樣品,并用GC/MS對C3-C11的碳氫化合物進行分析研究,取得了理想的結果。肖珊美等和李振國都采用Summa罐采樣技術,預濃縮系統與GC/MS聯用,建立了測定環(huán)境空氣中41種揮發(fā)性物的檢測方法,研究表明該方法采樣方便,靈敏度高,準確度高,樣品保存時間長,而且絕大部分有機物檢出限達0.2×10-9,回收率在86%~105%。
機動車尾氣等污染也是城市大氣VOCs的主要來源,并成為影響城市環(huán)境空氣質量的重要因素。Mei-Yin等使用罐采樣-GC/MS聯用法分析檢測了臺北某隧道中的56種VOCs,檢出限為0.1×10-9~0.7×10-9。魯君和吳迓名等分別利用罐采樣-GC/MS譜法測定上海市主要交通干道和某越江隧道空氣中的揮發(fā)性有機物,結果共檢測出78種VOCs,分析了上海市區(qū)和隧道廢氣樣品中揮發(fā)性有機物的污染水平并查明了隧道空氣中揮發(fā)性有機物的種類和組成。
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