VOCs監(jiān)測(cè):罐采樣與氣相色譜/質(zhì)譜結(jié)合技術(shù)
VOCs監(jiān)測(cè):罐采樣與氣相色譜/質(zhì)譜結(jié)合技術(shù)
內(nèi)壁硅烷化的Summa罐在氣體污染物的測(cè)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?yàn)樗鼈冊(cè)诓蓸庸拗胁环€(wěn)定,或在預(yù)濃縮或者色譜分離當(dāng)中存在困難,而采用Summa罐的內(nèi)壁硅烷化技術(shù)可以解決這一難題。尹彥欣利用硅烷化Summa罐對(duì)不同場(chǎng)所如居室、汽車(chē)、超市的室內(nèi)空氣進(jìn)行采樣,利用預(yù)濃縮器將氣體樣品冷聚焦,并去除水和CO2,然后自動(dòng)將樣品導(dǎo)入氣相色譜質(zhì)譜,分析其中的主要有機(jī)污染物。該方法采樣快速簡(jiǎn)單,分析操作中不需使用任何有機(jī)試劑,實(shí)驗(yàn)背景干擾少,定性分析準(zhǔn)確。
雖然罐采樣法可以同時(shí)采集多種所需樣品,使用快速方便,但是該方法成本高,對(duì)低濃度往往因缺少相應(yīng)的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)而無(wú)法準(zhǔn)確定值,同時(shí)儀器的檢出限也限制該方法的推廣應(yīng)用。
罐采樣-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)
由于罐采樣只是一種空氣樣品的采樣手段,在氣態(tài)VOCs測(cè)定過(guò)程中樣品采集后,通常會(huì)與氣相色譜或氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用的檢測(cè)技術(shù)對(duì)氣態(tài)VOCs中的組分進(jìn)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(yīng)用范圍廣和樣品用量小等特點(diǎn),尤其對(duì)異構(gòu)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(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。一般用于罐采樣氣相色譜分析的檢測(cè)器有火焰離子化檢測(cè)器(FID)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、質(zhì)譜檢測(cè)器(MS)、火焰電離檢測(cè)器(FPD)等,其中FID與MS常用于氣態(tài)VOCs的分析測(cè)定。
罐采樣-GC/MS
1957年Holmes等首先實(shí)現(xiàn)了GC/MS聯(lián)用,主要是利用氣相色譜法對(duì)混合物的高效分離能力和質(zhì)譜法對(duì)純化合物的準(zhǔn)確鑒定能力而開(kāi)發(fā)的分析方法。采用罐采樣對(duì)真實(shí)的氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行采集,再與GC/MS聯(lián)用可對(duì)環(huán)境樣品中所含的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行準(zhǔn)確地定性、定量分析和檢測(cè),且與其他技術(shù)相比有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。孫焱婧等將Summa罐采樣氣相色譜/質(zhì)譜法與VOCs在線監(jiān)測(cè)法進(jìn)行定性對(duì)比,結(jié)果表明,VOCs的Summa罐采樣-GC/MS法的偏差在可接受范圍內(nèi),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(duì)空氣中輕碳?xì)浣M分排放的監(jiān)測(cè),結(jié)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(lián)合技術(shù)較高的定性定量分析能力,因此在氣態(tài)VOCs的檢測(cè)中發(fā)揮了重要的作用。Chiang等使用不銹鋼罐每天采集臺(tái)灣南部臭氧不合格地區(qū)VOCs樣品,并用GC/MS對(duì)C3-C11的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行分析研究,取得了理想的結(jié)果。肖珊美等和李振國(guó)都采用Summa罐采樣技術(shù),預(yù)濃縮系統(tǒng)與GC/MS聯(lián)用,建立了測(cè)定環(huán)境空氣中41種揮發(fā)性物的檢測(cè)方法,研究表明該方法采樣方便,靈敏度高,準(zhǔn)確度高,樣品保存時(shí)間長(zhǎng),而且絕大部分有機(jī)物檢出限達(dá)0.2×10-9,回收率在86%~105%。
機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等污染也是城市大氣VOCs的主要來(lái)源,并成為影響城市環(huán)境空氣質(zhì)量的重要因素。Mei-Yin等使用罐采樣-GC/MS聯(lián)用法分析檢測(cè)了臺(tái)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(cè)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(jī)物,結(jié)果共檢測(cè)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(jī)物的污染水平并查明了隧道空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的種類和組成。