室內(nèi)空氣中TVOC檢測方法與控制探討

曲俊峰

肇慶西江檢測技術(shù)有限公司 526100

摘要：目前國內(nèi)普遍采用熱解吸直接進(jìn)樣的氣相色譜法來檢測室內(nèi)空氣中TVOC 的濃度。本文針對在檢測過程中常遇到的問題及家庭裝修后的TVOC污染情況進(jìn)行了研究，提出了改進(jìn)意見。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣；TVOC檢測；檢測方法

引言：

國內(nèi)檢測機(jī)構(gòu)對民用建筑工程的室內(nèi)環(huán)境中總揮發(fā)性有機(jī)物（以下簡稱TVOC）的檢測，普遍依據(jù)GB 50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》，該標(biāo)準(zhǔn)的分析方法是熱解吸直接進(jìn)樣的氣相色譜法。其他檢測標(biāo)準(zhǔn)也有使用熱解吸后手工進(jìn)樣的氣相色譜法。

一、TVOC的檢測方法

對于TVOC的檢測方法與濃度限值，當(dāng)前國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要為GB 50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》和GB/T 18883-2002 《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。GB 50325-2010Ⅱ類民用建筑工程TVOC濃度限值為≤0.6mg/m3。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，用Tenax TA 吸附管采集空氣樣品，利用二次熱解吸技術(shù)，通過熱解吸裝置加熱吸附管，并得到TVOC的解吸氣體，通過載氣將TVOC氣體帶入與之相連的氣相色譜儀，采用外標(biāo)法，以保留時(shí)間定性，峰面積定量，測定室內(nèi)空氣中TVOC濃度。

二、主要儀器與試劑

氣相色譜儀：日本島津公司，型號(hào)GC-2014，配有FID檢測器

二次熱解吸儀：北京踏實(shí)科貿(mào)公司，型號(hào)TDS-Ⅲ

空氣采樣泵：青島嶗山應(yīng)用公司，型號(hào)2050

皂膜流量計(jì)：青島嶗山應(yīng)用公司，型號(hào)7030S

TVOC混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn)。由苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙酸丁酯、乙苯、苯乙烯和正十一烷共9種組分的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液混合而成，各組分分別有3個(gè)濃度，溶劑為甲醇。

三、結(jié)果分析

1、TVOC戶均值濃度分析

此次我們隨機(jī)抽檢了100戶裝修竣工后不同時(shí)期的居民住宅，每戶家庭設(shè)置客廳，臥室，書房三個(gè)檢測點(diǎn)，以三個(gè)檢測點(diǎn)的算術(shù)平均值作為戶均值。在100戶家庭中，戶均值結(jié)果范圍為0.1～5.8mg/m3，超標(biāo)數(shù)為64戶，超標(biāo)率為64%，超標(biāo)最嚴(yán)重的為標(biāo)準(zhǔn)值9.7倍。此次抽檢中，超標(biāo)1倍以內(nèi)的有6戶，超標(biāo)1至2倍的有32戶，超標(biāo)2至3倍的有21戶，超標(biāo)3倍以上的有5戶，可見高要市已裝修的居民住宅有一半以上室內(nèi)空氣中TVOC超標(biāo)，且超標(biāo)主要集中在超標(biāo)1至3倍。

2、TVOC濃度隨時(shí)間變化趨勢分析

表1是100戶家庭裝修后一定時(shí)間內(nèi)的TVOC戶均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果，一定程度上反映了TVOC濃度隨時(shí)間變化的趨勢。從表1可以看出，裝修后一個(gè)月內(nèi)的TVOC污染最嚴(yán)重，超標(biāo)率高達(dá)90%，且超標(biāo)濃度也最高。隨著裝修后時(shí)間的延長，TVOC濃度逐步下降，裝修后6個(gè)月以上TVOC濃度下降較多，且超標(biāo)率明顯降低。裝修后2年以后則室內(nèi)TVOC濃度較小，基本上不會(huì)超標(biāo)。TVOC濃度隨時(shí)間變化的趨勢是由它的性質(zhì)決定的。TVOC易揮發(fā)，剛裝修不久的房屋由于裝修材料及家具都是新的，各種建筑材料如油漆、涂料及家具等均會(huì)釋放大量的揮發(fā)性有機(jī)物。由于TVOC揮發(fā)較快，使得TVOC濃度下降趨勢非常明顯。

表1 裝修后不同時(shí)間住宅內(nèi)TVOC濃度（mg/m3）

裝修時(shí)間 1月之內(nèi) 1-6月 6-12月 1-2年 2年以上

樣本數(shù) 20 38 19 14 9

戶均值 0.4～5.8 0.3～4.2 0.2～2.4 0.2～1.6 0.1～0.8

超標(biāo)數(shù) 18 31 9 5 1

超標(biāo)率（%） 90 82 47 36 11

3、家具及裝修材料對TVOC濃度的影響

此次抽檢的裝修后6個(gè)月內(nèi)的58個(gè)樣本中，其中16戶沒有新購置家具，超標(biāo)數(shù)為10戶，超標(biāo)率為62%，而購置了新家具的42戶，超標(biāo)數(shù)為39戶，超標(biāo)率為93%，且TVOC濃度明顯較沒有新購置家具的高?？梢姡录揖吣苊黠@加重室內(nèi)TVOC污染。另外，從室內(nèi)裝修材料分析來看，采用復(fù)合地板、膠合板、地毯、墻紙，乳膠漆、吊頂材料等復(fù)合化學(xué)建材，室內(nèi)空氣中TVOC均出現(xiàn)不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，各種材料使用得越多，則室內(nèi)空氣中TVOC超標(biāo)越嚴(yán)重。在此次抽檢的100個(gè)樣本中，有5戶家庭為簡單裝修，且使用舊家具，結(jié)果TVOC濃度均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。所以，選用綠色環(huán)保的裝修材料，或者盡量減少使用各種復(fù)合化學(xué)建材，是減低室內(nèi)環(huán)境污染最有效的保障之一。

四、熱解吸直接進(jìn)樣氣相色譜法的改進(jìn)和優(yōu)化

采用分離性能較好的DB-1 50mm×0.53mm×1.05 μm 大口徑毛細(xì)柱，用不分流進(jìn)樣。由于這種方式進(jìn)樣保證所有的樣品都進(jìn)入了毛細(xì)柱，非常適用于痕量分析及復(fù)雜組分的分析，經(jīng)上百次的試驗(yàn)證明其有很好的定量精度和準(zhǔn)確度。在試驗(yàn)中還總結(jié)出：由于沒有分流系統(tǒng)，進(jìn)樣后沒有對氣化室進(jìn)行大量載氣吹掃，為減少初始譜帶的擴(kuò)展，載氣一般應(yīng)采用10～25mL/min 的高流速；大口徑毛細(xì)柱不可插入氣化室太深，避免柱頭與氣化室形成的死角成為分析時(shí)鬼峰的根源。

五、熱解吸手工進(jìn)樣氣相色譜法的缺陷

1、由于在解吸過程中它兩次采用人工操作，誤差大、重現(xiàn)性差。

2、100ml 針筒在60 ℃ 平衡5～10min，其中的高沸點(diǎn)有機(jī)物大部分已凝聚在針筒壁上，這將直接導(dǎo)致分析得到的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況偏差很大。

3、方法要求將TVOC 樣品經(jīng)載氣稀釋了100倍，實(shí)質(zhì)是減少了進(jìn)樣量，而空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物含量本身就是微量的，將其稀釋100 倍導(dǎo)致檢測標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的采樣量為10L 時(shí)最低檢測限為0.5μg/m3，就往往難以達(dá)到。

4、由于小口徑毛細(xì)管柱受柱容量的限制，其進(jìn)樣量一般≤2.3×10-7g，為保證毛細(xì)管柱的低容量和高柱效，需采用分流技術(shù)將樣品的一小部分引入毛細(xì)管柱，樣品在加熱的氣化室內(nèi)氣化，氣化后的蒸氣大部分經(jīng)分流管道放空，所以應(yīng)該用于濃度較高的樣品。

5、在制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，將液體標(biāo)準(zhǔn)樣品注入吸附管，用氮?dú)獯邓?，由于吸附管吸附的是液體標(biāo)樣，與實(shí)際采集氣體樣品有區(qū)別，這種標(biāo)準(zhǔn)系列的采集模式不能模擬現(xiàn)場采樣，致使標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作脫離了實(shí)際，兩者不具有可比性。

六、室內(nèi)空氣中TVOC污染的控制

當(dāng)前，室內(nèi)空氣中TVOC控制主要可以通過污染源控制、通風(fēng)和室內(nèi)空氣凈化等途徑來實(shí)現(xiàn)。

目前無論國內(nèi)還是國外，最有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的辦法還是簡單實(shí)用的傳統(tǒng)方法――通風(fēng)。打開門窗，保持室內(nèi)空氣對流，不斷補(bǔ)充室內(nèi)的新鮮空氣，能有效加快各種有害物質(zhì)的揮發(fā)。同時(shí)，也可以用電扇或換氣扇進(jìn)一步提高效率。

室內(nèi)空氣凈化的方法眾多，活性炭由于疏松多孔的特性，具有很強(qiáng)的吸附作用，在房間里或家具周圍放置一些活性炭，能有效吸附各種建筑材料或家具釋放的TVOC，在一定程度減少室內(nèi)TVOC污染。研究表明，各種綠色植物如吊蘭、綠蘿、蘆薈等也都具有一定吸附室內(nèi)TVOC的作用。同時(shí)針對室內(nèi)空氣中TVOC污染，國內(nèi)外很多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)也開發(fā)了許多專門凈化室內(nèi)空氣中TVOC的產(chǎn)品，最常見的有各種光觸媒、空氣觸媒、TVOC清除劑、空氣凈化機(jī)等。但是由于目前市場上各種品牌眾多，魚龍混雜，消費(fèi)者在選購這些產(chǎn)品時(shí)應(yīng)選擇信譽(yù)好的的品牌，避免引進(jìn)二次污染。

七、結(jié)束語

在新裝修的住宅中，TVOC超標(biāo)現(xiàn)象普遍且嚴(yán)重，所以在裝修時(shí)要從設(shè)計(jì)、施工和選材上綜合考慮，選擇環(huán)保材料，裝修風(fēng)格盡量簡單，從源頭上減少TVOC污染。同時(shí)在入住前應(yīng)選擇有檢測資質(zhì)、權(quán)威的檢測機(jī)構(gòu)對室內(nèi)TVOC濃度進(jìn)行檢測。如果室內(nèi)TVOC濃度超標(biāo)，應(yīng)盡可能查明污染源，然后再采取排除、降低污染的措施，如清除嚴(yán)重污染源、加強(qiáng)通風(fēng)、進(jìn)行室內(nèi)污染治理等。不要在TVOC嚴(yán)重超標(biāo)的情況下入住，應(yīng)空置并充分通風(fēng)一段時(shí)間，重新檢測合格后再入住，避免影響身體健康。

參考文獻(xiàn)：

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