室內(nèi)空氣中TVOC檢測的影響因素研究

張燁+孫保金　薛建祥

摘要：總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）指的是芳香烴、醛類、酮類、胺類等有機化合物的總稱。長期處在TVOC環(huán)境，必然會對人體帶來極為不利的影響，所以開展好室內(nèi)空氣中TVOC控制工作十分重要。文章通過闡述TVOC檢測，分析室內(nèi)空氣中TVOC檢測的影響因素，對室內(nèi)空氣中TVOC檢測的質(zhì)量控制展開探討，旨在為室內(nèi)空氣中TVOC檢測的有序進(jìn)行研究適用提供一些思路。

Abstract： Total Volatile Organic Compounds （TVOC） refer to organic compounds such as aromatic hydrocarbons， aldehydes， ketones， amines and so on. For a long time in the TVOC environment， it is bound to have a very adverse impact on the human body， so it is very important to develop TVOC control work in indoor air. This paper describes the TVOC detection， analyzes influencing factors， discusses its quality control， in order to provide some ideas for research and application on TVOC detection in indoor.

關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣；TVOC；檢測；影響因素

Key words： indoor air；TVOC；detection；influencing factors

中圖分類號：TU834.6+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）23-0175-02

0 引言

伴隨各式各樣化學(xué)品、裝飾材料的大量推廣，室內(nèi)揮發(fā)性有機化合物種類逐步增多，因而業(yè)界提出了TVOC作為室內(nèi)空氣質(zhì)量的一項評定指標(biāo)[1]。TVOC有著強烈的刺激性氣味，長期處在該種不良環(huán)境中，必然會對居住者身心造成極大影響。室內(nèi)空氣中TVOC檢測是提高公眾環(huán)境質(zhì)量意識的一個重要途徑，而檢測過程中存在各式各樣的影響因素。為了確保室內(nèi)空氣中TVOC檢測的有序進(jìn)行，對室內(nèi)空氣中TVOC檢測的影響因素開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1 TVOC檢測概述

選取Tenax-TA采樣管采集相應(yīng)體積的空氣樣品，經(jīng)由熱解析裝置對采樣管予以加熱處理，獲取TVOC解析氣體，將TVOC解析氣體傳輸進(jìn)氣相色譜儀開展色譜分析，選取氫火焰離子化檢測裝置檢測，進(jìn)而確定時間定性、峰面積定量。

結(jié)合室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范，應(yīng)用液體外標(biāo)法，制備標(biāo)準(zhǔn)系列，于熱解析裝置中安裝吸附管，在高溫下開展解析處理，使解析氣體從進(jìn)樣閥轉(zhuǎn)至色譜儀開展色譜分析，得出標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算回歸方程。

2 室內(nèi)空氣中TVOC檢測的影響因素

2.1 TVOC采樣過程中的影響因素

①采樣管的活化、制備。

建筑工程室內(nèi)環(huán)境相關(guān)規(guī)定指出，在采用Tenax-TA采樣管前，應(yīng)當(dāng)對其開展通氮氣加熱活化處理，活化溫度應(yīng)當(dāng)超過解吸溫度，且活化時長控制在30min以外，一直到未見雜質(zhì)峰。唯有確保同一項目采樣管與未采樣管系統(tǒng)特性、活化環(huán)境、活化時間以及封存條件等保持相同，確保采樣管與未采樣管本底峰值大致相同且趨向為0，方可不及未采樣管對TVOC檢測的影響。通常情況下，Tenax-TA采樣管均為現(xiàn)成購買，經(jīng)活化處理后便可使用。一些企業(yè)為了降低成本，對Tenax-TA采樣管進(jìn)行長期、重復(fù)使用，使得其吸附率減弱，進(jìn)一步對檢查結(jié)果準(zhǔn)確性造成一定影響。

②安全采樣體積、采樣效率。

檢測試驗確定采樣管對TVOC中一系列化合物的安全采樣體積。實際采樣體積不可高出駐留最弱的那個化合物的安全采樣體積。采樣效率應(yīng)當(dāng)超過90.0%。

③TVOC采樣代表性。

對于選點要求、采用時間等而言，相關(guān)規(guī)定指出，建筑工程室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量驗收應(yīng)當(dāng)于工程結(jié)束后7d或7d以上，或者建筑交付使用前開展，這是因為油漆保養(yǎng)期通常為7d。對于選取集中空調(diào)全裝修的建筑工程而言，室內(nèi)空氣中TVOC檢測過程中，應(yīng)當(dāng)于空調(diào)正常工作前提下開展；對于采取自然通風(fēng)的建筑工程而言，室內(nèi)空氣中TVOC檢測過程中，應(yīng)當(dāng)在對外門門窗閉合1h后開展。然而在實際檢測過程中，建筑工程總是會產(chǎn)生各式各樣難以控制的因素，諸如門窗閉合程度、選點數(shù)量等，導(dǎo)致檢測結(jié)果可能與真實情況存在不小懸殊。

④采樣裝置氣密性檢測、流量校正。

采樣開始時應(yīng)對采樣系統(tǒng)開展全面檢查，確保不存在漏氣情況。采樣體積受采樣流量、采樣時間很大程度影響，而檢測結(jié)果準(zhǔn)確性受采樣體積很大程度影響，由此表明采樣流量、采樣時間的真實性十分關(guān)鍵。相關(guān)規(guī)定指出，應(yīng)當(dāng)使用恒流采樣裝置，也就是在采樣過程中應(yīng)確保流量穩(wěn)定，確保0.5L/min在流量范圍以內(nèi)，同時等到流量處在0.5L/min時，要能夠克服5～10kPa阻力，采用皂膜流量計對系統(tǒng)流量開展調(diào)節(jié)，相對偏差應(yīng)當(dāng)控制在±5%以內(nèi)[2]。某些企業(yè)為了提高檢測效率，對各采樣管系統(tǒng)校準(zhǔn)未予以有效重視，對檢查結(jié)果準(zhǔn)確性造成一定影響。

2.2 TVOC樣品分析過程中的影響因素

①TVOC樣品解吸、氣象色譜分析條件。

自固體吸附上對欲測組分開展解吸的方式包括有熱解吸、液體解吸，現(xiàn)階段通常應(yīng)用前一種解吸方式。依據(jù)吸附理論，吸附劑、被吸附物相互間吸附力與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，也就是伴隨溫度上升，吸附劑、被吸附物相互間吸附力會不斷減弱。所以，通過加熱能夠使吸附劑上欲測組分得以被有效解吸。加熱的溫度，可稱之為熱解吸溫度，與欲測組分熱穩(wěn)定性、沸點以及吸附劑熱穩(wěn)定性存在一定關(guān)聯(lián)。熱解吸溫度過低，會導(dǎo)致欲測組分解吸不充分，管中存在諸多存留；熱解吸溫度過高，會導(dǎo)致相關(guān)欲測組分對熱失穩(wěn)，進(jìn)而出現(xiàn)回收率不足情況。

通常而言，吸附劑熱穩(wěn)定性不會超過300℃，很大一部分高分子吸附劑在300℃條件下便會出現(xiàn)分解情況。熱解吸期間，熱解吸還會受到載氣流速一定程度影響，即伴隨載氣流速提升，則會對熱解吸越來越有利。熱解吸加熱源多以和式爐、帶狀加熱裝置為主，帶加熱至200～300℃時開展熱解吸處理。因此，熱解吸影響因素包括有：升溫越快，最終溫度越高，解吸越迅速，最終進(jìn)入色譜柱的樣品譜便越窄；載氣流速越快，越利于熱解吸。受室內(nèi)環(huán)境中TVOC成分較為復(fù)雜影響，使得升溫速度過快會對色譜柱分離成分效造成一定影響，進(jìn)一步對TVOC檢測結(jié)果造成影響。

②標(biāo)準(zhǔn)樣品、儀器調(diào)節(jié)。

對于標(biāo)準(zhǔn)樣品而言，TVOC檢測結(jié)果準(zhǔn)確性受標(biāo)準(zhǔn)曲線制備很大程度影響。標(biāo)準(zhǔn)曲線制備對應(yīng)使用的標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)當(dāng)采取擁有標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)號的液體標(biāo)樣。對于儀器調(diào)節(jié)而言，測定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)當(dāng)選取標(biāo)準(zhǔn)溶液開展繪制，通常做6個濃度點。需要注意的是，應(yīng)當(dāng)定期對零濃度點空白值、標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率開展檢測，定期選取單點對標(biāo)準(zhǔn)曲線開展調(diào)節(jié)，倘若存在較大偏離，應(yīng)當(dāng)對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行重新繪制，進(jìn)而提高TVOC檢測結(jié)果準(zhǔn)確性。

③TVOC檢測結(jié)果計算。

結(jié)合相關(guān)規(guī)定針對得到識別的各TVOC峰逐一選取不同標(biāo)準(zhǔn)曲線開展定量計算；另外沒有識別的峰選取甲苯響應(yīng)系數(shù)開展定量。TVOC檢測結(jié)果就是以上兩項計算結(jié)果的總和。然而在實際檢測過程中，由于TVOC成分較為復(fù)雜，檢測圖譜中存在大量的峰影響，使得對各項物質(zhì)開展定性存在不小的難度，因而為了方便，通常會以甲苯開展定量，計算出樣品中TVOC濃度，而這一計算方法極可能會對樣品檢測結(jié)果準(zhǔn)確性造成一定影響。

3 室內(nèi)空氣中TVOC檢測的質(zhì)量控制

3.1 TVOC采樣過程中的質(zhì)量控制

①對于選取集中空調(diào)全裝修的建筑工程而言，室內(nèi)空氣中TVOC檢測過程中，應(yīng)當(dāng)于空調(diào)正常工作前提下開展；對于采取自然通風(fēng)的建筑工程而言，室內(nèi)空氣中TVOC檢測過程中，應(yīng)當(dāng)在對外門窗閉合1h后開展。確保采樣點分布均勻，可采取房間梅花狀、斜線、對角線均衡布點；采樣點距離墻面長度應(yīng)超過0.5cm，距離建筑地面高度應(yīng)控制在0.8～1.5m范圍；應(yīng)盡可能避開通風(fēng)口、通風(fēng)道[3]?？瞻讟悠凡杉瑧?yīng)選擇于室外上風(fēng)口位置，同時應(yīng)與室內(nèi)樣品采集同時開展。

②倘若Tenax-TA采樣管中吸附劑顆粒填充密度過大，則會對氣流造成一定阻力影響。現(xiàn)場空氣采樣過程中，倘若存在采樣流量顯著降低情況，應(yīng)當(dāng)重新對吸氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證采樣體積的準(zhǔn)確性。

③樣品采集結(jié)束后，Tenax-TA采樣管兩端應(yīng)密閉，加貼標(biāo)簽，同時對采樣點一系列情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，諸如溫度、濕度、大氣壓等。樣品采集完畢，Tenax-TA采樣管最長可保存14天，應(yīng)當(dāng)于規(guī)定時間內(nèi)對樣品開展檢測。

3.2 TVOC樣品分析過程中的質(zhì)量控制

①室內(nèi)空氣檢測量不斷增多。對一致采樣管樣品開展檢測分析，通常要花費約50分鐘的時間，使得加班、工作人員勞累等情況屢見不鮮。單一工位熱解吸裝置進(jìn)樣顯然難以滿足現(xiàn)階段工作需求。鑒于此，企業(yè)可引入更為先進(jìn)的熱解吸裝置，開展氣相色譜儀分析工作，以提升工作效率。

②為確保氣象色譜儀達(dá)到理想的出峰狀態(tài)，應(yīng)盡可能采用高純度的氮氣，含量在99.99%以上；對載氣穩(wěn)流閥開展有效調(diào)節(jié)，從而確保載氣流量；將載氣瓶總壓力控制在50～150kg/cm2范圍[4]。倘若氣壓過小則表示載氣不足；應(yīng)定期對氣瓶做清潔處理，因為載氣極易將氣瓶中雜質(zhì)帶入，對檢測結(jié)果造成一定影響。氣象色譜儀箱體內(nèi)溫度降至室溫前，不宜開啟箱體，防止溫度迅速轉(zhuǎn)變對毛細(xì)管柱造成損壞。

③氣象色譜儀調(diào)整分流比通常為手動調(diào)節(jié)，因而在分析標(biāo)準(zhǔn)曲線時，就應(yīng)當(dāng)對分流比予以確定，后續(xù)分析工作中切忌隨意調(diào)節(jié)，從而防止樣品過程中出峰時間、峰面積出現(xiàn)偏差。倘若需要調(diào)節(jié)分流比，則應(yīng)當(dāng)依據(jù)皂膜流量計使用說明開展。由于儀器設(shè)別、試驗環(huán)境可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，因而可對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行一個月繪制一次，從而確保檢測的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

總而言之，室內(nèi)空氣中TVOC檢測的影響因素多種多樣，在檢測過程中應(yīng)嚴(yán)格控制。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗，清楚認(rèn)識室內(nèi)空氣中TVOC檢測的內(nèi)涵，全面分析室內(nèi)空氣中TVOC檢測的影響因素，結(jié)合TVOC檢測實際情況，開展好室內(nèi)空氣中TVOC檢測的質(zhì)量控制，積極促進(jìn)室內(nèi)空氣中TVOC檢測的有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]喬光玲.探討如何提高室內(nèi)空氣中TVOC檢測的準(zhǔn)確性和時效性[J].現(xiàn)代裝飾：理論，2014（06）：247-248.

[3]田敏娟，毛曉慧，余啟貴，李建虹.淺談室內(nèi)空氣中TVOC測定的影響因素[J].西部探礦工程，2008，20（02）：212-213.

[4]褚曉峰.室內(nèi)環(huán)境污染物氡、甲醛、氨、苯、TVOC檢測過程中的質(zhì)量控制[J].商品與質(zhì)量，2016（07）：162-163.