空氣中苯系物檢測及治理方法探討

王偉偉

摘 要：在經(jīng)濟方興未艾、持續(xù)發(fā)展過程中，促進了工業(yè)等產(chǎn)業(yè)前所未有的進步與發(fā)展，大幅度提升了經(jīng)濟效益，但與此同時工業(yè)所帶來的危害也日益嚴(yán)峻。苯系物會對空氣造成嚴(yán)重的污染，屬于苯及其衍生物的總稱，包括硝基苯、氯苯、乙苯、三甲苯、二甲苯、甲苯以及苯等，這些物質(zhì)大多來源于膠粘劑、油漆以及溶劑等日常裝修中的揮發(fā)物與木材和煙草等有機物不完全燃燒、石油和煤等化石燃料以及建筑材料的釋放等。本文首先闡述了苯系污染物及其來源，其次分析了苯系物的檢測，最后探討了苯系物的治理方法，希望能給相關(guān)業(yè)界人士提供一些有價值的參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)境空氣;苯系物;檢測方法

有機化合物在常溫下屬于易揮發(fā)、易燃、易爆等有香味的無色液體，其結(jié)構(gòu)組成在芳香烴中最簡單。但是苯具有較高的毒性，如果苯的濃度的空氣中較高，待人體吸入苯系物后，就會導(dǎo)致人的神經(jīng)細(xì)胞中毒，危害人的骨髓，使血管壁脂肪變性，進而影響造血系統(tǒng)。通常來說苯中毒的情況，經(jīng)常發(fā)生在其濃度含量為40mg/m3或以上。

1 苯系污染物及其來源

1.1 苯系污染物

天那水就是我們常說的苯，例如氯苯、乙苯、二甲苯以及甲苯等，屬于一種含有多重物質(zhì)的化學(xué)品。苯在常溫狀態(tài)下，是無色、呈油狀透明液體，具有甜味，氣味較為特殊，比水的密度要小。作為一種無色散發(fā)芳香的物質(zhì)，苯易揮發(fā)、易爆、易燃，在無法察覺的情況下，能讓人逐漸中毒，芳香殺手就是相關(guān)業(yè)界人士對其的別稱。

1.2 苯系污染物的主要來源

二甲苯、甲苯以及苯等污染物的源頭一般來自涂料、橡膠、樹脂、油脂以及油漆，在裝修建筑室內(nèi)過程中，溶解與稀釋各種防水材料、油漆、涂料以及膠時，通常會用二甲苯、甲苯，不會直接使用純苯。大量有機化合物待完成裝修后，在揮發(fā)的作用下會融入到空氣中。在裝飾材料中苯污染含量較高的有以下幾種：部分家庭購買的沙發(fā)會釋放大量苯物質(zhì);生產(chǎn)中使用的膠粘劑苯含量較高;油漆涂料中添加劑的苯系物數(shù)量極大;苯系物的主要來源就是油漆的揮發(fā)。若是由原料與稀料組成的防水涂料，在完成裝修后的15個小時需要及時對室內(nèi)空氣進行檢測，可得知對于我國規(guī)定的濃度標(biāo)準(zhǔn)，空氣中苯含量嚴(yán)重超標(biāo)，大約為14.7倍。

2 苯系物的檢測

2.1 采集樣品

通常有三種方式對空氣中苯系物進行采樣，包括被動式、有動力以及直接采樣。第一種被動式采樣主要是滲透或擴散氣體分子，通過此操作對蒸氣態(tài)或氣態(tài)污染物進行采集，被動采樣無噪聲，不需要外加動力，通常在評價監(jiān)測個體接觸量和室內(nèi)空氣污染過程中應(yīng)用較多;第二種有動力采樣，主要是將空氣樣品利用泵通過冷阱捕集、吸附劑以及吸收液等方式進行采集。通常化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定、收集效率較高以及吸附容量較大的就是選擇吸附劑的要求，例如在使用吸附劑采樣過程中，選擇活性炭，熔封活化后的活性碳玻璃管可以保持至3個月，并將塑料帽封在采樣后的玻璃管兩端，放置干燥器可保留一周，對于里面的苯系物，可通過加熱等方法從吸附劑上脫附，然后用載氣裝樣品;第三種直接采樣就是在空氣中對濃度較高的被測組分使用塑料袋或注射器等固定容器直接采集，這種方法操作較為簡單，但對污染源濃度的要求相對而言較高，其不適用于較低的污染源，比較適用于采集濃度高的污染源。

2.2 預(yù)處理樣品

空氣監(jiān)測過程中最不可缺少的一步就是樣品預(yù)處理，在采樣后，需要預(yù)處理樣品，以此來保證研究的順利開展。通常有低溫預(yù)濃縮--熱解析法、固相微萃取法、溶劑解析法共三種預(yù)處理方法。這三種預(yù)處理方法的特點也不相同，例如溶劑解析法，以往為了達(dá)到預(yù)處理的目的，都是使用對溶液進行解析，但與分析樣品的體積相比，因為解析溶液的體積較大，所以該方法分析誤差較大，靈敏度較低。而熱解析法可以規(guī)避溶劑對分析樣品定性定量的干擾，有較高的靈敏度，但缺點是樣品不能重復(fù)分析，回收率較低。

2.3 方法分析

氣相色譜法是色譜法中的一種，通常包括固定相與流動相兩種色譜法。若將液體作為流動相即為液相色譜，若是將氣體作為流動相即為氣相色譜。因為所用的固定相不同，氣相色譜法可分為氣液色譜與氣固色譜等兩種方法，前者是用涂有固定液擔(dān)體作固定相;后者是用固體吸附體作固定相。氣相色譜法在實際工作中是以氣液色譜為主，應(yīng)用范圍廣、分析速度快、高靈敏度、高選擇性以及高效能就是氣相色譜法的優(yōu)點，也是檢測苯系物最常用的方法，其作用在定量、定性分析多組分與異構(gòu)體混合物中較為明顯。苯系物分析有以下幾種方法：包括吹掃一捕集法、超臨界流體萃取、頂空氣相色譜法、新固相微萃取--氣相色譜法、低溫預(yù)濃縮熱解析氣相色潛法以及活性碳吸附--二氧化硫解析氣相色譜法。其中最后一種方法靈敏度較高，具有可重復(fù)利用樣品的優(yōu)點。

3 苯系物的治理方法

3.1 吸收法

在混合氣體中，應(yīng)用吸收法主要是通過液態(tài)吸收劑去除多種或一種氣體。部分氣體在操作過程中發(fā)生在溶液中的溶解物理作用就是物理吸收，而化學(xué)吸收則為氣液中化學(xué)物質(zhì)間產(chǎn)生反應(yīng)。在回收與處理氣體污染物過程中，常常使用吸收法，具體可表現(xiàn)為以下幾種：使用稀硝酸或堿性溶液吸收硝酸廠尾氣中的氮氧化物，能夠回收重復(fù)利用;對于煙氣中的二氧化硫可使用石灰乳液進行吸收，進而生成石膏;利用碳酸鈉等堿性溶液吸收硫化氫。現(xiàn)階段，對于氣態(tài)污染物處理的技術(shù)方法，吸收法相對而言較為成熟，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于治理空氣污染物中，適用性較強。該方法既能將污染物變?yōu)橛杏梦镔|(zhì)，還能消除空氣中的污染物，在對大氣量、中等濃度廢氣予以處理過程中應(yīng)用這種方法較多。

3.2 吸附法

通過對凈化劑的運用，富集、提取、分離稀溶液中的有害成分或有用成分就是吸附法，其原理與離子交換法較為類似，解析與吸附就是具體操作時常使用的方法。吸附劑在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中多為天然吸附劑，包括高嶺土、軟錳礦、磷灰石、沸石、磺化煤以及活性炭等?；钚蕴吭谶@些吸附劑中的吸附性能最好，通過蒸汽在其吸附飽和后予以解吸，并在苯系物處理方法中回收吸附物質(zhì)。與其他方法相比，吸附法的應(yīng)用范圍較為廣泛，吸附法實用價值高、去除效率高、工藝更加成熟、凈化更徹底、能耗更低，推廣更加容易。在污染工程開展過程中，控制苯系物通常都是利用吸附劑不斷解吸與吸附空氣中的苯系物，以此來達(dá)到對空氣污染有效治理的效果。

3.3 生物法

將苯系物用微生物的生命活力轉(zhuǎn)為簡單的細(xì)胞物質(zhì)或無機物方法，就是所謂的生物法。一般包括生物過濾法、生物洗滌法以及生物滴濾法等三種方法。生物法原理為生物膜理論，在處理有機廢氣過程中，可以從以下幾個方面入手：第一，將水加入到廢氣中的有機污染物中，使其在水中溶解;第二，借助濃度差將液膜中溶解的有機污染物擴散到生物膜，這樣對于微生物吸收與抓捕污染物是非常有利的;第三，將微生物體內(nèi)的有機污染物，利用其具有的代謝活動功能，分解為營養(yǎng)與能源物質(zhì)，也就是說將有機污染物通過生物化學(xué)反應(yīng)變成一種沒有危害的化合物。

4 結(jié)束語

綜上所述，在分析檢測苯系物過程中，有重大意義且任務(wù)難度較大，相關(guān)政府部門工作人員與技術(shù)人員必須加強重視。當(dāng)前對于我國各城市中的空氣污染情況，高效的苯系物污染凈化方法有較大的作用，所以，應(yīng)進一步加大對苯系物污染凈化方法的研究，對空氣中苯系物污染數(shù)據(jù)庫予以建立健全，研制性能高的復(fù)合催化劑，探討對植物的吸收法，提升引進與栽種植物的力度，從而保證空氣質(zhì)量更加符合人們生存需求，最大程度降低空氣中的污染物質(zhì)。

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