室內(nèi)環(huán)境污染物TVOC、苯、甲苯、二甲苯及甲醛的檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)分析

1前言

隨著人們對室內(nèi)環(huán)境健康的關(guān)注度不斷提高，檢測技術(shù)的發(fā)展成為保障室內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來，檢測技術(shù)在靈敏度、準(zhǔn)確性和便捷性方面取得了顯著進步，如氣相色譜法、質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、分光光度法等，為室內(nèi)污染物的精準(zhǔn)測量提供了有力支持。

2室內(nèi)環(huán)境污染物檢測技術(shù)

2.1TVOC的檢測技術(shù)

TVOC是指在一定條件下，從室內(nèi)裝飾材料、家具、涂料等揮發(fā)出來的沸點在 50% 至 之間的各種有機化合物的總量。目前，檢測TVOC的常用技術(shù)主要有氣相色譜法（GC）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）。氣相色譜法利用不同物質(zhì)在固定相和流動相之間分配系數(shù)的差異，對混合物進行分離和分析。通過將采集的室內(nèi)空氣樣品注入氣相色譜儀，各組分在色譜柱中分離后，依次進人檢測器，根據(jù)保留時間和峰面積來定性和定量分析TVOC。該方法具有分離效率高、分析速度快、靈敏度較高等優(yōu)點。而氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法則是將氣相色譜的高分離能力與質(zhì)譜的高鑒別能力相結(jié)合。質(zhì)譜儀能夠?qū)Ψ蛛x后的化合物進行結(jié)構(gòu)鑒定，進一步提高了檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，尤其適用于復(fù)雜樣品中多種揮發(fā)性有機化合物的定性和定量分析。

2.2苯系物（苯、甲苯、二甲苯）的檢測技術(shù)

對于苯系物的檢測，氣相色譜法同樣是主要的檢測手段。由于苯、甲苯、二甲苯的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，氣相色譜法能夠利用其在固定相和流動相之間分配系數(shù)的微小差異，實現(xiàn)對它們的有效分離和準(zhǔn)確測定。在實際檢測中，通常采用毛細管氣相色譜柱，其具有更高的分離效率，能夠更好地分離苯系物中的各個組分。此外，高效液相色譜法（HPLC）也可用于苯系物的檢測。該方法基于不同物質(zhì)在固定相和流動相之間的分配系數(shù)以及吸附性能的差異進行分離。與氣相色譜法相比，高效液相色譜法適用于高沸點、熱穩(wěn)定性差的苯系物衍生物的分析。在一些特殊情況下，如樣品中含有大量干擾物質(zhì)時，還可采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（SPME-GC-MS）。固相微萃取技術(shù)能夠?qū)悠分械谋较滴镞M行富集，提高檢測靈敏度，再結(jié)合氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀進行分析，可有效排除干擾，實現(xiàn)對低濃度苯系物的準(zhǔn)確檢測。

2.3甲醛的檢測技術(shù)

甲醛是室內(nèi)環(huán)境中最為常見且危害較大的污染物之一。常用的甲醛檢測技術(shù)有分光光度法、電化學(xué)法和色譜法。分光光度法中，酚試劑分光光度法應(yīng)用較為廣泛。其原理是甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍綠色化合物，通過比色法測定吸光度，從而計算出甲醛含量。該方法操作簡單、靈敏度較高，但檢測過程中易受其他醛類和酚類物質(zhì)的干擾。電化學(xué)法中的甲醛傳感器具有快速、在線檢測的優(yōu)勢。它通過檢測甲醛在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流或電位變化來測定甲醛濃度。不同類型的甲醛傳感器，如半導(dǎo)體傳感器、電化學(xué)傳感器等，具有各自的特點和適用范圍。色譜法主要包括氣相色譜法和高效液相色譜法。氣相色譜法需對甲醛進行衍生化處理，將其轉(zhuǎn)化為易于分離和檢測的衍生物，再進行分析。高效液相色譜法則可直接對甲醛進行分離檢測，且具有較高的分離效率和準(zhǔn)確性。

3室內(nèi)環(huán)境污染物檢測標(biāo)準(zhǔn)

3.1TVOC檢測標(biāo)準(zhǔn)

《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18883-2022）規(guī)定了室內(nèi)空氣中TVOC的檢測方法為熱解吸-毛細管氣相色譜法，標(biāo)準(zhǔn)限值為 小時均值）；《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50325-2020）規(guī)定了室內(nèi)空氣中TVOC的檢測方法也為熱解吸-毛細管氣相色譜法，標(biāo)準(zhǔn)限值為 。上述兩個標(biāo)準(zhǔn)均詳細規(guī)定了采樣方法、采樣時間和頻率、檢測儀器的要求以及結(jié)果計算等內(nèi)容。在采樣方面，兩個標(biāo)準(zhǔn)都可使用Tenax-TA吸附管采集室內(nèi)空氣樣品，《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50325-2020）還可選擇采用2.6-對苯基二苯醚多孔聚合物一石墨化炭黑-X復(fù)合吸附管采集（簡稱PC復(fù)合管），采樣流量均為 0.5L/min ，采樣時間為

3.2苯系物檢測標(biāo)準(zhǔn)

《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18883-2022）和《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50325-2020）對苯、甲苯和二甲苯的檢測標(biāo)準(zhǔn)同樣采用熱解吸－毛細管氣相色譜法。其中，GB/T18883-2022中對苯的標(biāo)準(zhǔn)限值為 （1小時均值），甲苯的標(biāo)準(zhǔn)限值為 $0.20＼mathrm{mg/m^{3}}（1＼$ 小時均值），二甲苯的標(biāo)準(zhǔn)限值為 （1小時均值）；GB50325-2020中對苯的標(biāo)準(zhǔn)限值為 ，甲苯的標(biāo)準(zhǔn)限值為 ，二甲苯的標(biāo)準(zhǔn)限值為 。標(biāo)準(zhǔn)中對采樣方法、儀器設(shè)備以及檢測過程中的質(zhì)量控制等方面均有明確規(guī)定。采樣時，GB/T18883-2022標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定可使用活性炭吸附管或Tenax-TA吸附管，采樣流量和時間根據(jù)實際情況確定，但需保證采集到足夠的樣品量以滿足檢測要求；GB50325-2020中規(guī)定可使用活性炭吸附管或2.6-對苯基二苯醚多孔聚合物一石墨化炭黑-X復(fù)合吸附管采集（簡稱PC復(fù)合管），采樣流量為 0.5L/min ，采樣時間 。在儀器設(shè)備方面，氣相色譜儀的性能指標(biāo)需滿足一定要求，如對色譜柱的分離度、檢測器的靈敏度等都有具體規(guī)定。

3.3甲醛檢測標(biāo)準(zhǔn)

我國關(guān)于甲醛檢測的標(biāo)準(zhǔn)眾多，其中《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18883-2022）規(guī)定甲醛的檢測方法有酚試劑分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、氣相色譜法等，標(biāo)準(zhǔn)限值為 小時均值）。不同檢測方法在標(biāo)準(zhǔn)中都有詳細的操作步驟和注意事項。例如，酚試劑分光光度法中對試劑的配制、顯色時間和溫度等條件都有嚴(yán)格要求；乙酰丙酮分光光度法中對反應(yīng)溶液的pH值和加熱時間等有明確規(guī)定。此外，《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50325-2020）也對甲醛檢測作出了規(guī)定，其根據(jù)民用建筑的不同類型，將甲醛限值分為兩類，一類民用建筑（如住宅、醫(yī)院、學(xué)校教室等）甲醛限值為 小時均值），二類民用建筑（如辦公樓、商店、旅館等）甲醛限值為0.08mg/m（1小時均值）。

4檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的綜合分析

4.1檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配性分析

4.1.1TVOC檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配現(xiàn)狀

目前，我國TVOC檢測標(biāo)準(zhǔn)主要采用熱解吸-毛細管氣相色譜法，這與當(dāng)前主流的TVOC檢測技術(shù)氣相色譜法和氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法相匹配。氣相色譜法能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)中對TVOC各組分分離和定量的要求，熱解吸作為一種有效的樣品前處理方法，能夠?qū)⑽皆诓蓸庸苌系腡VOC解吸出來并導(dǎo)入氣相色譜儀進行分析。然而，在實際應(yīng)用中，仍存在一些問題。例如，對于一些復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，可能存在多種干擾物質(zhì)，現(xiàn)有的檢測技術(shù)在分離和排除干擾方面可能存在一定困難，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。不同品牌和型號的氣相色譜儀在性能上存在差異，部分儀器可能無法完全滿足標(biāo)準(zhǔn)中對儀器靈敏度和分離度的要求，影響檢測結(jié)果的可靠性。

4.1.2苯系物檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配問題

我國苯系物檢測標(biāo)準(zhǔn)采用的熱解吸-毛細管氣相色譜法與常用的檢測技術(shù)氣相色譜法高度匹配。氣相色譜法能夠有效分離苯、甲苯、二甲苯等苯系物組分，滿足標(biāo)準(zhǔn)中對各組分定性和定量分析的要求。然而，在實際檢測過程中，也存在一些匹配問題。一方面，當(dāng)樣品中苯系物濃度較低時，現(xiàn)有的檢測技術(shù)可能無法達到標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測限，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。另一方面，對于一些含有大量其他揮發(fā)性有機物的復(fù)雜樣品，苯系物的分離可能受到干擾，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。標(biāo)準(zhǔn)中對于不同類型建筑室內(nèi)苯系物的檢測要求相對統(tǒng)一，而實際不同建筑類型的室內(nèi)環(huán)境差異較大，如工業(yè)廠房和住宅中苯系物的來源和濃度分布有很大不同，現(xiàn)有的檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在適應(yīng)性方面有待進一步提高。在國際上，一些地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)在檢測技術(shù)的選擇和應(yīng)用上更加靈活，針對不同類型的建筑和檢測場景，制定了更具針對性的檢測技術(shù)規(guī)范，以提高檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配度。

4.1.3甲醛檢測標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)的匹配優(yōu)化

我國甲醛檢測標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了多種檢測方法，如酚試劑分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、氣相色譜法等，這使得檢測人員可以根據(jù)實際情況選擇合適的檢測技術(shù)。然而，不同檢測方法在與標(biāo)準(zhǔn)的匹配度上存在差異。例如，酚試劑分光光度法雖然操作簡單、靈敏度較高，但易受干擾，在實際應(yīng)用中可能無法完全滿足標(biāo)準(zhǔn)對檢測準(zhǔn)確性的要求。乙酰丙酮分光光度法選擇性好，但靈敏度相對較低，對于低濃度甲醛的檢測可能存在困難。氣相色譜法雖然準(zhǔn)確性高，但樣品前處理過程較為復(fù)雜，在實際檢測中可能影響檢測效率。為了優(yōu)化檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配，需要進一步改進檢測方法。例如，對于酚試劑分光光度法，可以通過優(yōu)化試劑配方和檢測條件，提高其抗干擾能力；對于乙酰丙酮分光光度法，可以采用富集技術(shù)提高靈敏度；對于氣相色譜法，可以簡化樣品前處理流程，提高檢測效率。

4.2檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同發(fā)展

4.2.1新檢測技術(shù)對標(biāo)準(zhǔn)更新的推動作用

隨著科技的不斷進步，新的室內(nèi)環(huán)境污染物檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這些新技術(shù)對檢測標(biāo)準(zhǔn)的更新起到了重要的推動作用。例如，近年來快速發(fā)展的便攜式檢測設(shè)備和在線監(jiān)測技術(shù)，能夠?qū)崟r、連續(xù)地監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境污染物濃度。這些新技術(shù)具有檢測速度快、操作簡便等優(yōu)點，為室內(nèi)環(huán)境檢測提供了更高效的手段。然而，現(xiàn)有的檢測標(biāo)準(zhǔn)可能無法完全適用于這些新技術(shù)。因此，為了規(guī)范新技術(shù)的應(yīng)用，需要對檢測標(biāo)準(zhǔn)進行更新和完善。新檢測技術(shù)的出現(xiàn)還可能促使標(biāo)準(zhǔn)對檢測限、檢測精度等指標(biāo)提出更高的要求。例如，一些高靈敏度的檢測技術(shù)能夠檢測到更低濃度的污染物，這就要求標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)地降低污染物的限值，以更好地保障室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。

4.2.2標(biāo)準(zhǔn)對檢測技術(shù)發(fā)展的引導(dǎo)與規(guī)范

檢測標(biāo)準(zhǔn)作為行業(yè)規(guī)范，對檢測技術(shù)的發(fā)展具有重要的引導(dǎo)和規(guī)范作用。一方面，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢測技術(shù)的適用范圍、操作流程和質(zhì)量控制要求等，為檢測技術(shù)的應(yīng)用提供了明確的指導(dǎo)。例如，我國的室內(nèi)環(huán)境污染物檢測標(biāo)準(zhǔn)對各種檢測技術(shù)的采樣方法、儀器設(shè)備要求、檢測步驟等都有詳細規(guī)定，這使得檢測人員在使用檢測技術(shù)時能夠遵循統(tǒng)一的規(guī)范，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)的更新和完善也促使檢測技術(shù)不斷發(fā)展。隨著對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量要求的提高，標(biāo)準(zhǔn)對檢測技術(shù)的性能指標(biāo)如檢測限、準(zhǔn)確性、重復(fù)性等提出了更高的要求，這就推動了檢測技術(shù)的研發(fā)和改進。例如，為了滿足標(biāo)準(zhǔn)對更低檢測限的要求，科研人員不斷研發(fā)新的檢測方法和儀器設(shè)備，提高檢測技術(shù)的靈敏度和選擇性。

5結(jié)論

本文系統(tǒng)分析了室內(nèi)環(huán)境污染物TVOC、苯、甲苯、二甲苯及甲醛的檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，探討了檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配性及協(xié)同發(fā)展。未來，應(yīng)加強檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的融合，推動標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)更新，以更好地保障室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，為公眾健康保駕護航。

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