主题：【原创】空气、水和土壤中挥发性有机物测试项目建议

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发表于：2008/02/27 10:58:53 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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污染中的严重课题――――――――――――――――――――――1
气体预增浓仪是测定空气中VOC的最新高科技技术――――――― 2
气体预增浓仪的应用领域―――――――――――――――――――3
仪器配置：―――――――――――――――――――――――――3
仪器特点：―――――――――――――――――――――――――4
技术指标：―――――――――――――――――――――――――5

污染中的严重课题：挥发性有机物VOC
挥发性有机化合物，简称（VOC），是指存在于环境气体及水和土壤中的，可检测到的有毒或有害的有机化合物的总称。目前全世界已经检出的VOC约有一百五十余种。其中，已确认与癌症有关的化合物有数十种，有毒或与呼吸疾病有关的约八十余种，直接导致臭氧生成的前导物质有六十余种。目前已有测试数据的空气中VOC详细资料见表一，表二，和表三。如：空气中的VOC同其它空气中有毒有害物质，如一氧化碳（CO），二氧化硫（SO2），氮氧化物（NOX），臭氧（O3）等一样，是一项空气污染的重要指标。至二十世纪九十年代以来的大量研究表明，一些空气中VOC，即使在很低的浓度下其危害健康的程度也非常之大。例如苯，甲苯，二甲苯，这类从无铅汽油挥发中进入空气的化合物，即使在1.0ppbv的浓度下也有强烈的致癌性。又如四氯化碳，氟氯烷烃等，一些含氯或氟的有机溶剂，也被证明具有某些程度的致癌性。甚至象环氧乙烷这类在医院中用来消毒用的VOC其致癌浓度可低到0.05ppbv。另一类化合物是挥发性的石油烃类，已被确认为是“光化学烟雾”的基本成份。被美国国家环境保护总署（USEPA）称之为“光化学烟雾评估系统”的化合物，英简称为（PAMS），主要从汽车废气之中排出，也是构成空气中VOC的主要成份。从化工厂排除的废气，从钢铁厂，石油加工厂排除的尾气，从塑料加工厂，纺织工业生产厂排放的通风气，从其他工业设施排除的尾气，从油漆或其它涂料中挥发出来的有机溶剂，从家庭燃煤或其它燃气燃烧后释放出来的炊烟气，甚至从各种化学清洗剂中释放出来的挥发性有机物，都是构成空气中VOC的污染来源。

在环境空气中，八十年代以来，美国开始研究空气中低浓度VOC的测试。至九十年代基本上完善了空气中VOC测定的标准方法。配合美国一九九零年制定的净化空气法案（CLEAN AIR ACTION），空气中VOC的监测开始广泛实施。八十余种主要VOC的检测浓度限已达到0.2ppbv的水平。美国自九十年代初开始研制空气中VOC测定的自动分析仪，至一九九五年左右基本上完善了成套的实验室空气VOC自动测试仪。目前美国各环保实验室使用的，均系这种仪器。这种以特殊钢罐取样，冷凝浓缩法分离，色质联用法定性定量的方法和仪器，基本上可以满足目前对VOC的测定要求。在被污染的水和土壤中的VOC成为一定区域内空气恶臭污染的原因之一，也是环境分析的重要工作。气体增浓仪与大体积顶空进样器的联合使用可改变传统顶空取样量少和检测灵敏度差的缺点，最大400ml的取样量大幅度提高水和土壤中VOC分析的灵敏度和精确度。
目前，美国研制成功的VOC测试技术，仪器和设备，已在此领域走在世界最前列，目前世界各国均参照美国国家环保总署（USEPA）的标准方法，并购进成套仪器设备进行空气中VOC的测试，调查和研究。
当前，中国的环境污染状况不容乐观，无论是空气污染或是生活工业污水污染均存在一定程度的问题，特别是含硫恶臭的VOC问题还十分严重。为此，对环境中含硫恶臭的VOC的监测也已被国家提到议事日程上来了。但到目前，中国国内对空气中的各个VOC，则尚未建立一套标准的分析方法，也缺少高效的技术，仪器和设备。而国家对中国各地空气中VOC的基本状况，亦没有本底调查的数据。目前有条件的监测站已购买了这套大气采样及处理设备，并承担了大气中VOC测试方法的开发工作，近一两年来会在美国EPA方法的基础上推出针对中国的VOC分析方法。

气体预增浓仪是测定空气中VOC的最新高科技技术
美国自八十年代初开始研究，到九十年代初基本完善的空气中VOC的取样和分析方法共有十四种，分别由美国国家环保总署（USEPA）行文，其文件代号为TO-1到TO-14。其中TO-14, 经过不断完善，已成为最广泛使用的而且也是最先进的空气中VOC分析方法。该方法是基于一种特殊的钢罐容器取样，冷冻增浓法分离惰性气体，再用色质联用法分离和分析单个VOC。目前用此法能分析，定性定量的空气中VOC，已达一百五十余种。该法所使用的特殊钢罐是采用了电子元件生产中的电子抛光技术，结合硅烷化表面钝化处理。此种罐几乎对所有空气中VOC都没有吸附性，因而使样品有很好的代表性和稳定性。钢罐在取样前先清洗，并抽真空。取样时，只要开启阀门，不需要附加取样设备。如果进行二十四小时或八小时，或其它特定时间的积分取样，则需另加流速调控器。美国生产的流速调控器，一般可在取样时间半小时到一周之间调节。特制钢罐取样的优点是，样品可以长时间保存，体积小，取样方便，不要附加取样装置。本项目即推荐使用这种钢罐取样。钢罐取样的缺点是钢罐本身成本很高。目前，中国尚不能生产。全世界只有美国生产此种钢罐。但一只钢罐可重复使用，寿命至少二十年。
用冷冻增浓法将气体中的惰性气体、水、二氧化碳和VOC化合物相分离是EPA TO-14的核心技术。主要原理是，在一个由液氮控温的冷冻填充管中将所有的VOC冻凝成液滴，使之从气体中的氧氮气和二氧化碳中分离出来。N2，O2以及惰性气体等在此温度下不冷凝。冷凝管在冷凝浓缩段的温度为-110 oC-160 oC。使用此方法，空气样品的进样量，可大到50 至1000毫升。在进行两级的冷凝分离浓缩完成后，再加热冷凝管，并由低流量载气将冷凝管中的VOC吹出，进行冷凝聚焦（FOCUS）。最后送入毛细管色谱柱分离。经色谱分离后的各个VOC由质谱法定性定量。此项技术，已研制成成套仪器。经过几年的试用改进，仪器功能完善，自动化程度和精度都很高。使空气VOC分析，可以由程控自动化，在实验室完成，平均每个样品分析时间约为一小时至一个半小时。由于冷冻增浓法和相应的仪器是目前世界上空气VOC分析方法的最先进和最可靠的技术，故世界各国对空气中VOC测试均参照或沿用美国EPA的TO14标准方法。

苏码罐气体预增浓仪的应用领域
空气预增浓仪在空气VOC的测试方面有极广泛的应用范围，其主要适用用途有：
一．环境大气中VOC的测试。这包括了城市空气质量的测控，评估地区空气质量的测控和趋势分析。
二．水和土壤中的VOC的分析。
三．工业污染源的测试和鉴定。许多工业污染源除一般无机烟尘排放外，都有有机物气体VOC排放。气体预增浓仪几乎可测定所有的C2－C20的极性和非极性及含硫、含氮活性有机物。
四．住宅及办公室室内空气测试。大量的最新研究结果表明，住宅及办公室室内空气质量问题十分严重，它同多种疾病及癌症有关。因此，九十年代以来，测试住宅及办公室室内空气质量，已成为许多公司，城市及学校的例行检查。特别是新装修后的住宅和办公室，其污染情况极其严重，测试市场极为广阔。
五．紧急事故的测试。许多火灾及其他不测紧急事故都有毒性气体或烟气放出，这些气体多为挥发性有机化合物（VOC）。监控测定这些气体至关重要。用特殊钢罐取样，应变迅速、方便、准确可靠，是目前世界上的最佳选择。
六．气味鉴定和分析。几乎所有的气味化合物都属于挥发性有机化合物（VOC），鉴定气味化合物的关键在于衡量低浓度挥发性有机化合物（VOC）的测定。空气预增浓仪是目前世界上最先进的空气（VOC）测试仪器，它是气味鉴定和分析的最好手段。

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