任務4.3.5TVOC的測定空氣和廢氣監(jiān)測技術任務4.3.5TVOC的測定學習目標：1.了解室內(nèi)空氣中TVOC的來源及危害；2.掌握熱解吸/毛細管氣相色譜法測定室內(nèi)空氣中TVOC的方法原理；3.能正使用氣相色譜法進行室內(nèi)空氣TVOCs的含量的測定；4.能判斷測定結果的異常現(xiàn)象并能解決；5.能夠理論與實踐相結合，自主學習新的國家標準和監(jiān)測規(guī)范、方法標準；6.具有環(huán)保意識和節(jié)約意識。（一）TVOC的性質(zhì)、來源及危害

1.TVOC的性質(zhì)

世界衛(wèi)生組織（WHO）對總揮發(fā)性有機物（TVOC）的定義為熔點低于室溫而沸點在50～260℃的揮發(fā)性有機化合物的總稱。VOCs主要成分為芳香烴、鹵代烴、脂肪烴等，達900種之多，是強揮發(fā)、有特殊刺激性氣味、有毒的有機氣體，在施工中大量揮發(fā)，使用中緩慢釋放。一、基本知識

2.TVOC的來源

外空氣中TVOC來源于石油化工等工業(yè)排放，燃料燃燒及汽車尾氣的排放；室內(nèi)TVOC不僅受室外空氣污染的影響，還主要與復雜的室內(nèi)裝修材料、室內(nèi)污染源排放，人為活動等密切相關，主要來自于建筑材料、清潔劑、涂料、膠黏劑、化妝品和洗滌劑等。

3.TVOC的危害

神經(jīng)毒性作用，常見的癥狀有：眼睛不適、渾身赤熱、干燥、頭痛、疲倦、喉部不適等。（二）TVOC的限量閾值及測定方法《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》（GB/T18883-2022）規(guī)定，室內(nèi)空氣中TVOC的限值為0.6mg/m3?！睹裼媒ㄖこ淌覂?nèi)環(huán)境污染控制標準》規(guī)定I類民用建筑工程TVOC濃度限值為0.45mg/m3；Ⅱ類民用建筑工程TVOC濃度限值為0.50mg/m3。常用的TVOC測定方法是固體吸附劑管采樣，然后加熱解吸，用毛細管氣相色譜法測定。

吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法方法適用于環(huán)境空氣中34種揮發(fā)性有機物（VOCs）的測定，也適用于其他非極性或弱極性揮發(fā)性有機物的測定。當采樣體積為2L時，方法檢出限為0.3～1.0μg/m3，測定下限均為1.2～4.0μg/m3。二、實訓操作（一）測定原理

采用固體吸附劑富集環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物，將吸附管置于熱脫附儀中，經(jīng)氣相色譜分離后，用質(zhì)譜進行檢測。通過與待測目標物標準質(zhì)譜圖相比較和保留時間進行定性，外標法或內(nèi)標法定量。（二）儀器和設備（1）氣相色譜儀：具毛細管柱分流/不分流進樣口。（2）質(zhì)譜儀：具NIST質(zhì)譜圖庫、手動/自動調(diào)諧、數(shù)據(jù)采集、定量分析及譜庫檢索等功能。（3）毛細管柱：30m×0.25mm，1.4μm膜厚（6%腈丙基苯，94%二甲基聚硅氧烷固定液）。（4）熱脫附裝置：具二級脫附功能，聚焦管部分應能迅速加熱（至少40℃/sec）。熱脫附裝置與氣相色譜相連部分和儀器內(nèi)氣體管路均應使用硅烷化不銹鋼管，并至少能在50～150℃之間均勻加熱。若采用具有冷聚焦功能的熱脫附裝置，能夠減小極易揮發(fā)目標物的損失，提高靈敏度。（5）老化裝置老化裝置的最高溫度應達到400℃以上，最大載氣流量至少能達到100ml/min，流量可調(diào)。（6）采樣器雙通道無油采樣泵，雙通道能獨立調(diào)節(jié)流量并能在10～500ml/min

內(nèi)精確保持流量，液量誤差應在±5%內(nèi)。（7）校準流量計（8）

微量注射器：5.0、25.0、50.0、100、250和500μl。（9）一般實驗室常用儀器和設備。（三）測定分析過程1.采樣前準備

（1）

氣密性檢查把一根吸附管（與采樣所用吸附管同規(guī)格，此吸附管只用于氣密性檢查和預設流量用）連接到采樣泵。打開采樣泵，堵住吸附管進氣端，若流量計流量歸零，則采樣裝置氣路連接氣密性良好，否則應檢查氣路氣密性。

（2）

預設采樣流量若采樣體積2L，則設定采樣流量為10～200

ml/min；當相對濕度大于90%時，應減小采樣體積，但最少不應小于300

ml。2.采樣（1）取下檢查好的吸附管，將一根新吸附管連接到采樣泵上，按吸附管上標明的氣流方向進行采樣。在采集樣品過程中要注意隨時檢查調(diào)整采樣流量，保持流量恒定。（2）在吸附管后串聯(lián)一根老化好的吸附管。每批樣品應至少采集一根候補吸附管，用于監(jiān)視采樣是否穿透。（3）采樣結束后，記錄采樣點位、時間、環(huán)境溫度、大氣壓、流量和吸附管編號等信息。3.樣品運輸與保存樣品采集完成后，應迅速取下吸附管，密封吸附管兩端或放入專用的套管內(nèi)，外面包裹一層鋁箔紙，運輸?shù)綄嶒炇疫M行分析。不能立即分析的樣品按吸附管的老化和保存方法存放，7d內(nèi)分析。4.現(xiàn)場空白樣品的采集將吸附管運輸?shù)讲蓸蝇F(xiàn)場，打開密封帽或從專用套管中取出，立即密封吸附管兩端或放入專用的套管內(nèi)，外面包裹一層鋁箔紙。同已采集樣品的吸附管一同存放并帶回實驗室分析。每次采集樣品，都應至少帶一個現(xiàn)場空白樣品。5.儀器分析前準備

（1）儀器參考條件

①

熱脫附儀參考條件傳輸線溫度：130℃；吸附管初始溫度：35℃；聚焦管初始溫度：35℃；吸附管脫附溫度：325℃；吸附管脫附時間：3min；聚焦管脫附溫度：325℃；聚焦管脫附時間：5

min；一級脫附流量：40

ml/min；聚焦管老化溫度：350℃；干吹流量：40

ml/min；干吹時間：2

min。②氣相色譜儀參考條件進樣口溫度：200℃；載氣：氮氣；分流比：5：l；柱流量（恒流模式）：1.2

ml/min；升溫程序：初始溫度30℃，保持3.2

min，以11℃/min

升溫到200℃保持3min。為消除水分的干擾和檢測器的過載，可根據(jù)情況設定分流比。

某線熱脫附儀具有樣品分流功能，可按廠商建議或具體情況進行設定。③質(zhì)譜參考條件掃描方式：全掃描；掃描范圍：35～270

amu；離子化能量：70eV；接口溫度：280℃。其余參數(shù)參照儀器使用說明書進行設定。為提高靈敏度，也可選用選擇離子掃描方式進行分析。（2）

儀器性能檢查用微量注射器移取1.0μl

BFB溶液，直接注入氣相色譜儀進行分析，用四級桿質(zhì)譜得到的

BFB

關鍵離子豐度應符合表4-9中規(guī)定的標準，否則需對質(zhì)譜儀的參數(shù)進行調(diào)整或者考慮清洗離子源。6.校準曲線繪制用微量注射器分別移取25.0，50.0，125，250和500μl的標準貯備溶液至10

ml容量瓶中，用甲醇定容，配制目標物濃度分別為5.00，10.0，25.0，50.0

和100

mg/L的標準系列。用微量注射器移取1.0μl標準系列溶液注入熱脫附儀中，按照儀器參考條件，依次從低濃度到高濃度進行測定，繪制校準曲線。若所用熱脫附儀沒有“液體進樣制備標準系列”的功能，可用如下方式制備：把老化好的吸附管連接于氣相色譜儀填充柱進樣口上，設定進樣口溫度為

50℃，用微量注射器移取

1.0μl標準系列溶液注射到氣相色譜儀進樣口，用100

ml/min的流量通載氣5min，迅速取下吸附管，制備成目標物含量分別為5.00，10.0，25.0，50.0和100ng的標準系列管。也可直接購買商品化的標準樣品管制備校準曲線。7.樣品測定將采完樣的吸附管迅速放入熱脫附儀中，按照儀器參考條件進行熱脫附，載氣流經(jīng)吸附管的方向應與采樣時氣體進入吸附管的方向相反。樣品中目標物隨脫附氣進入色譜柱進行測定。分析完成后，取下吸附管進行老化和保存，若樣品濃度較低，吸附管可不必老化。8.空白試驗按與樣品測定相同步驟分析現(xiàn)場空白樣品。（四）計算結果與表示

1.定性分析

以保留時間和質(zhì)譜圖比較進行定性。2.定量分析

根據(jù)目標物第一特征離子的響應值進行計算。當樣品中目標物的第一特征離子有干擾時，可以使用第二特征離子定量。（1）吸附管中目標物質(zhì)量的計算①外標法當采用最小二乘法繪制校準曲線時，樣品中目標物質(zhì)量m（ng）通過相應的校準曲線計算。②內(nèi)標法當采用平均相對響應因子進行校準時，樣品中目標物的質(zhì)量m（ng）按照下式進行計算。（2）環(huán)境空氣中待測目標物的質(zhì)量濃度，按下式計算

當測定結果小于100μg/m3時，保留到小數(shù)點后1位；當測定結果大于等于100μg/m3時，保留三位有效數(shù)字。

當使用該方法中規(guī)定的毛細管柱時，峰序號為22的目標物測定結果為間二甲苯和對二甲苯之和。（五）注意事項

采樣前，應抽取

20%的吸附管進行空白檢驗。每次分析樣品前應用一根空白吸附管代替樣品吸