便携式GC-MS在室内空气VOC监测中的应用

王效国 吴宇峰 张肇元 崔连喜

（天津市环境监测中心天津300000）

便携式GC-MS在室内空气VOC监测中的应用

王效国 吴宇峰 张肇元 崔连喜

（天津市环境监测中心天津300000）

本文采用苏码罐结合动态稀释仪配置标准气体系列，建立了便携式GC-MS分析室内空气VOC的定量方法，并对便携式GC-MS和传统实验室GC-MS这两种检测方法进行对比研究。结果发现，便携式GC-MS和传统实验室GC-MS这两种检测方法所得结果并无显著差异。用便携式GC-MS对不同类型室内空气中VOC进行现场监测，操作简便、分析快速、灵敏度高，能够满足室内空气监测的要求。

便携式GC-MS；室内；VOC

随着人们的生活水平的不断提高，对居住环境的要求也越来越高，新型建筑装饰材料和日用化学品的使用也越来越多，这些材料会释放出许多挥发性有机污染物，可通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体而产生毒害，长期接触此类污染物可对人体产生致畸、致癌和致突变作用。很多人每天有70%～80%时间在室内过，婴幼儿和老弱病残患者在室内待的时间更长，人们所呼吸的空气绝大部分来自室内，室内空气质量的好坏直接影响到人们的健康[1-5]。室内环境中VOC的监测对保障人们的身体健康和生活质量至关重要。

目前对空气中VOC的监测分析多选用气相色谱-质谱联用法，但实验室传统的GC-MS有运行成本高、分析时间长、难以进行连续监测等缺点[6-9]。目前，国内已经有许多环境监测部门配备了便携式GC-MS。该仪器配置了采样探头和吸附管，可对污染物进行吸附富集，因而其分析灵敏度较高[10,11]。本文采用苏码罐结合动态稀释仪配置标准气体系列，建立了便携式GC-MS的定量方法，并对便携式GC-MS和传统实验室GC-MS这两种检测方法进行对比研究，以期能够实现对室内空气中VOC的快速定量分析，使便携式GC-MS在室内环境监测工作中更好地发挥作用。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

美国INFICON公司便携式气相色谱质谱仪，动态稀释仪，苏玛罐，特氟龙气体采样袋。

TO-15标准气体，高纯氮气（99.999%），INFICON内标气及氮气。

1.2 便携式GC-MS运行条件

色谱条件：载气为高纯氮气，程序升温：50℃保持4.5min，然后以6℃/min升温至100℃，再以15℃/min升温至180℃并保持2min。

质谱条件：电离方式EI；全扫描模式，扫描范围为40m/z～250m/z。

2 结果与讨论

2.1 工作曲线的绘制

用动态稀释仪将标准气体稀释至苏码罐中，目标浓度依次为1、5、10ppb，然后将不同浓度的标气分别放入气体采样袋中（气体采样袋使用前需用高纯氮气清洗3次以上，且通过空白试验后方可使用）。

选择吸附管模式和1.2中的仪器条件，进样量设置为300ml，从低浓度到高浓度依次分析配置好的标准气体，每个浓度平行分析3次，计算每个浓度点的目标物/特征离子峰面积（或峰高）比的平均值。根据目标物/内标物浓度比和目标物/特征离子峰面积（或峰高）比的平均值，用最小二乘法绘制工作曲线，各目标物质相关系数大于0.995，TO-15标样TIC图见图1，部分化合物的保留时间及相关系数见表1。

图1 TO-15标样TIC图

2.2 实际应用

2.2.1 便携式GC-MS现场检测实例一

编辑完整的定量方法后，用该方法检测某一刚装修完的房间内的VOC，总离子流图见图2。

表1 部分化合物的保留时间及相关系数

在用便携式GC-MS对该房间的VOC进行检测的同时，用实验室台式GC-MS对该房间的VOC进行检测。结果发现，两种方法下主要的七种污染物相对偏差在2.11%~13.9%之间，说明两种检测方法所得结果并无明显差异。

图2 某一刚装修完的房间内VOC总离子流图

在用便携式GC-MS对该房间的VOC进行检测的同时，用实验室台式GC-MS对该房间的VOC进行检测。结果发现，两种方法下主要的八种污染物相对偏差在0.34%~14.6%之间，说明两种检测方法所得结果并无明显差异。

表2 检测结果比较单位：μg/m3

2.2.2 便携式GC-MS现场检测实例二

编辑完整的定量方法后，用该方法检测某家实验室前处理间的VOC，总离子流图见图3。

图3 某家实验室内空气VOC总离子流图

表3 检测结果比较单位：μg/m3

3 结语

用便携式GC-MS对室内空气中VOC进行监测，操作简便、分析快速、灵敏度高，能够满足不同类型室内空气监测的要求，而且能降低检测成本、提高检测效率，是一种有潜力的监测方法。

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王效国（1990—），男，天津，硕士，助理工程师，主要从事环境中有机污染物的分析。