探析环境检测中挥发性有机物检测技术的实践应用

王玉芝

（山东山川环保技术服务有限公司，山东 临沂 276000）

1 环境检测概述

1.1 探析环境检测技术的发展

随着我国科学技术的不断发展，人们对环境检测技术也有了更高层次的要求。在传统方法中，挥发剂在进行定性分析研究、测定污染物方面起到了重要作用，但是其只能通过肉眼观察难以定量得出结论。挥发剂可以在一定条件下将污染物转化成简单化合物，但其性质和种类比起在传统方法中的应用有很大变化，因此只能用定性分析法来进行判断[1]。气相色谱技术由于它具有操作方便、灵敏度高以及对被测物没有破坏性等优点受到了广泛使用并取得了很好的效果，针对一些有毒有害物质的特殊性可以用气相色谱法来判断其具体含量及性质，但也存在着很多缺点，如需要的样品量大且重复性差等问题使挥发剂在检测过程中不能得到充分利用而造成资源浪费和环境污染等。

1.2 探析环境污染的特点

在进行环境检测时不同颜色、品种以及性质的色谱都能够被测定。由于有些有机溶剂可以直接通过化学反应产生二氧化碳等温室气体，被人体吸收后对人体健康造成威胁，还有一些有机物虽然不能直接与空气接触分解也没有办法氧化降解[2]，但依然有很明显的危害性，所以在进行挥发油检测时，要选择适当的方法。由于有些有机溶剂毒性大，因此对环境中的污染气体具有较强的敏感性。

1.3 环境污染对检测的影响

随着人们环保意识的增强，越来越多的企业开始重视环境污染问题，尤其是一些化工企业也纷纷加入到挥发剂检测当中。虽然检测技术在一定程度上能够为我们提供有效的帮助，但由于各种因素的影响导致挥发性有机物浓度较低。如果想得到更加准确、可靠的结论就需要结合使用多种方法和手段来完成对污染物的分析研究工作，这样才能确保最终结果的正确性且符合实际要求[3]。另外，挥发剂的使用也需要进行严格的控制，确保它不会影响到检测结果。

1.4 探析环境检测的优势

近些年，随着科学技术的发展，很多国家都开始研究开发各种不同类型的挥发性有机物检测技术。利用这些技术可以检测到一些有毒有机化合物和重金属离子等污染物。在检测挥发性有机物时要注意环境因素对其的影响以及可能导致污染物产生变化的因素，从而进行有效判断和分析处理，同时还要注意有些化学物质是不能直接被人体吸收的，一旦被人体吸收则需要经过一段时间才能完全从体内消除或部分清除出来[4]。挥发剂在使用时，其化学性质和理化特性会影响检测结果。

2 环境空气中挥发性有机物的检测方法

2.1 气相色谱质谱法

气相色谱质谱仪可以直接对各种未知的气体样品进行定性检测、定量分析和数据处理，其功能主要是根据样品中所含的成分和相对浓度等进行各种测定计算和数据处理分析，从而得到合理准确的检测数据。此外，对样品特别是一些成分结构相对复杂的敏感的样品进行化学预处理加工时，不仅会耗费大量的人力、物力，还会存在一定的滞后性。当我们使用气相色谱法中的质谱法对样品进行检验分析时，必须尽量减少对最终检验数据质量造成影响的因素。国外对气体的定量分析已有很长的历史，也达到了较好的效果，可以供我们参考和学习[5]。大部分挥发性气体采用GC-MS方法，通过GC-MS技术对某储罐中挥发性气体进行测试，发现其对挥发性气体的类型及成分的测定具有较好的效果。但是GC-MS仍存在着许多不足，例如取样过程复杂、运输管理有待改善、样本存放方式不当等问题[6]。

2.2 质子转移反应质谱法

质谱分析方法操作简单，所需检测时间较短，适用于大气中的挥发性有机物检测。同时，由于该方法可以提高数据的敏感性，从而大大提高了整个测试的工作效率，因而得到了广泛应用。其本质是将挥发性有机物分解为单个的离子，因此可以很好地鉴别出同分异构体中的有机分子，但对不同的有机分子却很难鉴别出来。所以，在对挥发性有机物进行检测时，要充分认识其缺点，并从多方面综合考虑选出最优的方法。

2.3 高效液相色谱法

HPLC技术是随着自动化技术的发展而发展起来的，具有高压、高效等优点。该方法可以将液相色谱仪和质谱联用，从而提高数据的分析能力，还可以对复杂样品中的痕量组分进行鉴别。另外，样品的结构不会受到损伤，可以重复使用，具有很高的灵敏度，可以对样品的组成进行有效的分析，从而促进样品的液-液、液-固、离子交换、离子对的分离。此外，HPLC主要是通过UV、荧光等手段进行分析，使样品的检测精度得到进一步提升，并为进一步改进提供依据。

2.4 利用质子转移反应质谱检测挥发性气体

PTR-MS也是近年来广泛应用的一种挥发性气体质谱分析技术。质谱技术在检测气体的精确度和检测时间上都有显著的优越性，PTR技术在环境监测-质谱研究中的应用日益广泛。质子转移反应质谱的基础是对不同挥发性气体进行电离，并将其转化为单一离子。利用质谱技术，可以迅速地鉴别出不同种类的挥发性气体，有效避免了绝对值[7]。但是质子转移反应质谱并不完全，只有在核质比例的基础上才能鉴别出离子。

3 环境检测理论

3.1 环境检测技术的分类

环境检测技术可分为物理分析和化学分析两方面。其中包括了挥发油在大气中由于温度、压力等因素性质发生变化。电催化氧化反应主要是通过对电极进行放电来实现对挥发性有机化合物化学反应过程中所需微量元素的含量进行测定的方法；此外还可以利用有机锡催化剂与氧气结合产生大量气体作为辅助检测剂使用；还有一种化学试剂——亚硫酸盐和氯气也可用作挥发油分析物质，但是其本身毒性较大。化学分析性检测技术主要是利用电催化和化学反应原理，在一定的温度、压力条件下，通过对挥发油中所含化合物进行定性分析来实现对挥发性有机物的监测[8]。挥发油的化学分析性检测技术主要包括了原子荧光法、离子交换反应和分子水平电测等方法。

3.2 环境检测的产生机理

由于挥发剂的种类和数量是由环境温度、湿度等因素决定的，因此，检测挥发性有机物时也要考虑到这些外界条件。首先应从大气污染物浓度来进行分析。当室内空气中含有一定量的VOCs后其气体便呈现出无色透明现象，而室外大气中所含物质则会被散发出来的VOCs影响而造成误判；其次由于室内温度过高或者过低都会对挥发剂产生影响，所以必须严格控制好这两种环境因素：其一，尽量降低室内温度。其二，对挥发剂进行检测，从而使其浓度达到标准。此外，挥发剂的种类和数量都会对挥发性有机物检测结果产生影响，所以，要尽量选择一些能与环境温度相匹配的产品[9]。

3.3 环境中挥发性有机物的危害

挥发性有机物是一种污染物质，本身的毒性较低，但当它经过一定处理能够完全去除时便会造成严重后果。目前常用的环境检测方法有有机溶剂法、原子荧光光谱分析技术和气相色谱法等。其中使用最多的是有机萃取火焰光度计测定挥发性有机物。利用热解离的原理进行定性得到挥发物含量信息，再将其与绝对浓度转化成相对标准信号，然后通过计算机处理得出有效化合物成分及分布情况，为挥发性有机物的检测提供准确数据。

3.4 环境检测的相关概念

环境检测技术是指对不同的检测对象进行分析和评价。目前我国环保部门在这方面还没有明确提出相应概念。首先我们需要了解什么样的材料可以构成绿色有机产品、什么类型的材料能够提升可持续发展能力等。其次我们还应通过实验来检验环境检测技术是否合理可行，包括对污染物浓度、挥发物种类及其毒性进行判断分析等。我们知道，挥发油中的挥发性有机物复杂、易变、难降解且易造成二次污染，所以在环境检测过程中需要使用到多种检测方法。首先要确定污染物浓度以及影响其性质的因素，其次要判断是否可以形成有效抑制作用，从而使检测结果更加精确可靠，这些工作都是必须考虑在内的关键环节。最后一点也是最重要的一点，由于挥发油的组分比较复杂，所以我们在检测过程中需要选择合适的催化剂。

4 探析环境检测技术在检测中的应用

4.1 环境检测技术的现状

在我国，随着经济的快速发展，环境污染问题越来越严重。而挥发性有机物检测技术可以有效地对这些区域进行检测。目前国内对于挥发油中不同种类化合物的研究和开发还不够成熟，没有形成规范化和规模化，且专业性不强，需要我们研究探索出更加先进可靠的方法来控制其成分含量及变化趋势，以达到环境保护与经济效益的最大化，这是我国环境污染治理面临的巨大挑战之一，同时也是最重要的任务之一。由于检测对象多为有机溶剂和有毒污染物等有害物质，因此需要探寻更多更加有效的方法来降低对环境造成的危害。另一方面也要加强研究人员之间的协作，对于不同种类化合物性质的差异性进行区分从而制定更为科学合理的方案，这对提高我国挥发油污染治理水平具有非常重要的意义，所以我们必须重视并加快推进这方面技术。随着我国环境污染问题的日益严重，探寻出更加可靠的检测方法是我们首要考虑和解决问题。

4.2 探析环境检测中存在的问题

探析环境中挥发性有机物的检测技术是一项重要任务，在实际工作过程中，我们可以利用气相色谱、火焰原子吸收光谱和质粒二重测法来进行分析。其中前者对样品进行定性研究与定量测定，后者则主要依靠实验者的主观判断力与客观数据所形成的结果并加以记录保存于探析容器中从而得到最后结论，同时也能够借助示踪技术进行挥发性有机物的检测，进而达到环保要求，为环境保护提供参考依据。我们在探析挥发性有机物的检测过程中，要充分合理利用实验室现有条件，同时也需要政府相关部门提供相应政策支持。

4.3 在环境检测中的应用对策

挥发性检测技术在实际应用中，需要将挥发性有机物作为一个重要目标进行重点分析。因为我们要考虑到不同种类的污染物质对人体健康所产生的危害，所以在具体操作中应充分结合自身条件选择正确有效、安全可行、经济环保且符合我国国情发展要求的检测方法。有机溶剂的种类很多，在实际应用中要按不同的环境污染类型和有毒气体的浓度来进行选择，如苯、甲苯等有强烈刺激性气味的物质等。易溶无机物质会对水体产生一定的干扰，甚至会对人体造成伤害，所以要针对不同的环境污染类型选用适当的检测手段。挥发性有机物种类繁多，在实际操作中应结合自身条件选取适宜的检测方式，例如对于存在不稳定有机物质时最好使用直接光谱法来分析其毒性和耐久性等问题[10]。

挥发性有机物检测技术在我国发展时间较短，在应用中还存在许多问题，需要不断去完善。挥发性有机溶剂是环境分析领域内的研究热点之一。目前国内外对于VOCs浓度测定方法、机理以及仪器设备等都没有统一的标准规范和行业要求。另外我国对挥发物质进行了较为深入的探索与实验探究，但是由于技术力量不足导致检测结果存在误差，同时，在实际应用中还存在很多问题需要改进提高，比如挥发物质在不同环境条件下的稳定性和检测灵敏度等问题。

5 环境空气中挥发性有机物检测分析应注意的问题

5.1 环境监测问题

在对大气样品进行检测时，往往会受到各种因素的影响，从而使样品数据发生异常，对实验结果造成一定的影响。在一定的条件下，当检测结果存在很大的偏差时会造成数据的不准确。为有效改善大气中的VOC含量，检验人员需要综合考虑样品本身和人为因素，采取适当的检测手段和相应的预防措施，以提高测试结果的准确度。

5.2 减少有机物样本采样误差

有机物取样误差是指在取样过程中，样品容易受外部环境和人为因素的影响，导致样品在取样过程中发生异常，造成实验资料与真实资料之间的巨大差别，并对最后的样本分析产生一定的影响。比如在对废弃样品进行取样时，由于风速的原因样品的浓度会发生变化，从而使样品的最后检验结果与实测值有较大偏差。所以，要想使样品的可靠性和科学性得到进一步改善，为下一步工作打下坚实的基础，就必须严格按照检测步骤进行样品检测分析工作。

5.3 重视数据不符问题

在对大气中挥发性有机物进行检测时，由于受到各种因素的影响而导致测试结果的不同。而判断数据的好坏，往往需要有经验的检测人员对其进行深入分析才能做出正确的判断。如果数据有异常，就需要根据调查结果进行改进，但不能主观猜测，也不能删除，要及时上报，确保后续工作的顺利进行。

6 结语

挥发性有机物检测技术对我国的经济发展具有重要意义。随着社会的现代化进程加快，人们生活水平不断提高，环保意识也越来越强，所以在环境中释放挥发物已经成为必然趋势之一。而目前我国大部分地区都还没有达到完全掌握该技术的程度，在使用方法方面也存在一些问题。另一方面，我国检测人员专业知识不足、素质不高、工作能力不达标、操作过程不够熟练等都导致了检测工作受到阻碍。因此我国应加强对挥发性有机物的研究，并将此技术推广到实际的工作中，促使相关人员对环境监测有更深一步的了解，不仅提高了工作人员处理问题和解决问题能力，也为我国经济发展作出了贡献。