室内空气中TVOC检测方法与控制探讨

引言： 
　　国内检测机构对民用建筑工程的室内环境中总挥发性有机物（以下简称TVOC）的检测，普遍依据GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》，该标准的分析方法是热解吸直接进样的气相色谱法。其他检测标准也有使用热解吸后手工进样的气相色谱法。 
　　一、TVOC的检测方法 
　　对于TVOC的检测方法与浓度限值，当前国内标准主要为GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和GB/T 18883-2002 《室内空气质量标准》。GB 50325-2010Ⅱ类民用建筑工程TVOC浓度限值为≤0.6mg/m3。根据标准要求，用Tenax TA 吸附管采集空气样品，利用二次热解吸技术，通过热解吸装置加热吸附管，并得到TVOC的解吸气体，通过载气将TVOC气体带入与之相连的气相色谱仪，采用外标法，以保留时间定性，峰面积定量，测定室内空气中TVOC浓度。 
　　二、主要仪器与试剂 
　　气相色谱仪：日本岛津公司，型号GC-2014，配有FID检测器 
　　二次热解吸仪：北京踏实科贸公司，型号TDS-Ⅲ 
　　空气采样泵：青岛崂山应用公司，型号2050 
　　皂膜流量计：青岛崂山应用公司，型号7030S 
　　TVOC混合标准溶液：环境保护部标准样品研究所生产。由苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、乙酸丁酯、乙苯、苯乙烯和正十一烷共9种组分的系列标准溶液混合而成，各组分分别有3个浓度，溶剂为甲醇。 
　　三、结果分析 
　　1、TVOC户均值浓度分析 
　　此次我们随机抽检了100户装修竣工后不同时期的居民住宅，每户家庭设置客厅，卧室，书房三个检测点，以三个检测点的算术平均值作为户均值。在100户家庭中，户均值结果范围为0.1～5.8mg/m3，标数为64户，标率为64%，标严重的为标准值9.7倍。此次抽检中，标1倍以内的有6户，标1至2倍的有32户，标2至3倍的有21户，标3倍以上的有5户，可见高要市已装修的居民住宅有一半以上室内空气中TVOC标，且标主要集中在标1至3倍。 
　　2、TVOC浓度随时间变化趋势分析 
　　表1是100户家庭装修后一定时间内的TVOC户均值统计结果，一定程度上反映了TVOC浓度随时间变化的趋势。从表1可以看出，装修后一个月内的TVOC污染严重，标率高达90%，且标浓度也高。随着装修后时间的延长，TVOC浓度逐步下降，装修后6个月以上TVOC浓度下降较多，且标率明显降低。装修后2年以后则室内TVOC浓度较小，基本上不会标。TVOC浓度随时间变化的趋势是由它的性质决定的。TVOC易挥发，刚装修不久的房屋由于装修材料及家具都是新的，各种建筑材料如油漆、涂料及家具等均会释放的挥发性有机物。由于TVOC挥发较快，使得TVOC浓度下降趋势非常明显。 
　　表1 装修后不同时间住宅内TVOC浓度（mg/m3） 
　　装修时间 1月之内 1-6月 6-12月 1-2年 2年以上 
　　样本数 20 38 19 14 9 
　　户均值 0.4～5.8 0.3～4.2 0.2～2.4 0.2～1.6 0.1～0.8 
　　标数 18 31 9 5 1 
　　标率（%） 90 82 47 36 11 
　　3、家具及装修材料对TVOC浓度的影响 
　　此次抽检的装修后6个月内的58个样本中，其中16户没有新购置家具，标数为10户，标率为62%，而购置了新家具的42户，标数为39户，标率为93%，且TVOC浓度明显较没有新购置家具的高。可见，新家具能明显加重室内TVOC污染。另外，从室内装修材料分析来看，采用复合地板、胶合板、地毯、墙纸，乳胶漆、吊顶材料等复合化学建材，室内空气中TVOC均出现不同程度的标现象，各种材料使用得越多，则室内空气中TVOC标越严重。在此次抽检的100个样本中，有5户家庭为简单装修，且使用旧家具，结果TVOC浓度均在标准范围内。所以，选用绿色环保的装修材料，或者尽量减少使用各种复合化学建材，是减低室内环境污染有效的保障之一。 
　　四、热解吸直接进样气相色谱法的改进和优化 
　　采用分离性能较好的DB-1 50mm×0.53mm×1.05 μm 大口径毛细柱，用不分流进样。由于这种方式进样所有的样品都进入了毛细柱，非常适用于痕量分析及复杂组分的分析，经上百次的试验证明其有很好的定量精度和度。在试验中还总结出：由于没有分流系统，进样后没有对气化室进行载气吹扫，为减少初始谱带的扩展，载气一般应采用10～25mL/min 的高流速；大口径毛细柱不可插入气化室太深，避免柱头与气化室形成的死角成为分析时鬼峰的根源。 
　　五、热解吸手工进样气相色谱法的缺陷 
　　1、由于在解吸过程中它两次采用人工操作，误差大、重现性差。 
　　2、100ml 针筒在60 ℃ 平衡5～10min，其中的高沸点有机物大部分已凝聚在针筒壁上，这将直接导致分析得到的数据与实际情况偏差很大。 
　　3、方法要求将TVOC 样品经载气稀释了100倍，实质是减少了进样量，而空气中的挥发性有机物含量本身就是微量的，将其稀释100 倍导致检测标准中规定的采样量为10L 时低检测限为0.5μg/m3，就往往难以达到。 
　　4、由于小口径毛细管柱受柱容量的限制，其进样量一般≤2.3×10-7g，为毛细管柱的低容量和高柱效，需采用分流技术将样品的一小部分引入毛细管柱，样品在加热的气化室内气化，气化后的蒸气大部分经分流管道放空，所以应该用于浓度较高的样品。

5、在制作标准曲线时，将液体标准样品注入吸附管，用氮气吹送，由于吸附管吸附的是液体标样，与实际采集气体样品有区别，这种标准系列的采集模式不能模拟现场采样，致使标准曲线的制作脱离了实际，两者不具有可比性。 
　　六、室内空气中TVOC污染的控制 
　　当前，室内空气中TVOC控制主要可以通过污染源控制、通风和室内空气净化等途径来实现。 
　　目前无论国内还是国外，有效改善室内空气质量的办法还是简单实用的传统方法――通风。打开门窗，保持室内空气对流，不断补充室内的新鲜空气，能有效加快各种有害物质的挥发。同时，也可以用电扇或换气扇进一步提率。 
　　室内空气净化的方法众多，活性炭由于疏松多孔的特性，具有很强的吸附作用，在房间里或家具周围放置一些活性炭，能有效吸附各种建筑材料或家具释放的TVOC，在一定程度减少室内TVOC污染。研究表明，各种绿色植物如吊兰、绿萝、芦荟等也都具有一定吸附室内TVOC的作用。同时针对室内空气中TVOC污染，国内外很多科研机构和企业也开发了许多专门净化室内空气中TVOC的产品，常见的有各种光触媒、空气触媒、TVOC清除剂、空气净化机等。但是由于目前市场上各种品牌众多，鱼龙混杂，消费者在选购这些产品时应选择信誉好的的品牌，避免引进二次污染。 
　　七、结束语 
　　在新装修的住宅中，TVOC标现象普遍且严重，所以在装修时要从设计、施工和选材上综合考虑，选择环保材料，装修风格尽量简单，从源头上减少TVOC污染。同时在入住前应选择有检测资质、的检测机构对室内TVOC浓度进行检测。如果室内TVOC浓度标，应尽可能查明污染源，然后再采取排除、降低污染的措施，如清除严重污染源、加强通风、进行室内污染治理等。不要在TVOC严重标的情况下入住，应空置并充分通风一段时间，重新检测合格后再入住，避免影响身体健康。