一、前言

1.1 室內(nèi)空氣污染物檢測(cè)的發(fā)展

近年來(lái)，室內(nèi)環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，通過(guò)媒體及相關(guān)部門(mén)的大力宣傳，人們對(duì)室內(nèi)空氣中的甲醛、苯系物、氨、氡、總揮發(fā)性有機(jī)物（以下簡(jiǎn)稱(chēng)TVOC）等有害物質(zhì)基本上有了明確的認(rèn)識(shí)。研究表明暴露在高濃度TVOC污染的環(huán)境中，可導(dǎo)致人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝、腎和血液中毒，個(gè)別過(guò)敏者即使在低濃度下也會(huì)有嚴(yán)重反應(yīng)。

 

自2001年11月26日GB 50325-2001正式發(fā)布以來(lái)，GB 50325標(biāo)準(zhǔn)曾經(jīng)歷多次修訂與更新，2020年1月16日，GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》經(jīng)中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)發(fā)布，2020年8月1日起實(shí)施，原GB 50325-2010同時(shí)廢止。

 

1.2 TVOC的來(lái)源

TVOC的來(lái)源主要為建筑材料、裝飾材料、辦公生活用具及室外來(lái)源等。

建筑材料包括人造板、泡沫隔熱材料及塑料板材等；裝飾材料包括油漆、涂料、粘合劑、壁紙及地毯等；辦公生活用具包括化妝品、洗滌劑，打印機(jī)、油墨及家用燃料等；室外來(lái)源包括燃料燃燒及交通運(yùn)輸?shù)取?/span>

 

2. 檢測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 現(xiàn)行有效的檢測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

《GB/T 18883-2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

《GB 50325-2020 民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》

2.2 GB 50325-2020和GB/T 18883-2002比較，如表1。

表1 GB 50325和GB/T 18883比較

2.3 新版GB 50325-2020主要修訂內(nèi)容

（1）明確適用范圍

新版標(biāo)準(zhǔn)GB 50325-2020明確規(guī)定適用于新建、擴(kuò)建和改建的民用建筑結(jié)構(gòu)工程和裝飾裝修工程的室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范，不適用于民用建筑交付使用后，非建筑裝修產(chǎn)生的室內(nèi)環(huán)境污染控制。

（2）控制污染物種類(lèi)增加

室內(nèi)空氣中污染物在原來(lái)五種（甲醛、氨、氡、苯和TVOC）的基礎(chǔ)上增加了甲苯和二甲苯，污染物種類(lèi)總數(shù)增加至七種。

（3）污染物濃度限值提高

室內(nèi)空氣污染物濃度限值提高，特別是Ⅰ類(lèi)民用建筑工程。如表2，甲醛限值由原來(lái)0.08mg/m³調(diào)整到0.07mg/m³，苯限值由原來(lái)的0.09mg/m³調(diào)整到0.06mg/m³。

表2 新版GB50325-2020標(biāo)準(zhǔn)限值變化

（4）Ⅰ類(lèi)民用建筑裝飾裝修污染控制要求更為嚴(yán)格

增加了幼兒園、學(xué)校教室、學(xué)生宿舍等Ⅰ類(lèi)民用建筑抽查數(shù)量。抽檢量不得少于房間總數(shù)的50%，且不得少于20間，當(dāng)房間總數(shù)不大于20間時(shí)，應(yīng)全數(shù)檢測(cè)。

（5）室內(nèi)空氣污染物濃度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)置調(diào)整

優(yōu)化了1000m²以上污染物濃度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)的要求，每增加1000 m²增設(shè)1個(gè)點(diǎn)，增加面積不足1000 m²時(shí)按增加1000 m²計(jì)算。

（6）明確室內(nèi)空氣氡濃度的檢測(cè)方法

泵吸靜電收集能譜分析法、泵吸閃爍室法、泵吸脈沖電離室法、活性炭盒-低本底多道γ譜儀法。

（7）TVOC標(biāo)準(zhǔn)曲線及計(jì)算方式

在原有的9組分（苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、對(duì)間二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、正十一烷） TVOC標(biāo)準(zhǔn)曲線的基礎(chǔ)上增加了正己烷、三氯乙烯、辛烯、壬烷、異辛醇、正十四烷和正十六烷標(biāo)準(zhǔn)曲線，共16組分。

計(jì)算應(yīng)包含正己烷和正十六烷之間所有的已知峰和未知峰，對(duì)未識(shí)別峰以甲苯計(jì)算含量。

（8）增加苯、甲苯、二甲苯和TVOC采樣吸附管類(lèi)型

增加了2，6-二苯基對(duì)苯醚多孔聚合物-石墨化炭黑-X復(fù)合吸附管（T-C復(fù)合吸附管）的采樣方法。當(dāng)采用Tenax-TA吸附管和T-C吸附管采樣的檢測(cè)結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，以活性炭吸附管和Tenax-TA吸附管的檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。

3. 實(shí)驗(yàn)原理

目前TVOC的檢測(cè)方法均為吸附管采樣，熱解吸-氣相色譜法分析。其中熱解吸分為一次熱解吸和二次熱解吸兩類(lèi)。

3.1 熱解吸法原理

用以Tenax-TA為吸附劑的TVOC吸附管收集一定體積的空氣樣品，空氣流中揮發(fā)性有機(jī)物保留在吸附管中。高溫下進(jìn)行熱脫附，解吸揮發(fā)性有機(jī)物，采集管中待測(cè)樣品隨載氣進(jìn)入氣相色譜中，分離后進(jìn)入氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）檢測(cè)。以保留時(shí)間定性，峰面積定量。二次熱解吸儀會(huì)將采集管中熱脫附出來(lái)的目標(biāo)物經(jīng)冷阱再次富集，經(jīng)二次熱解吸隨載氣進(jìn)入氣相色譜儀分析。

3.2 熱解吸技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相比于氣體直接進(jìn)樣和溶劑解吸進(jìn)樣，熱解吸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更低濃度水平樣品中的目標(biāo)物分析，擁有更低的檢出限和測(cè)定下限。由于熱解吸法不使用溶劑進(jìn)行樣品解吸，色譜分析中沒(méi)有溶劑峰，降低溶劑對(duì)目標(biāo)物分析的影響，也更為環(huán)保。

3.3 二次熱解吸

相比傳統(tǒng)一次熱解吸技術(shù)存在的升溫速率慢，分析靈敏度低，色譜峰寬大，樣品分離效果不佳等劣勢(shì)，二次熱解吸擁有極快的升溫速率（通常≥50℃/s），更高的分析靈敏度，色譜峰寬更窄，樣品分離更為完全。但需要考慮的是相對(duì)一次解吸技術(shù)便宜簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，二次解吸也存在價(jià)格昂貴，維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。

 

4. 應(yīng)用方案

為滿(mǎn)足新版GB 50325-2020及GB/T 18883-2002要求，儀電分析在原有GB 50325-2010解決方案基礎(chǔ)上進(jìn)行熱解吸和氣相色譜儀的產(chǎn)品升級(jí)，采用全自動(dòng)二次熱解吸儀及帶電子壓力/流量控制（EPC/EFC）的氣相色譜儀GC128進(jìn)行室內(nèi)空氣TVOC的分析。

4.1 儀器配置

上海儀電分析氣相色譜儀GC128，帶FID檢測(cè)器；

全自動(dòng)二次熱解析儀；

SF3000色譜工作站，TVOC分析專(zhuān)用；

TVOC專(zhuān)用分析柱50m×0.32mm×1.0μm；

Tenax-TA吸附管，內(nèi)填有200mg粒徑為0.18~0.25mm（60~80目）Tenax-TA吸附劑；

TVOC系列濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品（0.05、0.1、0.4、0.8、1.2、2.0 mg/mL）。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)圖譜

本方案采用規(guī)格為50m×0.32mm×1μm的TVOC專(zhuān)用分析柱，按照標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)含量為0.4 mg/mL的16組分TVOC標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用Tenax-TA吸附管進(jìn)行加標(biāo)測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)色譜圖如圖1

 

 

圖1 16組分TVOC標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

從左至右依次為： （1）正己烷 （2）苯 （3）三氯乙烯 （4）甲苯 （5）辛烯 （6）乙酸丁酯 （7）乙苯 （8）對(duì)、間二甲苯合峰 （9）苯乙烯 （10）鄰二甲苯 （11）壬烷 （12）異辛醇 （13）正十一烷 （14）正十四烷 （15）正十六烷

4.3 新版16組分TVOC標(biāo)準(zhǔn)曲線

本實(shí)驗(yàn)考察了標(biāo)準(zhǔn)樣品物質(zhì)的量為0.05μg、0.1μg、0.4μg、0.8μg、1.2μg、2μg時(shí)，與峰面積的線性情況。線性方程及相關(guān)系數(shù)r如表3.

表3 16組分TVOC標(biāo)準(zhǔn)曲線表

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