摘要：目的建立二次熱解吸毛細(xì)管氣相色譜同時(shí)測(cè)定裝修居室內(nèi)空氣中31種揮發(fā)性有機(jī)化合物的方 法,。方法采用TenaxTA吸附管采樣，二次熱解吸毛細(xì)管色譜柱分離,，F(xiàn)ID檢測(cè)器檢測(cè),。結(jié)果 31種有機(jī) 化合物在色譜柱可實(shí)現(xiàn)良好的分離,；各化合物的重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)顯示RSD均在10%以?xún)?nèi),；回歸方程的相關(guān)系數(shù) 均大于0.99 ,；zui低檢出限可達(dá)1ng/^l的濃度水平；回收率為83.2% ~ 106%,。結(jié)論該方法適合同時(shí)檢測(cè)裝 修居室內(nèi)空氣中31種揮發(fā)性有機(jī)化合物,。
　　關(guān)鍵詞：室內(nèi)裝修室內(nèi)空氣揮發(fā)性有機(jī)化合物 二次熱解吸毛細(xì)管氣相色譜法
　　室內(nèi)裝飾材料釋放的有機(jī)化合物主要集中在芳香烴、脂 肪烴,、鹵代烴,、醛、雨,、酯,、醚等幾大類(lèi),。我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)中 《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》和《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)》分別提出了對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物的限值,，但《民用建筑 工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物的規(guī)定 于甲醛、苯,，甲苯,、二甲苯、乙苯,、苯乙烯,、乙酸丁酯和正十 一烷[1 ]，缺乏代表性,；《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物的規(guī)定,，考慮了不同場(chǎng)所和不同來(lái)源，即要求對(duì)色譜圖 中峰面積居*位的化合物分別進(jìn)行定性和定量,，而且要求 其峰面積應(yīng)占總色譜峰面積的70%,。因?yàn)椴煌瑘?chǎng)所總揮發(fā) 性有機(jī)化合物的來(lái)源不同，使具體操作人員不知如何確定,。 另外也有少量報(bào)道采用國(guó)外配制的混合標(biāo)準(zhǔn)氣,，如王伯光[2] 和譚和平[3 ]等曾分別采用美國(guó)SG公司的62種揮發(fā)性有機(jī) 物標(biāo)準(zhǔn)氣和美國(guó)EPA TO-L4中的39種混標(biāo)氣對(duì)公共場(chǎng)所和 居室內(nèi)的空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，二者均采用SUMMA采樣罐采集全 空氣進(jìn)行分析,。SUMMA采樣罐雖然可以進(jìn)行樣品全分析,， 而且可以進(jìn)行重復(fù)測(cè)定,，但采樣前需要特殊的設(shè)備清洗、抽真 空,，成本高,，批量采樣攜帶不方便，普及性差,。根據(jù)我們?cè)诠?作中積累的經(jīng)驗(yàn),，以及我國(guó)揮發(fā)性有機(jī)化合物的實(shí)際污染情 況[4<],本研宄確定了 9大類(lèi)31種常見(jiàn)的典型污染物，并建立 了 Tenax TA吸附管采樣,，二次熱解吸-氣相色譜FID檢測(cè)器 法[7⑷同時(shí)測(cè)定的方法,。
　　材料與方法 1.1 儀器與試劑
　　儀器 二次熱解吸儀；氣相色譜儀’
　　附FID檢測(cè)器,，化學(xué)工作站軟件,；液體外標(biāo)法制備標(biāo)準(zhǔn)系列注 射裝置，配有溫控和高純氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié),；Tenax TA采樣管 （90 mm X 6mm O. D. ,5mm I. D.）,，內(nèi)壁拋光，不鎊鋼管,，內(nèi)裝 60 -80目TenaxTA吸附劑0. 2g,；吸附管老化裝置，配有溫度 控制和高純氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié),；微量注射器：100,、50、10和1…,。
　　試劑苯,、甲苯、鄰（間,、對(duì)）二甲苯,、乙苯、苯乙烯,、乙 酸丁酯,、。,、C9,、Cj3 -C16、四氯乙烯,、環(huán)己雨,、氯仿、三氯乙烯 （北京化學(xué)試劑公司）；甲醇,、苯甲醛,、辛醇、2-丁雨,、異辛醇 （南開(kāi)大學(xué)精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)廠(chǎng)）,；苯乙雨、鄰苯二甲酸二甲酯（中 外合資綠色特種化學(xué)品有限公司）,；甲基環(huán)己烷（上海試劑一 廠(chǎng)）,；環(huán)戊雨（中國(guó)FARCO CHEMICAL） ； P-蒎烯（美國(guó)Alfa Aesar）,；萘,、1-甲基萘（美國(guó)SUPELCO）；癸醛（美國(guó)ACROS ORGANICS）,；正辛醛,、壬醛（德國(guó)MERCK）；樟腦合成（英國(guó) MAR （BDH））,；所有試劑均為色譜純或相當(dāng)于色譜純,。
　　方法
　　儀器條件吸附管活化裝置溫度設(shè)定為280 ,氮?dú)?流量為50ml/min,活化時(shí)間根據(jù)吸附管污染程度不同20 - 40min。熱解吸儀操作條件為250解吸15min,冷阱zui低保 持溫度-30,升溫速率為40?/s,zui高溫度為225 ,熱解 吸氣流量為30ml/min,。分流比為30:1,。色譜條件：HP-5 （30m X 0. 32mm, 0. 25 ^m）石英毛細(xì)管柱；柱溫為初始溫度 40 ,保持5min,*階程序升溫5/min升至140 ,保持 1min,第二階程序升溫10/min升至250 ,保持2min,FID 檢測(cè)器溫度為250,載氣流量為1.0ml/min,。 1.2.2采樣管活化采樣和制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)前,，要將采樣管在 280下以30ml/min流量的氮?dú)獯祾?0min以進(jìn)行活化，其 目的是去除吸附劑里殘留的有機(jī)物,，使其本底符合要求,。使 用前對(duì)空白管做解吸實(shí)驗(yàn),，未檢出被測(cè)物的采樣管,，為合格采 樣管,，可以用于現(xiàn)場(chǎng)采樣。
　　標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制備
　　標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制液體采用微量注射器直接吸取 標(biāo)準(zhǔn)液,，固體采用稱(chēng)量法。稱(chēng)量或移取適量各組分標(biāo)準(zhǔn)于色 譜純甲醇溶劑中,，配成適當(dāng)濃度的混標(biāo)儲(chǔ)備液,，然后根據(jù)需要 稀釋成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系列（見(jiàn)表1）,儲(chǔ)于冰箱內(nèi)冷藏保存。
　　標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制備取混標(biāo)1M直接注射到已老化 好的采樣管上,，然后把采樣管有刻度的一端和標(biāo)準(zhǔn)系列注射 裝置的出氣口相連,，常溫下以100ml/min的高純氮?dú)馔ㄟ^(guò)采 樣管3 -5min,其目的是吹掃溶劑，避免溶劑濃度過(guò)高造成拖 尾。將采樣管連接到熱解吸儀上,，按1.2.1操作條件解吸標(biāo) 準(zhǔn)品’根據(jù)樣品濃度和峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),，計(jì)算回歸方程。
　　現(xiàn)場(chǎng)樣品的采集和保存以100ml/min左右的流量 采集室內(nèi)空氣30min,同時(shí),，取兩支管作為采樣空白,，將采樣 管密封好和采樣空白管一起帶回分析，不能立即用于分析的 樣品要在冰箱中冷凍密封保存,。如果采樣空白化合物的濃度 超過(guò)樣品濃度的10%則認(rèn)為采樣管被污染,，需重新采樣。
　　計(jì)算公式將采樣體積按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的 采樣體積,。
　　丄
　　‘
　　式中：V為換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,，L； V,為采樣體
　　積,，L ,； 7；為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的溫度,，273K ,； t為采樣時(shí)采樣點(diǎn)的
　　溫度， ,；P,。為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的大氣壓力，101.3殳^卞為采樣時(shí)采
　　樣點(diǎn)的大氣壓力,，kh,。
　　結(jié)果和討論 2.1 儀器條件的優(yōu)化
　　針對(duì)已配制好的混標(biāo)，對(duì)熱解吸儀和氣相色譜儀的重要 參數(shù)進(jìn)行選擇,，主要包括：解吸時(shí)間,，解吸氣流量，分流比,；色 譜柱柱溫程序設(shè)定,，檢測(cè)器溫度等。區(qū)別于其他文獻(xiàn)報(bào) 道[1’941],本研宄考慮到標(biāo)準(zhǔn)中高沸點(diǎn)化合物較多,，如鄰苯二 甲酸二甲酯,、CM、Cj5,、C16,沸點(diǎn)zui高達(dá)286 ,同時(shí)考慮到 Tenax TA的zui大耐受溫度,，zui后選擇的解吸條件為250 ,解 吸時(shí)間15 min,在此條件下，標(biāo)準(zhǔn)和樣品的解吸效率均達(dá)到滿(mǎn) 意效果,。

　　解吸氣流量結(jié)合文獻(xiàn)檢索[1M1]和實(shí)驗(yàn)摸索,，選定為 30ml/min,并根據(jù)色譜毛細(xì)柱設(shè)置了 30: 1的分流比,。冷阱的 升溫速率為40? /s,可以在很短的時(shí)間內(nèi)從-30升到 225，從而保證了色譜峰形的尖銳,。
　　所測(cè)化合物的沸點(diǎn)范圍60-286 ,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),，這些化合 物的出峰時(shí)間比較集中，如果全程采用8T/min的升溫速率 的話(huà),，90%的化合物在18min以前就出峰了,，且峰形有重疊現(xiàn) 象，分離度欠佳,；18min以后的只有少數(shù)幾個(gè)化合物,，為了提 高分離效果并保證在盡量短的時(shí)間完成分析，本研宄采用兩 階程序升溫,，即先以5 /min升溫至140 ,再以10? /min升 至250?,。檢測(cè)器溫度設(shè)為250? ,可以保證所有組分的離子 化。實(shí)際樣品中31種化合物的色譜分離效果見(jiàn)圖1所示,。 2.2保留時(shí)間的確定
　　受多種因素的影響,，同一化合物的保留時(shí)間會(huì)有所漂 移[12],本研宄采納了標(biāo)準(zhǔn)系列低中高3個(gè)濃度的保留時(shí)間平 均值作為化合物的保留時(shí)間來(lái)定性，并規(guī)定了 ± 2 %的參考范 圍,。表2列出了 31中化合物的保留時(shí)間：保留時(shí)間范圍從 1. 736min到28. 607min,，5min以前出峰比較集中，共有10個(gè) 物質(zhì),，占總數(shù)的32%,，20min后出峰物質(zhì)較少，只有6個(gè),，大部 分化合物保留時(shí)間小于20min,。
　　圖1 31種化合物樣品譜圖

　　回歸方程及檢出限
　　由表2可見(jiàn)，脂肪烴和苯系物相關(guān)性較好,，脂肪雨和醛類(lèi) 及鹵代烴相關(guān)性一般,，氯仿和鄰苯二甲酸甲酯的檢出限稍高 于其他化合物，說(shuō)明FID檢測(cè)器測(cè)定鹵代烴和酯類(lèi)化合物的 靈敏度較低,，但尚能滿(mǎn)足方法學(xué)要求,。
　　表2 31種化合物的回歸方程、檢出限和回收率
　　峰面積重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)由表3可見(jiàn),，中,、高濃度的重現(xiàn)性較好,，除甲基環(huán)己烷外
　　按1.2.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制備的步驟分別對(duì)混標(biāo)中低,、中、高RSD均在1% ~5%以?xún)?nèi),，低濃度標(biāo)液重現(xiàn)性相對(duì)較差,，但都
　　個(gè)濃度級(jí)別的標(biāo)液各進(jìn)行6次重復(fù)實(shí)驗(yàn),，計(jì)算峰面積的小于10% ,基本符合方法學(xué)要求。 RSD,。表3為6次測(cè)定的峰面積算術(shù)平均值（AM）及RSD%,。
　　表3 31種化合物峰面積的均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

　　方法的準(zhǔn)確度
　　在30m3實(shí)驗(yàn)艙中發(fā)生一定濃度的31種混標(biāo)氣，模擬室 內(nèi)空氣,，按1.2.4的采樣方法進(jìn)行采樣后進(jìn)色譜分析,，再按樣 品濃度的0. 5倍、2倍和4倍分別向其余樣品管中注射標(biāo)液,， 按標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的操作步驟和條件進(jìn)行解吸,，根據(jù)樣品濃度、加標(biāo) 濃度和樣品管加標(biāo)后濃度計(jì)算加標(biāo)回收率,，范圍在83.2% ~ 106. 4% ,滿(mǎn)足方法學(xué)要求,。
　　種化合物在TenaxTA上的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
　　取低、中,、高3個(gè)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)系列各1打到老化 好的Tenax TA吸附管上,，每個(gè)濃度注射3支采樣管，將采樣 管密封好,，于冷凍條件下保存,，從注射之日算起，分別在第3,、 5,、7天取出低、中,、高3個(gè)濃度的吸附管各一支進(jìn)行解吸,，計(jì) 算吸附管中各化合物的量，與打入吸附管中實(shí)際的量進(jìn)行對(duì) 比,，計(jì)算該保存時(shí)間下的回收率,，以回收率小于90%時(shí)的天 數(shù)為該保存條件下的zui長(zhǎng)保存時(shí)間，*天的回收率可認(rèn)為 是 100%,。
　　從不同保存時(shí)間得到的回收率上看,，低濃度要比中高濃 度下降的速度快，而同一濃度下,，沸點(diǎn)低的化合物要比沸點(diǎn)高 的化合物濃度下降得快,，但在低溫冷凍密封條件下，基本可保 存7天,，對(duì)于中高沸點(diǎn)的化合,，保存時(shí)間更長(zhǎng)?？傮w而言,，為 確保結(jié)果準(zhǔn)確,，在采樣后立即分析，不能及時(shí)分析可將樣 品冷凍保存口天內(nèi)完成分析,。 2.7 實(shí)際樣品檢測(cè)
　　選擇30個(gè)裝修時(shí)間在6個(gè)月內(nèi)的居室按照1.2.4的方 法進(jìn)行采樣,，樣品通過(guò)解吸分析得到31種化合物的統(tǒng)計(jì)分析 結(jié)果，見(jiàn)表4,。除有不到一半的樣品檢出四氯乙烯,、甲基環(huán)己烷和環(huán)戊酮之外，絕大多數(shù)化合物的檢出率在80%以上,，其 中苯,、對(duì)-二甲苯丄g、p-蒎烯,、壬醛,、萘、癸醛,、C?,、CM、鄰苯二 甲酸二甲酯,、CW和Cw等化合物的檢出率為100%,。各化合物 濃度均在方法的測(cè)定范圍以?xún)?nèi)，對(duì)于濃度低于線(xiàn)性下限的樣 品可適當(dāng)增大采樣體積,。單項(xiàng)均值z(mì)ui髙的化合物為氯仿,，濃度為0.209 mg/m3，其 次是甲苯,，濃度為0. 111 mg/m3,，總體而言，裝修導(dǎo)致的污染 物濃度較幾年前都有所下降[5],，這也證明了居民空氣質(zhì)量意 識(shí)正在逐漸加強(qiáng),。

　　結(jié)論
　　本文選定的31中揮發(fā)性化合物在裝修居室中普遍存在， 采用吸附管采樣,，二次熱解吸■毛細(xì)管氣相色譜分 析樣品既保證了髙的靈敏度又獲得了好的分離度,，該法同時(shí) 測(cè)定31種化合物回收率髙，重復(fù)性好,，檢出限低,，可以滿(mǎn)足大 多數(shù)室內(nèi)空氣檢測(cè)需要。