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热脱附―气相色谱法测定车内空气中苯系物和VOCs含量

发布时间: 2023-08-03  点击次数: 501次

热脱附―气相色谱法测定车内空气中苯系物和VOCs含量

 [摘 要]随着汽车量的增长, 汽车车内空气质量问题已日益引起关注。在此, 通过热脱附-气相色谱法对 5辆汽车内部挥发性有机污染物进行了研究。结果表明, 车内空气污染严重。该检测方法可以较好的对整车空气质量进行检测,具有一定的实用性、推广性。
  [关键词]热脱附;车内空气;苯系物;VOCs;
   1 研究背景
  汽车内空气污染物 VOC(Volatile Organic Compounds:挥发性有机化合物)是指在常温状态下容易挥发的有机化合物。随着城市车辆的增长和出行的需要,人们在车内度过的时间也越来越多,车内挥发性有机物造成的空气污染已成为对人体健康产生影响的一个重要因素. 国外研究者对汽车内的空气污染早已关注[2-3];美国将室内和车内污染列为人类健康的五大危害之一[4]。与国外汽车内空气污染治理相比,我国车内污染治理起步较晚。但我国有关部门早已注意到汽车内污染问题。目前国内外均无相应的车内空气质量检测方法。本方法使用Tenax-TA吸附剂的采样管采集,热脱附-气相色谱测定车内空气中苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对/间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、十一烷和总挥发性有机物(TVOCs),具有简单、快速,准确、灵敏度高等特点。
  2 方法原理
  选择用填充有Tenax-TA吸附剂的采样管采集一定体积的车内空气样品,将样品中的挥发性有机组份捕集在采样管中。用干燥的惰性气体吹扫采样管后将采样管加热,热脱附出的挥发性有机组份随载气进入冷阱,经二次热脱附进入毛细管气相色谱,进行定性定量分析。
  3 实验部分
  3.1 仪器和试剂
  GC-9280气相色谱仪 (北京普瑞分析仪器有限公司); TD600热脱附仪(北京普瑞分析仪器有限公司); Tenax-TA采样管; STD600采样管老化装置;PRT-300 氢空一体机(北京普瑞分析仪器有限公司;气体采样器 
  苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对/间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、正十一烷混合标准物质系列标准管(中国计量科学研究院标准物质研究所)。
  3.2 受试车辆
  先后采集5辆轿车的车内空气质量进行检测,为避免造成市场影响,略去汽车品牌,用A、B、C、D、E来代表受试车辆:A车: 1.6L,3个月;B车: 1.4L,3年;C车: 1.6L,4年;D车: 1.6L,6年;E车: 1.6L,8年。
  3.3 样品采集
  按照 HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》方法要求,采集车内空气。
  苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯这 5类有机物的浓度要求参照GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》,VOCs的浓度要求参照GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》。
  3.4 标准曲线的绘制
  配制浓度为5ug/ml,10ug/ml ,20ug/ml,50ug/ml,100ug/ml的混标溶液。每个浓度取1ml 注入Tenax采样管,自动进样,形成标准系列。通过GC分析,以目标组分的质量为横坐标,为峰面积纵坐标,绘制各个物质的标准曲线。该标准曲线作为车内空气质量定量依据。
  4 结果与讨论
  4.1 VOC结果评价
  根据《乘用车内空气质量评价指南》(GB/T 27630-2011)和《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)对苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯和VOCs这 6类有机物的浓度进行评价。
  (1)汽车内空气污染严重。在检测的5辆汽车中,仅有一辆车的VOCs指标符合标准要求,超标率为80%。
  (2)从被测几项指标的数据值分析, 可以看到:乙苯、苯乙烯的污染不严重,5辆车中乙苯、苯乙烯的含量都比较低;苯、甲苯、二甲苯的含量差距变化比较大。
  (3)A和E俩辆车的苯及VOCs都超标。 E车为使用8年旧车,但在一月前有进行喷漆,油漆中的挥发性有机物(VOC)含量较高,可能造成了其苯和VOCs含量超标。A车苯系物占VOCs总量的16.7%,E车为18.2%,而其余旧车苯系物占VOCs总量的平均值为40.5%。说明,新车和刚喷漆过的旧车,其污染物成分更加复杂。
  4.2 结果讨论
  在实际使用过程中,车主要注意多进行自然通风,喷洒清新剂,同时可以增加空气净化装置,或使用一些媒介来消除车内空气污染,如活性炭吸附法、臭氧消毒、光触媒消毒及生物净化等措施来减少车内气体中VOC的含量。
  本实验结果表明用热脱附-气相色谱方法可以简单、快速、准确的检测车内挥发性有机污染物含量。


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