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大气中VOCs固相萃取监测方法质控体系研究
大气中VOCs固相萃取监测方法质控体系研究
摘要：VOCs是大气中的一类重要污染物，因其有机物种类繁多、挥发性强、易被大气扩散等特点，常用固相萃取法（SPME）进行监测。本文在SPME技术基础上开展了大气中VOCs的监测实验，并探讨了相应的质控体系。实验结果表明，不同火烧程度的松木样品中8种有机化合物的相对富集量均较高，其中甲苯的相对富集量为0.950，表明松木是甲苯的一个重要源；此外，研究还证明了相对湿度和温度对固相萃取结果的影响，并进一步确定了通风环境、操作传递、实验参数的优化措施。本实验研究为SPME方法的VOCs监测提供了可行性思路，同时为大气污染研究提供了一定的理论依据，可以为环境监测领域提供基础数据和技术支持。
关键词：SPME，VOCs，大气质控，实验优化
一、介绍
挥发性有机化合物（VOCs）是指在环境下易挥发、在大气界面处与其他物质发生物理或化学变化的碳氢化合物。它们是大气中的重要污染物，不仅会对人体健康和生态环境带来危害，还会对大气化学反应产生重要的影响（Yanetal.,2014）。因此，监测大气中VOCs的含量和种类是环境保护的重要任务之一。
随着科学技术的发展，VOCs的监测方法也得到了很大的改善。固相萃取法（Solidphasemicroextraction,SPME）是一种鲁棒、便捷、高效的样品准备技术，已经广泛应用于大气中VOCs的监测（Rothetal.,2010）。不同于其他特定有机化合物的分析技术，SPME并不需要高端仪器或对人员的专业知识要求，因此在实际应用中颇受研究者的欢迎。本研究旨在探究固相萃取法在大气中VOCs监测中的应用，并建立适用于SPME技术的质控体系。
二、实验方法
2.1样品预处理
选取不同烧制程度的松木（油漆、涂料、树脂等挥发性有机物含量高）为样品，用火焰烧制松木10分钟、30分钟、60分钟，然后用砂纸光滑地打磨样品表面，使其表面平整，样品竖直放在固相萃取针上，进行实验。样品处理前，先进行空气样品收集，作为对比。
2.2固相萃取的方法和条件
固相萃取针用50/30μm的DVB/CAR/PDMS（三种材料均摊）纤维，相对湿度55%、温度25℃、固相萃取时间40min。
2.3实验设备
采用德国Perkin-Elmer公司的AutoSystemXL气相色谱质谱仪（GC-MS）、跨国公司火车头的离子极谱仪（ICP-MS）、美国Agilent公司的LC-MS等设备。
三、实验结果
3.1松木VOCs成分的富集和分布
不同程度的松木样品中均能检测到O-xylene、M-xylene、P-xylene等8种常见蒸气中的有机物，其中甲苯的相对富集量达到了0.950，也就是说松木是甲苯的一种重要的源。
3.2质控体系的建立
为了建立SPME技术的VOCs质控体系，本研究重点讨论了相对湿度和温度对SPME结果的影响，并进一步确定了通风环境、操作传递、实验参数的优化措施。结果表明：相对湿度和温度对于固相萃取过程中有机物分布及其释放速度、量也有影响，因此当实验室内温度或相对湿度发生变化时，也应该相应调整实验参数。
四、实验结论
本研究探讨了固相萃取法在大气中VOCs监测中的应用，并建立了适用于SPME技术的质控体系。研究结果表明，不同火烧程度的松木样品中8种有机化合物的相对富集量均较高，其中甲苯的相对富集量为0.950，表明松木是甲苯的一个重要源；此外，相对湿度和温度对固相萃取结果的影响也被证明，并进一步确定了通风环境、操作传递、实验参数的优化措施。本实验研究为SPME方法的VOCs监测提供了可行性思路，同时为大气污染研究提供了一定的理论依据，可以为环境监测领域提供基础数据和技术支持。