谱析解读新版GB/T18883-2022室内空气质量标准检测解决方案

2023-09-26 15:06:23来源:山东谱析

通过多年环境治理,我国的空气质量优良天气明显提高。不可忽视的室内环境污染仍是人们生活、工作主要场所的担忧,特别是刚装饰装修过的室内房间,时不时的刺鼻气味不断涌出对人体的累积危害极为严重。因此,我们生活空间环境良好是保障人身健康的重要因素,如何检测室内环境污染物成为污染治理首先需要解决的问题,只有通过检测才能对症下药提出良好的治理方法。

(一)、室内环境污染物主要来源

室内环境污染是指由于人类的活动造成住宅、学校、办公室、商场、宾馆、饭店、酒吧、公共建筑物以及各种共众聚集场所(影、剧院)内化学和生物等因素的影响,引起对人体的不舒适或对人体健康产生了伤害以及潜在的伤害。现代化的建筑、维修和装饰装修材料是造成室内污染的重要污染源。同时,家具陈设、电气及生活过程也是造成室内污染的重要组成部分。

1)无机建材(如:墙体材料、石材等)若放射性核素较高,就会造成室内γ射线、放射性核素及氡和离子体的污染。

2)有机建筑材料(如:人造板材、胶粘剂、溶剂性木器、内墙涂料、墙壁纸及油漆等)、这些材料在生产加工过程中,均都使用大量的有害化学物质,使用这些材料后,使绝大部分新装饰装修完的住房,在60天之内,其室内空气中苯、甲苯、二甲苯、甲醛、氨、TVOC(总挥发性有机化合物)等有害物质的含量都会超标,从而使室内造成严重污染。

3)家用电器和人生活中产生的污染,主要是电器静电、辐射;人体新陈代谢产生的皮屑、皮脂、体味、微生物以及所使用的地毯、布艺、化纤填充物、化妆品、洗涤用品;

4)室外污染物的污染:工业废气,汽车尾气、光化学烟雾和雾霾天气等。

(二)、室内环境污染物检测都有哪些项目

检测室内环境空气质量的标准主要有GB/T18883-2022《室内空气质量标准》和GB50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》。《民用建筑工程室内环境污染控制规范》  GB50325-2020是的强制性标准,必须强制执行;  《室内空气质量标准》  GB/T18883-2022是的推荐性标准,是非强制的法律法规,只有合同双方当事人在协议中约定要求达到标准时才具有强制性作用。

新建、改建、扩建的民用建筑工程及装修完工后,应该按  《民用建筑工程室内环境污染控制规范》  GB50325-2020进行检测;主要检测项目有:氡、甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯和TVOC。

住宅和办公建筑物内家具到位后或入住一段时间后空气质量的检测,应该以  《室内空气质量标准》  GB/T18883-2022进行室内空气质量检测。主要检测项目有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有机物、苯并[α]芘、可吸入颗粒物、细颗粒物、细菌总数、氡等10项指标以附录形式列出完整的检验方法(见附录B –附录 H),三氯乙烯和四氯乙烯可直接参照TVOC的检验方法,即气质联用法。

(三)、室内环境检测目的

室内环境检测的目的是为了及时、准确、全面地反映室内环境质量现状及发展趋势,并为室内环境管理、污染源控制、室内环境规划、室内环境评价提供科学依据,以规避环境污染的风险,能及时有效地对不合格的空气质量进行治理和整改,以达到放心地居住和生活在一个良好的环境中。具体可归纳为以下几个层面:

(1)根据室内环境质量标准,评价室内环境质量;

(2)根据污染物的浓度分布、发展趋势和速度,追踪污染源,为实施室内环境监测和控制污染提供科学依据;

(3)根据检测资料,为研究室内环境容量,实施总量控制、预测预报室内环境质量提供科学依据;

(4)为制定、修订室内环境标准、室内环境法律和法规提供科学依据;

(5)为室内环境科学研究提供科学依据和治理方案。

(四)、GB/T 18883-2022《室内空气质量标准》解决方案

谱析仪器作为国内科学分析仪器生产厂商之一,拥有气相色谱、液相色谱及质谱等多条产品线,在环境监测领域有着丰富的经验和实践,可为室内空气质量中的相关检测项目提供一站式解决方案。

一、GB/T18883-2022 苯、甲苯、二甲苯测定方案——气相色谱法

用以Tenax TA作为吸附剂的不锈钢或硬质玻璃吸附管收集一定体积的空气样品,空气流中的挥发性有机化合物保留在吸附管中。采样后,将吸附管通过热解吸仪加热挥发性有机苯系物,待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪。在一定条件下的毛细管分离后,FID检测,工作站记录谱图和数据,用保留时间定性,峰面积外标法定量。

1.  分析苯、甲苯、二甲苯需要的分析仪器和设备

1.1  ATDS-6001型热解吸仪(谱析仪器,具有二次热解吸)

1.2  TDLH-10A解吸管活化仪(老化装置)

1.3  谱析GC-17气相色谱仪,FID检测器

1.4  双路大气采样器QC-2S

1.5  Tenax TA吸附管,90mm(长)×6.3mm(外径)×5mm(内径);标样市售2000ug/mL苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯

1.6  毛细管柱:聚乙二醇填料,  PEG-20M,30m*0.25mm*0.25um

1.7  色谱工作站

1.8  氢气发生器PXH-300型、空气发生器PXA-2000型、40升氮气钢瓶(纯度大于99.999%)

2.  实验分析条件及过程如下:

2.1  采样:用大气采样器和固体吸附管到现场采样:0.10L/min采45min。也就是4.5L大气以 0.10L/min的流量通过吸附管,其空气中的苯、甲苯、二甲苯吸附在了吸附管(Tenax TA)内,带入实验室检测。

2.2  热解析条件:热解吸温度250℃;解吸时间15min;冷阱制冷温度-30℃;冷阱加热温度250℃;冷阱保持时间3min。

2.3  气相色谱仪条件:

检测器:250℃;汽化:150℃;分流比8:1

柱室:初始温度65℃恒定保持5min,以5℃/min程升到90℃,保持2min至出峰完毕。

2.4  定标:分别准确移取不同体积的标准储备溶液混合,用甲醇定容,配置质量浓度分别为20ul/ml、60ul/ml、200ul/ml、500ul/ml、1000ul/ml、1600ul/ml的标准系列。将标样各取1μL用定标器定标到吸附管中,用50mL/min的N2吹8min取下,制备成20ng、60ng、200ng、500ng、1000ng、1600ng的标准系列管,此管即为标样吸附管;热解吸温度:250℃,热解30秒,进样5min后回到热解仪,分流比50:1。

2.5  按上述条件先做标样吸附管,出图后用外标法求出其校正曲线(因子),然后在同一色谱条件下做出采样吸附管中的苯、甲苯、二甲苯色谱图并进行定性定量。

2.6  计算:按上述方法,可直接得到采样管中苯、甲苯、二甲苯各组分的含量M,单位为μg。

二、GB/T 18883-2022总挥发性有机物(TVOC)测定方案——固体吸附-热解吸-气相色谱-质谱联用法

用采样管以Tenax TA作为吸附剂的不锈钢或硬质玻璃采集室内空气中的挥发性有机化合物。采样后,将吸附管通过热解吸仪加热挥发性有机物进入气相色谱仪在一定条件下的毛细管分离,使用质谱仪检测器进行分析,工作站记录谱图和数据,用保留时间定性,外标法定量22种总挥发性有机物。

1. 分析仪器和设备

1.1   气相色谱–质谱联用仪GCMS-7090:具有毛细管分流/不分流进样口,全EPC控制,具有恒流和恒压功能,柱温箱20阶程序升温,EI源。

1.2  色谱柱:DB-5 MS(30m*0.25mm*0.25μm)

1.3  全自动二次热解析仪 ATDS-6001,10位

1.4  电子分析天平(FA2204B)

1.5  氦气(纯度99.999%)

1.6 22种TVOC混合标准样品,色谱纯甲醇

1.7 采样器:TA吸附管

1.8 老化装置:TDHH-10A解吸管活化仪,老化装置的最高温度应能达到400 ℃以上,载气流量至少能达到100 mL

2. 实验分析条件

2.1  热解析条件

吹扫气体:氮气;吹扫时间3min,进样时间3min,样品管温度300℃,二次吸附温度-10℃,解析温度300℃,老化时间15min。

2.2 色谱条件

进样口温度:220℃;载气:氦气;流速:0.8ml/min;升温程序:初始 温度45℃,保持3min,以5℃/min升温至90℃,再以20℃/min升温至260℃,保持2min。

2.3 MS条件

离子源:电子轰击离子源(EI);电子能量:70eV;升温程序:初始40℃,保持15min,以10℃/min升温至220℃,保持2min。全扫描模式,质谱扫描范围41-270amu。

3. 实验步骤

22种VOC混合标样,用甲醇稀释,配制一系列浓度分别为25mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L、350 mg/L、500mg/L的标准品溶液,吸取1.0μl,注入采样管,通过热解析仪标定功能,制备为含量分别为25ng、50 ng、100ng、200ng、500ng、1000ng的采样管,色谱图谱详见下图1。

精密度实验:25ng-1000ng采样管,连续5次进样,结果表明22种化合物的5次进样相对标准偏差均在10%,目标物响应值峰面积与质量值线性相关,线性相关系数均>0.99,可以对室内空气中TVOC样品准确定量。

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三、甲醛的测定方案——高效液相色谱法

使用填充了涂渍2,4-二硝基苯肼(DNPH)的采样管采集一定体积的空气样品,样品中的甲醛经强酸催化与涂渍于硅胶上的DNPH反应,生成稳定有颜色的甲醛-2,4-二硝基苯腙,经乙腈洗脱后,使用具有紫外检测器的高效液相色谱仪进行分析,外标法定量。

1. 实验仪器和设备

恒流气体采样器:北老10型,采样导管、DNPH采样管、臭氧去除柱等组成。流量在200mL/min~1000 mL/min范围内可调,流量稳定。推荐的采样方法参数为连续采样时间至少45 min,采样流量1 L/min;

高效液相色谱仪LC-1000:配备紫外检测器,二元高压输液泵,具有梯度洗脱功能;超声波清洗机、溶剂过滤器、真空泵、柱温箱。

C18色谱柱:4.6mm×250mm,粒径为5μm,或等效色谱柱。

2. 样品测定

加入约5mL乙腈洗脱采样管,让乙腈自然流过采样管,流向应与采样时气流方向相反。将洗脱液收集于5mL容量瓶中用乙腈定容,用注射器吸取洗脱液,经过针头过滤器过滤,转移至2mL棕色样品瓶中,待测。过滤后的洗脱液如不能及时分析,可在4℃低温避光保存30 d。根据保留时间定性,若使用二极管阵列检测器检测,可用光谱图特征峰辅助定性。根据校准曲线,计算待测组分含量。

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图2  室内空气样品中甲醛测定谱图

四、苯并【α】芘测定方案——高效液相色谱法

用二氯甲烷提取吸附在可吸入颗粒物中的苯并【a】芘,经净化、浓缩、过滤后使用配备荧光检测器高效液相色谱仪测定,外标法定量。

1.  仪器设备配置

颗粒物采样器:采样器的流量在10L/min,流量误差小于或等于2%。

液相色谱仪:LC-1000(谱析仪器),二元高压输液泵梯度洗脱,荧光检测器。

色谱柱:C18多环芳烃专用柱,4.6mm×250mm,粒径为5µm。

浓缩设备:氮吹仪

固相萃取净化装置、水浴超声波、马弗炉、涡旋仪、微量进样器、柱温箱。

2. 实验条件

色谱柱:C18柱(250mm×4.6mm,5um);柱温:30℃,流量:1mL/min,流动相为乙腈和水,梯度洗脱见表1;检测波长:290nm。

新版GB/T18883-2022室内空气质量标准检测解决方案

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图3   16种多环芳烃标样谱图(3ug/mL)

GB/T 18883-2022《室内空气质量标准》实施将大力提高室内环境安全及人体健康。谱析仪器始终关注环境安全,运用GC-17气相色谱仪测定苯、甲苯、二甲苯;气相色谱–质谱联用仪GCMS-18883测定22种有机挥发物TVOC;高效液相色谱仪LC-3000N测定甲醛、苯并【a】芘;谱析仪器将一如既往为环境检测加油助力,为人们生命健康保驾护航!


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