由于大部分的揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度較低，為了準(zhǔn)確分析其濃度，必須用高靈敏度、高精度的分析方法和儀器。揮發(fā)性有機(jī)化合物的分析過(guò)程通常包括:樣品的采集、預(yù)處理及其檢測(cè)。

樣品的采集

為了加強(qiáng)對(duì)人造板類(lèi)污染源的控制與監(jiān)控, 1990年德國(guó)對(duì)木制品的甲醛散發(fā)量及建筑物中致癌揮發(fā)性有機(jī)化合物的散發(fā)量作了規(guī)定，同時(shí)美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)提出了測(cè)試室內(nèi)源釋放有機(jī)物的指導(dǎo)程序,推薦采用小型人工環(huán)境艙測(cè)定室內(nèi)材料/制品中的揮發(fā)性有機(jī)化合物。

環(huán)境艙法在較多應(yīng)用人造板作為建筑材料的美國(guó)和德國(guó)得到廣泛應(yīng)用，其環(huán)境艙法檢測(cè)技術(shù)處于地位。環(huán)境艙法即將已知表面積的試件放入溫度、相對(duì)濕度、空氣速率和空氣交換率控制在- -定值的箱體內(nèi),通過(guò)將有害氣體與箱內(nèi)空氣混合，定期抽取空氣，從而測(cè)定氣體濃度的-種方法。環(huán)境艙法主要有美國(guó)的22.6 m3,德國(guó)及歐洲的1m3、12 m3、40 m3等幾種測(cè)試室容積，其工作原理基本相同。我國(guó)將1m3氣候箱法作為飾面人造板甲醛釋放量的仲裁檢測(cè)方法。其特點(diǎn)是:模擬室內(nèi)自然氣候環(huán)境，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，更貼近實(shí)際。美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家和地區(qū)均有此類(lèi)檢測(cè)裝置的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有歐洲標(biāo)準(zhǔn)ENV 717-1《人造板甲醛釋放量測(cè)定氣候箱法》、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 6007-96《用小容積氣候箱測(cè)定木制品甲醛釋放量的標(biāo)準(zhǔn)方法》、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 1333- 96 《用大容積氣候箱測(cè)定木制品甲醛釋放量的標(biāo)準(zhǔn)方法》、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5116--97《用小容積氣候箱測(cè)定室內(nèi)裝飾裝修材料及產(chǎn)品揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量的標(biāo)準(zhǔn)方法》及美國(guó)ASTMD6330- 98 《在規(guī)定測(cè)試條件下，用小容積氣候箱測(cè)定人造板揮發(fā)性有機(jī)化合物(不包括甲 醛)釋放量的標(biāo)準(zhǔn)方法》等。

近年來(lái)，在氣候箱法之外又研究出一種“實(shí)驗(yàn)室小空間釋放法”(簡(jiǎn)稱(chēng)FLEC法)的設(shè)備,用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)化合物含量。實(shí)驗(yàn)室小空間釋放法是-一個(gè)環(huán)形的拋光不銹鋼蓋,把它放在實(shí)驗(yàn)樣板的表面上而構(gòu)成。此裝置置于恒溫23°C、相對(duì)濕度50%的實(shí)驗(yàn)室條件中，向此釋放室通入清潔空氣。釋放室出來(lái)的氣體分成兩股通過(guò)2個(gè)捕集器，每個(gè)捕集器以40mL/min的流量抽氣8h,采集釋放室出來(lái)空氣中的有機(jī)揮發(fā)氣體。歐洲標(biāo)準(zhǔn)草案prENV13419-2中建議將此小空間釋放法作為一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，用來(lái)測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)化合物,用同一設(shè)備也可以測(cè)定甲醛釋放量。

干燥器蓋法是對(duì)FLEC法的修改，是由瑞典卡斯科公司研究開(kāi)發(fā)的檢測(cè)方法。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備的花費(fèi)較小，樣品表面的平整度和均一性沒(méi)有FLEC法要求的那樣嚴(yán)格，并且可通過(guò)直接讀數(shù)的儀器獲得檢測(cè)結(jié)果。干燥器蓋安放在樣品的表面上。氣流通過(guò)樣品表面,甲醛釋放量在直讀式儀器上顯示。儀器采用電化元件，可將甲醛濃度轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)，氣流通過(guò)樣品表面，儀器顯示的是通過(guò)儀器空氣中有機(jī)揮發(fā)氣體的濃度。干燥器蓋的覆蓋面積為0.08m²， 容積為1.91L。為了使它的空氣交換率與負(fù)荷因子之比(NIL)和標(biāo)準(zhǔn)的氣候箱法近似相同，須使它的氣流速度設(shè)定在1L/min，保持不產(chǎn)生波動(dòng)是評(píng)價(jià)測(cè)定甲醛釋放方法的重要因素。

樣品預(yù)處理

樣品預(yù)處理可起到濃縮被測(cè)痕量組分的作用，從而提高方法的靈敏度，降低較小的檢測(cè)很限，并且樣品經(jīng)預(yù)處理后就變得很容易保存和運(yùn)輸。常見(jiàn)揮發(fā)性有機(jī)化合物的預(yù)處理技術(shù)包括解吸法、固相微萃取法、吹掃捕集法、頂空法等。采集在吸附劑上的揮發(fā)性有機(jī)化合物常用CS₂溶劑解吸。由于CS₂中有雜質(zhì)峰，需要提純，加上它的易揮發(fā)性，污染環(huán)境和對(duì)健康有影響，現(xiàn)在逐步被熱解吸取代。

熱解吸進(jìn)樣技術(shù)，即將吸附有待測(cè)物質(zhì)的采樣管置于熱解吸裝置中，該裝置與氣象色譜(GC)直接相連，當(dāng)熱解吸裝置加熱升溫時(shí)，揮發(fā)性有機(jī)化合物從吸附劑中釋放出來(lái)，隨載氣進(jìn)入GC進(jìn)行分離分析。這種方法快速、準(zhǔn)確、不需要有機(jī)有毒溶劑，因而目前被廣泛應(yīng)用。但吸附劑和待測(cè)組分的熱穩(wěn)定性限制了熱解析的較高使用溫度，從而降低了低揮發(fā)性組分的樣品回收率，而且在解析過(guò)程中吸附劑的熱衰變可能形成后生化合物(降解產(chǎn)物)。此外，這一方法的固有缺陷是樣品不能進(jìn)行重復(fù)分析。

固相微萃取( SPME)是在固相萃取的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的萃取分離技術(shù)，具有操作時(shí)間短，樣品量小，無(wú)須萃取溶劑，適用于分析揮發(fā)性與非揮發(fā)性物質(zhì)，重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。固相微萃取的采樣方法是，將固相微萃取針管穿過(guò)樣品瓶密封墊，插入樣品瓶中或者將固相微萃取針管放置在需測(cè)試的空氣中。然后推出萃取頭，將萃取頭浸入樣品(浸入方式)或置于樣品上部空間(頂空方式)或者需測(cè)試的空氣中，萃取時(shí)間大約2~ 30min,以目標(biāo)化合物達(dá)到吸附平衡為準(zhǔn)。較后縮回萃取頭，將針管拔出。然后將固相微萃取針管插入GC進(jìn)樣口，推手柄桿，伸出纖維頭，使用進(jìn)樣口的高溫?zé)峤馕繕?biāo)化合物，解吸后被載氣帶入色譜柱。裝置的萃取纖維頭涂層對(duì)化合物的吸附有選擇性，聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂層適用于非很性化合物，而聚丙烯酸酯涂層適用于采集很性化合物。

分析方法

復(fù)雜未知樣品的分離與分析是目前分析化學(xué)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。目前，較準(zhǔn)確地分析揮發(fā)性有機(jī)化合物的方法有:氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、 熒光分光光度法和膜導(dǎo)入質(zhì)譜法等。在美國(guó)EPA規(guī)定的114種有機(jī)優(yōu)先檢出物中就有揮發(fā)性組分45種，占40%。氣相色譜幾乎是分離分析這一-類(lèi)組分的方法。 GC和GC-MS分析法在揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)分析中應(yīng)用比較廣泛。自霍姆斯和莫雷爾于1957年首次實(shí)現(xiàn)氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用以來(lái)，氣質(zhì)聯(lián)機(jī)技術(shù)日臻完善。Pellizzari等較早對(duì)常溫吸附-直接熱脫附色譜法分析空氣中揮發(fā)性有機(jī)物作過(guò)技術(shù)性考察。包志成等采用氣體濃縮進(jìn)樣器進(jìn)行氣體中有機(jī)物的冷凍濃縮，用GC-MS鑒定，較低檢測(cè)濃度約在0.2~0.6 mg/m³之間。Childers 等用氣相色譜/基體分離紅外光譜法測(cè)定了空氣中樣品抽出物中半揮發(fā)性有機(jī)化合物。Whalen 等利用濃縮器光離子檢測(cè)器的自動(dòng)氣相色譜測(cè)定了空氣中的苯、甲苯和二甲苯。戴樹(shù)桂等采用GC-FID 定量測(cè)定典型室內(nèi)環(huán)境中苯系物的濃度，考察污染物的來(lái)源及其變化趨勢(shì);采用毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)揮發(fā)物中多種有機(jī)物進(jìn)行定性分析。

便攜式氣相色譜儀是一種新型的氣相色譜儀，能對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直接分析測(cè)定，完全避免了揮發(fā)性有機(jī)化合物監(jiān)測(cè)中樣品的保存問(wèn)題。便攜式氣相色譜儀內(nèi)部帶有充裝載氣的裝置，使用之前可把載氣沖入儀器內(nèi)部，其對(duì)樣品處理及進(jìn)樣方法與其他儀器不同，不需要另外的采樣裝置和頂空裝置。不需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，儀器直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)空氣進(jìn)行采樣，采樣時(shí)由內(nèi)載氣帶入內(nèi)部毛細(xì)管柱，采樣時(shí)間可自定。進(jìn)樣結(jié)束后，儀器開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行分離和檢測(cè)。分離主要是在色譜柱中進(jìn)行，當(dāng)載氣帶著被測(cè)氣體進(jìn)入色譜柱時(shí)，不同組分在色譜柱中停留時(shí)間不同，且不同色譜柱有不同的分離效率。對(duì)組分的檢測(cè)主要是通過(guò)色譜儀內(nèi)部的檢測(cè)器進(jìn)行的，較后儀器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行定性和定量分析。

高效液相色譜法(簡(jiǎn)稱(chēng)HPLC)是70年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種高效、快速的分離分析技術(shù)。與GC相比，HPLC對(duì)試樣的要求不受其揮發(fā)性的限制。在常壓下操作的液相色譜，分離一個(gè)樣品往往長(zhǎng)達(dá)幾小時(shí)至幾十小時(shí)，因此工作效率很低。人們?cè)鴮?duì)這種經(jīng)典液相色譜法試用了柱前加壓或柱后減壓的辦法來(lái)提高流速，以縮短分離時(shí)間，但是都失敗了。根據(jù)液相色譜理論，因?yàn)殡S著載液( 流動(dòng)相)流速的提高，板高則增大，所以柱效會(huì)顯著降低。隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，人們制成了細(xì)小(<10μm)而高效的填充物，從而使柱效大大提高。但是隨著填充物粒度的減小，柱壓顯著增大，為了得到合理的載液流速，使用了高壓輸液泵，流速達(dá)到1~10mL/min,從而使分析一個(gè)多組分樣品只需幾分鐘到幾十分鐘時(shí)間。戴天有等以HPLC分析空氣和廢氣中10種醛酮污染物，其較低檢測(cè)限為1~5ng,線性工作范圍為5~300ng。沈?qū)W優(yōu)等采用HPLC自動(dòng)分析空氣中痕量多環(huán)烴。

隨著傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，各種用于室內(nèi)外空氣中有害有毒氣體和其他污染物現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)和相應(yīng)的便攜式儀器開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。目前，國(guó)際上的新型儀器，從測(cè)試范圍、分辨率、精確度和穩(wěn)定性，已經(jīng)接近或達(dá)到WHO和國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)制定的指導(dǎo)限值、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。這些新型儀器的較大優(yōu)點(diǎn)是:現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)，響應(yīng)快速，操作方便，成本低，自動(dòng)化程度高，能24h連續(xù)監(jiān)測(cè)，并能提供揮發(fā)性有機(jī)化合物隨時(shí)間變化的曲線。適合大面積普查。盡管大多數(shù)便攜式室內(nèi)環(huán)境污染檢測(cè)儀，國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有列入標(biāo)準(zhǔn)中作為法定檢測(cè)方法，但它們已被廣泛使用，尤其作為大面積的篩選式檢測(cè)，它們起到了實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析無(wú)法達(dá)到的效果。有的國(guó)家已對(duì)便攜式檢測(cè)儀器與標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行了深入對(duì)比研究,在此基礎(chǔ)上，已將部分便攜式檢測(cè)儀列為推薦方法。