室内环境TVOC分布情况及检测技术
TVOC是挥发性有机物的一种简称，其构成成分十分复杂，包括醛类、苯等物质。从用途上看，主要应用于涂料以及粘合剂等材料商。TVOC浓度则是指对室内空气环境质量进行评估的一种指标。TVOC浓度过高容易造成人体危害，因此，加强对室内TVOC技术检测进行研究有助于预防空气污染对人体造成的危害。并为提高人体健康水平状况提供依据。针对室内环境TVOC分布情况以及检测技术进行探讨，尤其对室内环境中的TVOC浓度、技术检测情况进行分析。
作为人体需求，我们每天需要摄入一定的食物、水和空气。其中成年人每天应当摄入约10kg的空气，占身体摄入总量的75%，而小孩儿的空气摄入量更高。经过调查我们可以发现，人们无论是在学习还是在工作和娱乐，大部分的时间是在室内进行的。因此，室内空气质量的优劣对人体健康状况影响巨大。社会经济的快速发展使得人们逐渐提高了对居住环境和办公环境的装饰需要。室内装修材料的大量使用往往会产生大量的TVOC气体。并影响室内空气质量。TVOC（Total Volatile Organic Compounds）影响室内空气质量，因此人们在这个过程中逐渐认识到应当研究相关检测技术，预防空气危害。本文正是基于室内TVOC浓度分析情况进行的方法研究。通过形成一系列的数据模拟工作以及实际检测方法，测定室内环境的TVOC浓度以及其造成的影响。预防和降低TVOC浓度对人体造成的不良影响。
基于室内环境空气质量研究中的TVOC浓度时空分布情况分析
在多种环境下的室内TVOC浓度情况分布，人体采取不同的姿势时，呼吸高度不同。仰卧的呼吸高度为0.6m，坐立的呼吸高度为1.1m，战力的呼吸高度为1.6m。现假定平面Z=0.6m；Z=1.1m；Z=1.6m为基本检测对象。对室内造成TVOC浓度影响的环境因素很多，其中包括通风的时间和风速情况；门窗的开关形式；温差情况以及装修竣工的时间等。本真主要对不同环境下的室内TOVC浓度规律进行模拟，采用三种公式进行质量分数与TVOC浓度的换算。
装修竣工时间对室内TVOC浓度影响的模拟，依据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和《室内空气质量标准》对室内空气釆样前密闭时间分别是是1h和12h的规定，用Fluent软件模拟装修竣工 7d、14d、26d、62d、87d、180d 时将房间密闭1h、6h 和 12h 的 TVOC 浓度分布情况。探讨室内9个点TVOC浓度随装修竣工时间的变化，着重探讨点3、5、9处TVOC的分布规律。其中点3为躺在床上的位置，点5为坐在桌边的位置，点9为人站立的位置。9个点的编号及对应坐标如下：
1（1.5，2.5，0.6）2（2.5，0.5，0.6）3（0.5，4.5，0.6）4（1.5，2.5，1.1）5（0.5，0.5，1.1）6（2.5，0.5，1.1）7（1.5，2.5，1.6）8（0.5，2.5，1.6）9（2.5，2.5，1.6）
因为床面和桌面两侧，在初始的密闭阶段，有很大差别的污染物浓度，这种现象会造成室内空气的污染物流动，致使TVOC在污染源处的释放速度较大，所以，在封闭前1小时，TVOC的浓度有较快的增长，点3的TVOC浓度逐渐降低，TVOC浓度在点5和点9一直是上升趋势。当封闭6小时以后，室内的TVOC的浓度逐渐稳定，TVOC浓度一直在上升，直到密闭12h后，点3、5、9三点的浓度约等于6.14mg/m3。
室内环境TVOC的检测技术
Tenax热解吸-毛细管气相色谱法是目前TVOC检测技术的常用方式，对吸附剂Tenax-TA进行合理选择是其主要思路，其方法是使用吸附管对一定体积的空气样品进行采集，采集空气中具有挥发性的有机化合物，放入到吸附管中。样品采集后，对吸附管进行加热，解吸有机化合物的挥发性，当待测样品因为惰性载气进入毛细管气相色谱仪，分析其色谱。然后用峰高或峰面积定量，保留时间定性，并通过标准曲线对TVOC样品的浓度进行计算。这种方法可以对TVOC各成分进行很好的分离，但是在采样、仪器分析有很多缺陷。现根据TVOC的检测技术，分析室内环境TVOC技术存在的不足，并提出相应的改进方式，将其应用在实际应用中。
根据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010（2013年版）的检测规定，能够得知TVOC污染物在Ⅰ类民用建筑中，不应大于0.5mg/m2，在Ⅱ类民用建筑中，不应大于0.6mg/m2。要根据准确的测试方式，对TVOC污染物进行测试，若超出相关标准，要及时处理。
（1）实验仪器及试剂
本文运用的实验仪器和实际主要有：
1）SP-3420气相色谱仪：其电源AC=220±10%V，是稳定与一点的电压，而不是在区间内波动。频率为50±0.5Hz，并铺设良好的底线。色谱柱的特点：50mx0.32mmx0.18μm；色谱数据工作站为N2000；色谱使用的空气发生其为G103；0-0.4MPa为输出压力；0-300mL/min为输出的氢气流量；高纯氢气发生器为TP-3030C，氢气纯度要高于99.99%，液体微量进样器的型号为0.5μL、1μL、5μL、10μL、100μL，Tenax-TA采样管：外直径50min，内直径40mm，长度为160 mm的不锈钢管，内装Tenax-TA，并在两端用使用防护帽进行保护。
2）TVOC混合标准溶液：具体是由多种化学物质混合而成，浓度可以分为几类，如0.01mg/mL、0.1 mg/mL、1 mg/mL、10 mg/mL，二氧化硫为溶剂。氮气是其载体，并且纯度不应小于99.99%。
（2）样品采集
1）选取采样点
选取TVOC采样点，要遵循以下规定：如房间面积不大于50平方米，那么可以选取一个采样点，若房间的面积大于50平方米，那么可以选择两个采样点。因为TVOC的浓度在房间分布不均匀，所以需要考虑室内TVOC的模拟结果和实际情况合理布置采样点，以便能够准确了解室内TVOC在空间中的分布和变化。本文通过9个点进行分析，从高度的角度分为3层，每层设置为3个点。测点高度时，需要选择人仰卧呼吸高度0.6米、1.2米为人左立的呼吸高度，1.6米为人站立时的呼吸高度。
2）采样流程
Tenax-TA吸附管在使用前，应先将热脱附仪插入其中30分钟，直到出现无杂质峰。然后将吸附管去下，在两端套上防护帽，并妥善进行保管，在抽取样品时，应在采样地点将吸附管打开，和空气采样器的如期口垂直连接，流量为0.5L/min，抽取的空气容量大约为10L。采样结束后，将塑料帽套于吸附管两端，并对当时的温度和大企业进行记录。采样流量会影响采样的准确性，为了对通过采样器的空气体积进行精准测量，需要用合适的工具进行校准和调节，确保流量的精准性。通过研究实践表明，这种采样器在每次使用之前和之后，都应该进行校准，并在使用过程中能够定点的进行检查。
（3）热解吸过程
热解吸过程和色谱分析过程是气相色谱分析技术的主要方面。热解吸气相色谱法可以对室内空气样品进行测定，样品中各成分的量也能通过保留时间定性，记录时间峰面积进行测量。根据我国对气相色谱法的色谱柱的工作条件的相关规定可知，TVOC的分析结果因为其不确定性会与实际情况出现一定偏离，另外，为了对TVOC中的热解吸参数进行检测，本文选用的是L9（34）正交表方法，并通过实验，对热解吸的最优方案进行探讨，包括热解吸温度和气流量、进样时间等等，通过这些因素对TVOC检测的准确度进行分析和优化，以此提供了一种室内TVOC检测的有效方法，并在实践上给予一定指导。
1）实验方法
对TVOC的标准样品进行取样，然后根据各项参数绘制有关于TVOC浓度的标准曲线。然后Tenax-TA采样管可以吸附TVOC标样，然后进行热解吸，气相色谱分析是通过热解吸直接进样。实验载气为氮气，热解吸仪装入的是Tenax-TA，完成进样后，通过一定热解吸参数吸取采样管，然后将解吸气候和空气融合共同进入到气相色谱仪中，使色谱工作条件下能够对峰面积进行记录，TVOC样品的浓度可以通过标准曲线进行计算。直接进样的标准浓度和测出的样品浓度进行对比，求出热解吸率，并测定各组分的回收率。
2）实验内容与结果
通过热解析对TVOC的标准样品进行取样，得到各质量点的峰面积。以峰面积为纵坐标，以TVOC对应组分的质量为横坐标，求出各组分标准曲线方程。通过用同一浓度不同体积的TVOC标准样品对TVOC各组分的标准曲线进行绘制，绘制所得的各组分标准曲线的线性相关系数R2均大于0.9880，能够满足实际应用中的检测需求。
结语
综上所述，本文针对室内环境TVOC浓度分布情况以及检测技术进行了简要分析。由于市场上的装饰装修材料的种类日益增多，这些都为室内污染情况的加剧造成一定的影响。为了不断提升室内环境质量，改善控制情况，人们开始关注室内空气污染预防手段以及相关检测技术。采用传统方法防治TVOC浓度污染往往效率低下，因此，应当采用更为科学的技术手段实现这一目的。基于计算流体力学技术的TVOC浓度数值模拟，与实验测定相比，省时、省力并具有准确度与可行性，具有实际应用价值。实验测定具有数据准确、误差较小的优点，但操作过程比较繁琐，会花费较长的时间。
（作者单位：上海虹口建设工程质量检测有限公司）
作者简介：毛婷婷（1984-），女，上海人，大专，助理工程师，研究方向：民用建筑工程室内环境污染物浓度的检测。
