大气中VOC组成检测方法及固体材料VOC的释放规律分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代经济的发展和人们生活品质的提高，新型建筑装饰装修材料越来越多。这些材料会释放出挥发性有机化合物（voc），造成程度不同的室内和公共场所的空气污染。voc成分复杂，涉及种类繁多，包括烷烃(己烷、辛烷、庚烷等)、烯烃(乙烯、丙烯、丁烯、单帖烯、异戊二烯等)、炔烃(乙炔、丙炔等)、芳香烃(苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等)、醇(甲醉、乙醇、丙醇等)、醛(乙醛、丁醛等)、酮(丙酮、丁酮等)、酯(乙酸乙酯、乙酸丙酯等)等，其中多种化合物都对人体健康有害。例如：烷烃类（环己烷、直链烷烃与其衍生物等）对眼和上呼吸道有轻度刺激作用，持续吸入可引起头晕、恶心、倦睡和其他一些麻醉；芳香烃（苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等）具有一定致癌性；醛酮类（甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛等）具有麻醉和刺激作用，有一定致癌性，长期反复接触可致皮炎以及引起支气管炎、肺炎、肺水肿；胺类（二甲基甲酰胺等）对眼、皮肤和呼吸道有刺激作用，侵入机体后对肝脏与肾脏有一定损害。

voc的采集与检测难度大，常见的检测方法有：高效液相色谱法(hplc)、气相色谱法(gc)、气相色谱-质谱法(gc/ms)、荧光分光光度法和膜导入质谱法等，其中发展较快且应用较广的方法是气相色谱-质谱法和气相色谱法。pelliz-zari等最早对常温吸附-直接热脱附色谱法分析空气中挥发性有机物作过研究。bertoni等利用tdas500解析仪对室内空气中的苯系物进行两步热解析，然后用gc-fid测定。与gc相比，gc-ms法除具有高效分离能力和准确的定性鉴定能力外，还能够检测尚未分离的色谱峰,且其灵敏度更高，数据更可靠，在一般应用中可省去其他色谱检测器。吴建伟等概述了气相色谱/质谱联用在我国大气、水质、土壤等环境监测中所取得的重要成果。carstenwarneke等人采用gc-ptr-ms分析测定了56份空气样品中的包括炔类、烯类、直链烷烃、芳香烃类以及醇醛类和酮类化合物等共计75种voc。综上所述，voc的检测方法较多，但是每种方法的适用范围有所不同。在实际的研究过程中，需要根据研究对象和研究目标，选择合适的方法进行voc检测。

装饰装修材料释放的voc能引起人们的健康不良反应，因此很多学者研究了不同装饰装修材料释放voc的规律，从而为解决相关的污染提供一些方案。young-kyulee用热提取法探索了温度对工程地板与强化地板释放voc的影响规律。jungyunlim等用小气候室法分析比较了不同墙纸释放voc的规律。刘巍巍等研究了家具，概括了室内装饰材料和家具voc的释放随时间的变化规律。由此可见，由于设计标准不同，装饰装修材料释放voc的规律区别很大，且环境因素是影响装饰装修材料中voc释放的重要因素。同时，由于化学试剂、油漆、涂料等的挥发，一些室内和公共场所中也会含有大量voc。张林等用吸附-热解吸/gc-ms法测定了办公室等与人关系密切的典型室内环境中voc，发现室内吸烟和装修程度较高的场所较之无吸烟和简装修的场所中芳香烃污染严重。吴龙等研究了车间，用毛细管气相色谱法同时测定了8种有毒物质，检测限达0.200mg/l。molhave等通过对丹麦7个办公室捕集的粉尘进行分析，对其释放的voc能引起的人体疾病做了分析。由此可见，特定区域环境气体中voc的组成复杂，有必要根据其组成来推断其来源，从而为改善特定区域的环境气体质量提供一些思路。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本实验采集塑胶跑道、篮球场油漆、地板、墙纸、沥青等固体样本，采用热裂解-气质联用仪来检测固体材料中释放voc的成分，进一步分析其释放的voc种类及含量与释放规律；采集公共区域：宿舍、实验室、教室、室内体育场等室内环境和足球场、露天广场等室外环境气体，使用气体浓缩仪-气质联用仪来检测区域环境中voc的组成。最后，结合相关的实验结果，综合评价特定区域环境中voc的危害性，并提出减少或者避免voc危害的合理建议。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。完成开题报告。

第4－6周：确定voc的检测方法，搭建相关的实验平台。采集室内环境和室外环境气体以及易于释放voc的固体样本。

第7－12周：采用热裂解-气质联用仪来检测固体材料中voc的成分与释放规律；使用气体浓缩仪-气质联用仪来检测区域环境中voc的组成。同时，分析并评估不同区域voc的危害风险。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]suminkim.controlofformaldehydeandtvocemissionfromwood-basedflooringcompositesatvariousmanufacturingprocessesbysurfacefinishing[j].journalofhazardousmaterials,2013,176:14-19.

[2]但德忠,关胜,谭和平,方正,马天.室内空气中挥发性有机物测定的研究进展[j].中国测试技术,2005,06:6-12.

[3]mohamedz.m.salema,martinbohma,jaromirsrbac,jitkaberankovac.evaluationofformaldehydeemissionfromdifferenttypesofwood-basedpanelsandflooringmaterialsusingdifferentstandardtestmethods[j]. buildingandenvironmen,2012,49:86-96.

[4]季军宏,唐瑛.涂料中voc测试方法的建议与展望[j].涂料工业,2015,45:60-63.