GC-RAE在车内空气检测中的应用

2013年04月12日

GC-RAE在车内空气检测中的应用

 

近年来,我国汽车工业和汽车消费均呈现持续、高速增长的趋势,实现了跨越式发展,已经成为世界第二大汽车消费国和第三大汽车生产国。中国室内装饰协会室内空气监测中心近期对200辆汽车进行了检测,结果发现,若参照室内空气质量标准,有近九成的汽车都存在车内空气甲醛或苯含量超标问题,而且大部分车辆甲醛超标都在五六倍以上,其中新车车内的空气质量最差。国外一项研究测试发现,新车出厂后,车内有害气体浓度很高,挥发时间可持续6个月以上,从而使在此间开车的驾驶员身体不适,甚至酿成车祸。车内空气超标甲醛多是来自座椅沙发垫、车顶装饰等装饰材料,而苯则主要来自胶粘剂。此外,发动机产生的一氧化碳、汽油味,车用空调蒸发器长时间不清洗护理所产生的胺、烟碱等有害物质弥漫在车内狭小的空间里,也导致车内空气质量差。这些有害物质有的可能致癌,有的则可能会对神经系统、免疫系统、内分泌系统以及生殖系统产生影响。因此对车内环境检测实在必行!

 

法律法规要求

2004年,中国《车内空气质量》项目计划正式启动

2007年,环保部颁布HJ/T 400-2007《车内空气挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》

2012年3月1日,GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》开始实施

 

车内空气污染主要分类

车内空气污染主要是挥发性有机物,简称VOC或者TVOC,在不同的国家和地区,VOC的含义也不完全一样,不过一般是指在标准大气压下,沸点在250度以下的有机化合物。车内主要指苯系物,长期接触低浓度苯系物会引起再生障碍性贫血即白血病等危害:

:苯中毒对人类引起的损害是不可逆的,接触损害停止以后,损害还可能进一步发展。 呼吸道吸入苯蒸汽能够引起苯中毒,空气中含有高浓度苯时,对神经系统具有麻醉作用,出现震颤与痉挛。严重者可出现强直性、阵发性痉挛,致死原因多数为呼吸中枢麻痹。高浓度的苯对眼、鼻、呼吸道黏膜有一定的刺激作用,长期吸入较低浓度苯蒸汽可造成慢性中毒。 皮肤长期接触苯,尤其是双手,接触一段时间后,可发生干燥、瘙痒、发红和水泡疹。

甲苯:长期低浓度接触甲苯可致人的神经功能发生改变,当血液中甲苯浓度达到1250mg/m3时,接触者的短期记忆能力、注意力持久性以及感觉运动速度均显著降低,嗅觉阈值浓度为140mg/m3

二甲苯:吸入低浓度的二甲苯会对眼睛、皮肤、粘膜产生刺激作用,损害呼吸系统,并产生轻微的中枢神经毒性,表现出头痛、眼花等症状。除神经系统和呼吸系统外,有时还会引起胃肠不适等症状。眼睛接触二甲苯的蒸汽或液体会出现畏光、结膜发红、部分角膜和角膜上皮细胞脱落等刺激作用。接触二甲苯蒸汽的工人出现恶心、呕吐等反应。

乙苯:具有毒性,属低毒类。但对皮肤、眼睛和呼吸道的刺激作用比甲苯强。吸入、食入或经皮肤吸收可引起中毒,出现头晕、咳嗽、呼吸困难、神志不清、腹痛、视力模糊、肌肉抽搐或肢体痉挛等症状,很快昏迷不醒,甚至死亡。

苯乙烯:高浓度时,立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激,出现眼痛、流泪、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽等,继之头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力等;严重者可有眩晕、步态蹒跚。眼部受苯乙烯液体污染时,可致灼伤。慢性影响:常见神经衰弱综合征,有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等。对呼吸道有刺激作用,长期接触有时引起阻塞性肺部病变。

乙醛:低浓度引起眼、鼻及上呼吸道刺激症状及支气管炎,高浓度吸入尚有麻醉作用。表现有头痛、嗜睡、神志不清及支气管炎、肺水肿、腹泻、蛋白尿肝和心肌脂肪性变。可致死。误服出现胃肠道刺激症状、麻醉作用及心、肝、肾损害。对皮肤有致敏性。反复接触蒸气引起皮炎、结膜炎。慢性中毒:类似酒精中毒。表现有体重减轻、贫血、谵妄、视听幻觉、智力丧失和精神障碍。

丙烯醛:毒性等级B2,动物可疑致癌物。

 

传统检测检测方法

1. 将受检测车放入至于一个恒温恒湿环境测试仓中,该仓要求湿度温度可控、VOC背景低(txia备注:成本非常高、类似环境测试仓价格为百万元)。

2. 通过恒流气体采样泵将气体从车内抽出。

3. 苯系物等非极性化合物较稳定,可采用比表面积较高的TENAX采样管,物理吸附后送至实验室GC-MOS分析(txia备注:耗时费力、人为引入较大的操作不确定度和误差)

4. 醛类等极性较强化合物沸点低,不易被物理吸附,可采用化学衍生法(和DNPH试剂反应)送实验室检测,比如分光光度计法。

 

RAEGC-RAE检测方法

参考《室内环境空气质量监测技术规范》中,苯系物的测定方法主要是气相色谱法,其中I.3中注重指出了光离子化气象色谱法,光离子化气相色谱法依据GB/T18883《室内空气质量标准》,并参照了美国环保局EPA21《挥发性有机化合物泄露的测定》和EPA方法8020《芳香烃挥发性有机化合物的测定》。

GC-RAE是一款超灵敏、低功耗和快速检测挥发性有机物的便携气相色谱仪,使用华瑞公司专利的PID传感器,检测分辨率低至几个ppb,是氢火焰检测器和热导检测器的数倍,尤其适用于检测挥发性有机物苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、乙醛等。独特的双色谱气路设计,可以在30秒内检测苯和3分钟内检测到二甲苯等。

GCRAE专门为非实验室条件下设计,外形尺寸小巧紧凑便于携带,可充电锂电池充满电可使仪器连续工作时间8小时以上。内置小型钢瓶纯氮气或经过过滤的空气作为气相色谱载气,极大的方便了再室外使用,大大缩短了原先需要很长时间才能完成的从实地采样到实验室的分析工作。高分辨率的PID检测器省去了对低浓度样品的预浓缩步骤,减少了预浓缩过程中引入的误差。

 

传统检测方法和便携气象色谱的比较

富集采样,采样量数升到数十升

实验室分析,需数天

检测限,数百ppb(不同检测器不同)

需浓缩和热解析,样品经常发生极大损失,

极易造成结果失真

不同采样管间重复性较差

过程复杂,需专业人士操作

 

 

直接空气进样,采样量数毫升到数十毫升

 

即时得到结果,数分钟到数十分钟

 

检测限,10ppb 以下(PID

 

即时采样分析,无样品损失,分析结果准确

 

可靠,符合实际情况

 

重复操作极其方便,重复性好

 

操作简便,易上手

 

 

一些成功的案例

使用GC-RAExx不同品牌汽车进行检测数据

按照中国环境保护行业标准HJ/T 400-2007 取样,用GCRAE1000便携式气相色谱仪xx不同品牌车内气体进行现场分析。

实验步骤

1.根据中国环境保护行业标准HJ/T 400-2007,设立采样点。采样点到GCRAE1000便携式气相色谱仪,用Teflon 管连接,方便现场分析。

2. 在受检车辆准备阶段取样,进行空白样分析。

3. 在受检车辆封闭阶段取样,进行车内气体和车外分析。

4. 进行数据分析。

 

实验结果

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来源:北京锦邦格瑞科技发展有限公司

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