环境空气检测中常见的PM2.5甲醛VOCs等污染物检测流程及标准要求

环境空气中的PM2.5、甲醛、VOCs是影响人体健康的关键污染物——PM2.5可深入肺泡引发慢性支气管炎、肺癌等疾病，甲醛会刺激眼鼻黏膜、诱发过敏甚至白血病，VOCs中的苯、甲苯等已被世界卫生组织列为致癌物。准确检测这些污染物的浓度，是评估空气质量、制定防控措施的核心环节。本文将详细拆解三者的检测流程，并梳理对应的标准要求，为环境监测人员提供可落地的实操参考。

PM2.5检测的流程拆解

PM2.5检测核心是“捕集-称重-计算”，常用重量法（手工“金标准”）和β射线法（在线监测）。采样前需完成两项准备：一是仪器校准，重量法用中流量采样器需用皂膜流量计校准流量（误差≤5%），β射线法仪器需用标准粒子（如聚苯乙烯乳胶粒子）校准浓度响应；二是采样点选择，遵循GB 3095-2012要求，城市功能区布点覆盖工业区、居住区、交通区，交通点选车流量≥1000辆/小时路段，居住区选开阔无遮挡处，高度离地面1.5-2米。

重量法采样细节需严格：滤膜选聚四氟乙烯或石英材质，采样前105℃烘干2小时，干燥器冷却后用分析天平（精度0.1mg）称量两次，误差≤0.1mg才算恒重；采样时将滤膜装入采样头，流量稳定在100L/min±5%，连续采24小时（短时间采样至少45分钟），记录温度、大气压。

采样后处理：重量法滤膜再次恒重，计算增重（W2-W1），用公式换算浓度——PM2.5浓度（μg/m³）=（W2-W1）×10^6 / V（V为标准状态采样体积，需温度压力校正）；β射线法仪器自动记录流量和β射线衰减量，直接输出浓度，但需每天换滤膜，每周用重量法验证数据。

PM2.5检测的标准要求

PM2.5浓度限值依GB 3095-2012：年平均二级35μg/m³，24小时平均二级75μg/m³。检测方法需符合HJ 618-2011《环境空气 PM10和PM2.5的测定 重量法》（手工）、HJ 836-2017《环境空气 颗粒物（PM2.5）手工监测方法技术规范》（质量控制）、HJ 1130-2020《环境空气 颗粒物（PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（在线）。

质量控制要点：采样器每日校准流量，误差≤2%；滤膜恒重环境控温20-25℃、湿度≤50%；空白滤膜重量变化≤0.2mg；平行样相对偏差≤10%；在线仪器每周用标准粒子校准，每月做零点/跨度校正。

甲醛检测的流程要点

甲醛检测常用酚试剂分光光度法（HJ 601-2011），核心是“吸收-显色-比色”。采样前准备：酚试剂吸收液现配（0.05g酚试剂溶于50mL水），多孔玻板吸收管需去离子水清洗干燥，采样器流量校准至0.5L/min±5%。

采样时，吸收管注5mL吸收液，垂直放采样点，采20-60分钟（浓度高则短），记录温压。采样后，吸收液转入比色管，加0.4mL硫酸铁铵（1%），摇匀静置15分钟（室温<20℃需水浴至25℃），用分光光度计630nm测吸光度。

标准曲线绘制：取6支比色管，加0-0.8mL甲醛标准液（10μg/mL），加吸收液至5mL，同步骤显色测吸光度，回归方程相关系数≥0.999。浓度计算：甲醛（mg/m³）=（A-A0）×B×V1/（V×V2）（A为样品吸光度，B为标准曲线斜率倒数，V为采样体积）。

甲醛检测的标准要求

甲醛限值依GB 3095-2012：1小时平均二级0.10mg/m³；室内参考GB/T 18883-2002的8小时平均0.10mg/m³。检测方法还包括HJ 1072-2019（乙酰丙酮法，显色稳定）、HJ 683-2014（液相色谱法，测多种醛酮）。

质量控制：吸收液空白吸光度≤0.02；采样效率≥90%（两吸收管串联，后管吸光度≤前管10%）；标准曲线相关系数≥0.999；平行样相对偏差≤10%；样品24小时内分析，否则-20℃冷冻不超过48小时。

VOCs检测的流程详解

VOCs检测常用罐采样-GC-MS法（全挥发性）和吸附管-热脱附-GC-MS法（半挥发性）。罐采样前：苏玛罐需加热150℃通氮气吹扫30分钟，抽真空<10Pa，重复3次；检漏（充氮100kPa，24小时压降≤5%）。采样时，罐开阀采至大气压，记录时间温压。

吸附管采样前：Tenax-TA管需300℃通氮气活化30分钟，冷却密封。采样时，管连采样器，流量0.1-0.5L/min，采10-60分钟。分析时，罐样品用冷阱浓缩（-150℃）后热解吸进GC-MS；吸附管用电热脱附仪250℃解吸3分钟，解吸气进GC-MS。

数据处理：GC-MS通过NIST谱库定性，外标法定量（用VOCs混合标准气绘曲线），各组分浓度之和为TVOC。

VOCs检测的标准要求

VOCs限值：GB 3095-2012规定苯1小时平均0.11mg/m³、甲苯0.20mg/m³；地方标准如DB11/1537-2018（北京）TVOC 8小时平均1.0mg/m³。检测方法需符合HJ 759-2015（罐采样-GC-MS）、HJ 644-2013（吸附管-热脱附-GC-MS）、HJ 1010-2018（便携式红外法）。

质量控制：罐空白浓度低于方法检出限（如苯≤0.1μg/m³）；吸附管解吸效率≥85%；标准曲线相关系数≥0.995；平行样相对偏差≤15%；罐样品7天内分析，吸附管4℃冷藏3天内解吸。

三类污染物检测的共性注意事项

采样点需避污染源：PM2.5远离工地50米，甲醛远离油漆/新装修房，VOCs远离加油站/化工厂；高度符合呼吸带（环境1.5-15米，室内0.8-1.5米）。

仪器校准常态化：采样器流量每月用皂膜流量计校，分析仪器每周用标准物校（分光光度计用重铬酸钾，GC-MS用PFTBA）。

样品保存要及时：PM2.5滤膜铝箔密封4℃存；甲醛吸收液4℃保温箱24小时内分析；VOCs罐密封常温7天内分析，吸附管4℃冷藏3天内解吸。

干扰消除有针对性：PM2.5控湿度防滤膜吸湿；甲醛加EDTA消除SO2干扰；VOCs采样管彻底活化、罐彻底清洗防残留。