空气检测报告中各项污染物的检测方法是怎样的

空气检测报告是评估室内外空气质量的核心依据，而各项污染物的检测方法直接决定了数据的准确性与可靠性。常见空气污染物包括颗粒物（PM2.5）、甲醛、总挥发性有机化合物（TVOC）、二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）、一氧化碳（CO）等，由于其理化性质差异显著，需针对性选用不同检测方法。了解这些方法的原理与流程，不仅能帮助解读报告数据，更能理解检测结果的科学依据。

PM2.5：重量法与β射线吸收法的应用

PM2.5（细颗粒物）的检测方法中，重量法是《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）规定的仲裁方法。其核心原理是通过采样器将空气中的PM2.5截留在滤膜上，经恒温恒湿箱平衡（温度15-30℃、相对湿度45%-55%，平衡24小时）后，用分析天平（感量0.01mg）称重，计算滤膜增重与采样体积的比值，得到PM2.5浓度。该方法的优势是直接、准确，但需离线操作，耗时较长（从采样到出结果需2-3天），适合实验室精确分析。

β射线吸收法是PM2.5在线监测的主流方法。其原理是利用β射线源（如C-14）发射的β射线穿过滤膜时，部分射线被滤膜上的颗粒物吸收，衰减量与颗粒物质量成正比。检测时，采样泵将空气抽过滤膜，颗粒物沉积后，仪器自动测量β射线的衰减程度，结合采样体积计算实时浓度。这种方法可实现连续监测（分钟级数据），但需定期用重量法校准，避免滤膜湿度、颗粒物成分（如含碳颗粒物）对β射线吸收的干扰。

甲醛：酚试剂分光光度法的主流地位

甲醛是室内空气的主要污染物之一，其检测的国标方法为酚试剂分光光度法（GB/T 18204.26-2000）。原理是甲醛与酚试剂（3-甲基-2-苯并噻唑酮腙盐酸盐，MBTH）反应生成嗪类化合物，再与高铁离子（Fe³⁺）氧化形成蓝绿色络合物，在波长630nm处用分光光度计测定吸光度，通过标准曲线计算甲醛浓度。

具体流程包括采样与测定两步：采样时用大气采样器（流量0.5L/min）将空气通入装有5mL酚试剂吸收液的气泡吸收管，采样时间20-60分钟（根据浓度调整）；采样后向吸收液中加入0.4mL 1%硫酸铁铵溶液，摇匀后在室温下放置15分钟显色，然后用1cm比色皿测吸光度。需注意的是，采样过程中要避免阳光直射（防止酚试剂分解），显色温度需控制在15-30℃（温度过低会延长反应时间，过高则吸光度下降）。

此外，甲醛检测也可辅助使用气相色谱法（用2,4-二硝基苯肼衍生，GC-FID检测），但酚试剂法因操作简便、成本低，更适合常规检测场景。

TVOC：热解吸-气相色谱法的标准化流程

TVOC（总挥发性有机化合物）指沸点在50-260℃之间的挥发性有机物总和，其检测依据《室内空气质量标准》（GB/T 18883-2002）采用热解吸-气相色谱法。原理是用固体吸附剂管（如Tenax TA）采集空气样品，VOCs被吸附剂吸附后，通过热解吸仪（250-300℃）将VOCs释放，带入气相色谱仪，经毛细管柱（如HP-5）分离后，用氢火焰离子化检测器（FID）检测，根据保留时间定性、峰面积定量。

采样环节需注意：吸附管需提前在350℃下活化2-3小时（去除残留有机物），采样流量控制在0.1-0.5L/min，采样时间20-60分钟；采样后立即用密封帽封闭吸附管两端，4℃以下保存（避免VOCs脱附）。热解吸时，解吸时间需足够（通常5-10分钟），确保VOCs完全释放；气相色谱分析时，柱温采用程序升温（如初始40℃保持5分钟，以5℃/min升至250℃），保证不同VOCs组分有效分离。

该方法的优势是能同时检测多种VOCs（如苯、甲苯、二甲苯等），但对操作要求较高——吸附管的活化效果、热解吸温度的稳定性、色谱柱的分离效率都会影响结果准确性。

二氧化硫：甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法的细节

二氧化硫是主要的气态污染物之一，国标检测方法为甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法（GB/T 15262-1994）。原理是二氧化硫被甲醛吸收液（甲醛+EDTA二钠）吸收，生成稳定的羟基甲基磺酸加成物；加入氢氧化钠溶液后，加成物分解释放出二氧化硫，与副玫瑰苯胺（PRA）、甲醛反应生成紫红色络合物，在577nm波长下测吸光度，通过标准曲线计算浓度。

采样时用多孔玻板吸收管（增加气液接触面积），采样流量0.5L/min，采样时间30-60分钟；采样后向吸收液中加入0.5mL 6%氨基磺酸铵溶液（消除氮氧化物干扰），放置10分钟后加入0.5mL氢氧化钠溶液，再加入1.0mL PRA溶液，摇匀后在25℃下显色15分钟。需注意的是，副玫瑰苯胺溶液的纯度会直接影响空白值（纯度低则空白吸光度高），需选用优质试剂并经重结晶提纯。

另一种常用方法是紫外荧光法（在线监测），原理是二氧化硫受紫外光激发后发射荧光，荧光强度与浓度成正比，但分光光度法因准确性高，仍是实验室检测的首选。

二氧化氮：盐酸萘乙二胺分光光度法的实践

二氧化氮的国标检测方法为盐酸萘乙二胺分光光度法（GB/T 15435-1995）。原理是二氧化氮被吸收液（冰醋酸+对氨基苯磺酸+盐酸萘乙二胺）吸收后，与水反应生成亚硝酸（NO₂⁻）；亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，生成重氮盐；重氮盐再与盐酸萘乙二胺偶合，形成紫红色偶氮染料，在540nm波长下测吸光度。

采样需用棕色吸收管（防止吸收液中的对氨基苯磺酸光解），采样流量0.2-0.3L/min，采样时间45-60分钟；采样后在室温下放置15分钟（让反应完全），然后测吸光度。需注意的是，二氧化氮转化为亚硝酸的效率约为0.76（即1μg NO₂仅能生成0.76μg NO₂⁻），因此计算浓度时需乘以转化系数（1/0.76≈1.316）。

该方法的干扰主要来自臭氧（O₃），采样时可在吸收管前接一个三氧化铬-石英砂管（氧化臭氧为氧气），消除干扰。

一氧化碳：非分散红外吸收法的快速检测

一氧化碳的检测常用非分散红外吸收法（GB/T 9801-1988），原理是一氧化碳对波长4.6μm的红外光有选择性吸收——当红外光穿过含有一氧化碳的气体样品时，部分光被吸收，吸收量与一氧化碳浓度成正比（朗伯-比尔定律）。

检测设备为非分散红外一氧化碳分析仪，操作流程包括校准与测定：校准时用零点气体（纯氮气）和标准气体（已知浓度的CO/N₂混合气）调整仪器的零点与跨度；测定时，空气样品直接进入分析仪（或通过采样泵抽入），仪器实时显示CO浓度。需注意的是，水蒸气（对红外光有吸收）和二氧化碳（浓度过高时干扰）会影响结果，因此样品需经干燥管（如硅胶）脱水，或选用带除湿功能的分析仪。

此外，气相色谱法（用碳分子筛柱分离，甲烷转化器将CO转化为CH₄，FID检测）也可用于CO检测，但非分散红外法因快速、便捷，更适合现场或在线监测。