蔣黎夏 林蕓輝
(青浦區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 上海青浦 201799)
非甲烷總烴:是指除甲烷以外的碳氫化合物的總稱(主要是C 2~C 8的低分子量碳氫化合物)。大氣中的NMHC超過一定的濃度,除直接對人體健康有害外,在一定條件下,經(jīng)日光照射下,還能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,因而已成為現(xiàn)代工業(yè)城市中的一種主要大氣污染物。
非甲烷總烴作為一項環(huán)境空氣和固定污染源排氣指標(biāo),采樣時用真空采樣瓶或注射器采集[1],根據(jù)GB/T16157-1996[2]和HJ/T 397-2007[3]中要求,最終計算時需根據(jù)采樣時溫度和壓力換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的濃度。
本實驗采用的檢測方法是采用氣相色譜儀以火焰離子化檢測器,用帶有加熱模塊的定量環(huán)進樣取代HJ/T38-1999[1]中規(guī)定的用注射器手動進樣,樣品通過六通閥定量1 m L進入雙柱(玻璃微珠和GDX-502填充柱),用出峰時間定性,峰高定量,分別測定樣品氣體中總烴和甲烷的量。
用注射器采集標(biāo)準(zhǔn)樣品后分別存放與冰水混合物中和37℃培養(yǎng)箱內(nèi),模擬采樣溫度的不同,分析在不同進樣溫度下通過氣相色譜儀分析后甲烷值和總烴值是否需要標(biāo)態(tài)修正。
氣相色譜儀(安捷倫公司7890 A);帶雙柱-玻璃微珠柱和GDX-502擔(dān)體填充柱;帶雙FID檢測器;六通閥-雙進樣閥,雙1 m L定量環(huán)。
甲烷與丙烷標(biāo)準(zhǔn)氣體:10 ppm,20 ppm左右?guī)в斜谋叵?;恒溫培養(yǎng)箱。
2.2.1 按實驗條件建立方法,按要求開機,待基線穩(wěn)定后進樣。
2.2.2 用20 ppm甲烷和丙烷混合標(biāo)氣做5點的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.2.3 用10 ppm甲烷與丙烷標(biāo)氣做為樣品,用100 m L注射器準(zhǔn)確抽氣樣品氣體100 m L分別在三種溫度下平衡5分鐘后分析,做三組數(shù)據(jù),取平均值。
表1 實驗結(jié)果
以上三組數(shù)據(jù)若按照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》中規(guī)定的換算公式-1計算,在4℃和37℃時測得的樣品氣體的標(biāo)態(tài)濃度相差也在10%以上。但這兩組樣品氣體出自一瓶標(biāo)氣,它們的真值應(yīng)該是一樣的。
式中:Vf—室溫下注射器進樣體積;
tf—室溫,℃;
Pfv—在tf時飽和水蒸汽壓力,Pa
仔細研究目前使用的氣相色譜分析儀后發(fā)現(xiàn),比起HJ/T 38-1999中規(guī)定使用的注射器直接進樣的方式有很大改進,首先該儀器配備了自動定量閥,改變了原先手工定量后進樣的方式,大大降低了人為誤差代入的不確定度;其次在定量閥上有加熱模塊,在每次定量前儀器會自定加熱該部分,使每次進樣的體積、溫度保持不變。無需根據(jù)室溫的不同對檢測結(jié)果進行修正。
由于在做標(biāo)準(zhǔn)曲線時也使用了同樣的進樣體積及溫度,而繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時對應(yīng)的濃度為標(biāo)準(zhǔn)氣體證書上標(biāo)態(tài)下的體積,因此每次試驗的結(jié)果通過標(biāo)準(zhǔn)曲線已經(jīng)回歸到了標(biāo)態(tài)下的濃度,無需進一步修正。
在用氣相色譜法測定環(huán)境空氣和廢氣中的非甲烷總烴時,如果所用儀器配備了自動定量閥和加熱模塊,那么在使用注射器采樣時無需根據(jù)室溫和大氣壓對結(jié)果進行修正。在使用標(biāo)準(zhǔn)氣體繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的情況下,該儀器出具的濃度結(jié)果即為標(biāo)態(tài)下的濃度。
其它空氣和廢氣監(jiān)測項目中,同樣使用氣相色譜法、用注射器采樣時也要注意實際的進樣方式與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的進樣方式是否有變化。
實驗儀器的發(fā)展與改進,給我們的監(jiān)測工作帶來了更高的工作效率和更精確的檢測結(jié)果,但同時也帶來了一些潛在的變化,如果檢測人員照搬標(biāo)準(zhǔn)反而會使實驗結(jié)果偏離真值。參考標(biāo)準(zhǔn)同時結(jié)合日常工作中的經(jīng)驗才能更好的完成環(huán)境監(jiān)測工作。
[1]HJ/T38-1999固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法[S].
[2]GB/T16157-1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法[S].
[3]HJ/T 397-2007固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].
[4]空氣和廢棄監(jiān)測分析方法(第四版增補版)[Z].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社.
[5]齊文啟.武攀峰.敬紅.關(guān)于非甲烷總烴的測定及結(jié)果表示[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2009,25(4):30-31.
[6]趙小敏,陳璟士,陳霞.氣相色譜法測定非甲烷總烴[J].污染防治技術(shù),2010,23(5):88-90.
[7]吳詩劍,王臻,陳蓓蓓,等.雙柱雙檢測器氣相色譜法同時進樣分析非甲烷烴的不確定度[J].化學(xué)分析計量,2011,20(1):15-17.
[8]潘金芳,趙一先,張大年.氣相色譜法測定大氣和廢氣中非甲烷總烴[J].化工環(huán)保,1999,19(3):155-159.