關(guān) 策,周軍龍,王 悅
(奉賢區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,上海 201499)
揮發(fā)性有機化合物是沸點在50~260℃的揮發(fā)性有機物的總稱,主要包括烴類、鹵代烴、氮烴、含氧烴、硫烴及低沸點的多環(huán)芳烴等。它廣泛存在于空氣、水和食物中。隨著城市化建設(shè)以及人們環(huán)保意識的增強,排放到空氣中的VOC越來越引起人們的重視[1]??諝庵械腣OCs濃度雖然不高,但是成分特別復(fù)雜,具有毒性和致癌性,并且會引發(fā)光化學(xué)污染[2-3]。
環(huán)境空氣VOCs測量的主要手段是實驗室內(nèi)的氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù),它在測試方面發(fā)揮著重要的作用。但是,該方法存在一定的局限性:分析監(jiān)測數(shù)據(jù)明顯滯后;測試周期長,不利于應(yīng)急樣品的處理;樣品采集、運輸與儲存過程中可能會有損失以及交叉污染,導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)偏差[4]。現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測工作在準確的基礎(chǔ)上,更加要求速度,以便采取相應(yīng)措施。因此,近年來在線VOCs自動監(jiān)測站發(fā)展迅猛。在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠連續(xù)采集分析樣品,能夠?qū)崟r反映空氣中VOCs的變化趨勢,對環(huán)境空氣中VOCs治理和監(jiān)督有著重要的作用。本文通過對比上海市奉賢區(qū)某VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)與實驗室監(jiān)測結(jié)果,提出在線監(jiān)測系統(tǒng)運行維護建議。
實驗室儀器為Agilent 7890A/5975C型氣質(zhì)聯(lián)用,配備美國安捷倫科技有限公司DB-1型毛細管柱(60 m×250 μm,1 μm)。此外還有Entech7200型空氣預(yù)濃縮儀及美國Entech公司惰性處理的SUMMA罐。自動站在線監(jiān)測儀器為科瑪特GC866型火焰離子檢測器。
用自動站在線系統(tǒng)測定標(biāo)準氣體TO-14以及PAMS標(biāo)準氣體,并通過測定值計算相對誤差。相對偏差小于10%,即認定自動站在線監(jiān)測系統(tǒng)合格。
用SUMMA罐采集自動站內(nèi)進樣口附近氣體,瞬時采樣,采用Entech 7200型空氣預(yù)濃縮儀進行前處理。通過氣質(zhì)聯(lián)用進行分析,并比對自動站在線系統(tǒng)相同時間數(shù)據(jù)。
GC-FID測得的準確性良好,兩種標(biāo)準氣體測試均采用20 ug/L濃度,測定相對誤差均在±10%之內(nèi),符合標(biāo)準。PAMS標(biāo)準氣體的測定結(jié)果如表1所示,TO-14標(biāo)準氣體的測定結(jié)果如表2所示。
表1 PMAS標(biāo)準氣體測定結(jié)果(PAMS標(biāo)準氣體組分部分)
(續(xù)表1)
表2 TO-14標(biāo)準氣體測定結(jié)果(TO-14標(biāo)準氣體組分部分)
處理實驗室離線監(jiān)測數(shù)據(jù)與在線VOCs監(jiān)測系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù),取濃度較高的前幾位污染物進行對比分析,結(jié)果如圖1、圖2所示。
該站樣品檢出揮發(fā)性有機物23種,主要貢獻因子(前三項):乙酸乙酯、丙烯、正己烷。同步在線設(shè)備檢出VOC物質(zhì)55種,主要貢獻因子:丙烯、異丙苯、二硫化碳。圖1、圖2分析方法測出的VOC主要污染物,顯示有4個物質(zhì)是相同的:丙烯、正己烷、苯、二硫化碳,但2種分析方法測出的濃度差異較大,在線數(shù)據(jù)明顯高于手工監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于實驗室監(jiān)測分析采用TO15標(biāo)準氣體,包括乙酸乙酯,但不在TO14標(biāo)準氣體內(nèi)。
圖1 奉賢區(qū)某自動監(jiān)測站VOCs實驗室監(jiān)測數(shù)據(jù)
圖2 奉賢區(qū)某自動監(jiān)測站VOCs在線監(jiān)測數(shù)據(jù)
實際氣體分析比對表明,主要污染因子基本相同,但偏差較大。出現(xiàn)差異的原因不僅包括分析方法不同,還有自動在線監(jiān)測設(shè)備精度不足,處理復(fù)雜樣品容易出現(xiàn)偏差。
1 羌 寧.城市空氣質(zhì)量管理與控制[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
2 EDGRETON S A,HOLDREN M W,SMITH D L,etal.Inter-urban comparison of ambient volatile organic compound concentration in U.S.cities[J].Journal of the Air Pollution Control Association,1989,39(5):729-732.
3 KUME K,OHURA T,AMAGAI T,etal.Field monitoring of volatile organic compounds using passive air samples in an industrial city in Japan[J].Environmental Pollution,2008,153(3):649-657.
4 Jonssin J A,mathiasson L,Trocewicz J.Automated system for the trace analysis of organic compounds with supported liquid membranes for sample enrichment[J].Journay of Chromatography,1994,665(2):259-268.