柳詠梅
摘 要:結(jié)合非甲烷總烴測定現(xiàn)狀,進(jìn)行全方位的分析,并簡要介紹了研究非甲烷總烴測定的現(xiàn)實意義,開展相關(guān)實驗,提出影響非甲烷總烴測定結(jié)果的主要因素與解決措施,從而獲取準(zhǔn)確的測定結(jié)果,希望能夠給從事環(huán)境監(jiān)測相關(guān)工作人員提供參考與幫助。
關(guān)鍵詞:非甲烷總烴;氣相色譜法;測定
結(jié)合環(huán)境監(jiān)測的具體情況,本文采用雙柱雙檢測氣相色譜法與除烴凈化空氣測定空白值方法,針對某區(qū)域的非甲烷總烴含量進(jìn)行科學(xué)測定,找到非甲烷總烴測定過程中存在的問題,提出良好的改進(jìn)措施。
1 研究非甲烷總烴測定若干問題的現(xiàn)實意義
所謂非甲烷總烴,主要指的是從總烴中去除甲烷之后其他氣態(tài)有機(jī)化合物的總和,當(dāng)大氣當(dāng)中的非甲烷總烴濃度超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,會對人體的生命健康帶來嚴(yán)重危害,經(jīng)過陽光的照射,特別容易產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。通過研究非甲烷總烴測定中存在的核心問題,并找到問題產(chǎn)生原因,加以改進(jìn),可以客觀、準(zhǔn)確地反映當(dāng)?shù)胤羌淄榭偀N的污染現(xiàn)狀,更好的保護(hù)生態(tài)環(huán)境,保障人們的生命健康[1]。
2 實驗流程
2.1 環(huán)境空氣測定
此次實驗當(dāng)中,以純度≥99.999%的氮氣作為標(biāo)準(zhǔn)氣體稀釋氣,分別繪制總烴和甲烷的校準(zhǔn)曲線。
在2018年6月份到2019年5月份,在某地區(qū)按照HJ194和HJ664的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行布點和采樣,采樣人員使用氣體采樣袋,每天早、中、晚分別進(jìn)行采樣,使用六通閥進(jìn)行定量處理,針對各個樣品,按照與繪制校準(zhǔn)曲線相同的操作步驟和分析條件,測定樣品的總烴和甲烷峰面積,同時測定除烴空氣在總烴柱子上的氧峰面積,總烴峰面積要扣除氧峰面積后參與計算。
在測定非甲烷總烴的過程當(dāng)中,由于樣品組成成分比較復(fù)雜,目標(biāo)化合物前、后,經(jīng)常會出現(xiàn)雜峰;在實驗過程當(dāng)中,如果監(jiān)測人員所采用的柱子溫度較低,由于分析時間較長,再加上分析頻次增加,也容易出現(xiàn)雜峰;如果雜峰數(shù)量多,就會對化合物定性、定量產(chǎn)生一定干擾。同時非甲烷總烴的測定時間比較短,一些沸點比較高的物質(zhì),在甲烷柱中會保留比較長的時間,在分析后續(xù)樣品時,容易出現(xiàn)雜峰,影響數(shù)據(jù)分析效率。
如果監(jiān)測人員柱溫當(dāng)中設(shè)置運行時間,并且快速提升溫度,或者測定完一批后,將色譜口和檢測器接口直接斷開,色譜柱會快速升溫,加快其老化速度[2]。
2.2 固定污染源廢氣測定
固定污染源廢氣采樣位置與采樣點、采樣頻次和采樣時間的確定、排氣參數(shù)的測定和采樣操作執(zhí)行GB/T16157、HJ/T397的相關(guān)規(guī)定。
在進(jìn)行固定污染源廢氣中非甲烷總烴的監(jiān)測時,氣體樣品當(dāng)中的微小顆粒物,對非甲烷總烴影響比較大,顆粒物會伴隨樣品進(jìn)入到色譜儀當(dāng)中,在總烴峰前、后,若產(chǎn)生干擾峰,也會影響最終的測定數(shù)值,因此,監(jiān)測人員需要在進(jìn)樣口的前端,填裝實驗用清潔玻璃棉的過濾頭,將顆粒物有效過濾。樣品測定時,總烴峰后出現(xiàn)的其他峰應(yīng)一并計入總烴峰面積。
在某污水處理廠廢氣治理設(shè)施進(jìn)、出口進(jìn)行監(jiān)測時,非甲烷總烴監(jiān)測結(jié)果偶爾出現(xiàn)倒掛現(xiàn)象,也就是廢氣出口非甲烷總烴監(jiān)測值大于進(jìn)口監(jiān)測值。監(jiān)測人員分析原因后,將重復(fù)使用的氣袋,用除烴空氣反復(fù)清洗三次,并在采樣前對氣袋中的氣體按分析樣品的步驟進(jìn)行分析,總烴測定結(jié)果應(yīng)低于標(biāo)準(zhǔn)方法檢出限,氣袋才可繼續(xù)使用,同時盡量將廢氣治理設(shè)施進(jìn)、出口氣袋定點專用。這樣就徹底消除了廢氣治理設(shè)施進(jìn)、出口非甲烷總烴監(jiān)測結(jié)果倒掛現(xiàn)象。
3 影響非甲烷總烴測定結(jié)果的主要因素分析
3.1 外界氣候變化對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響
結(jié)合上述實驗分析得知,在2018年的12月份、2019年的1月份與2月份,非甲烷烴的含量最高;2019年5月份、2018年6月份與7月份,非甲烷烴含量最低;5月份、6月份與7月份,是一年中溫度最高時期,在此期間,大氣的運行速度特別快,大氣中的污染物能夠快速擴(kuò)散,擴(kuò)散能力顯著增強(qiáng),所以,測定的數(shù)值比較低。
3.2 時間變化對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響
在此次實驗當(dāng)中,非甲烷烴含量峰值在10:00,最低數(shù)值在14:00,由于上午10:00為上班高峰期,人們的活動量比較大,外界溫度明顯升高,輻射逆溫層緩慢消失,大氣中的污染物湍流擴(kuò)散速度加快,監(jiān)測值最大。14:00時間段,大氣層間溫差比較小,在此時期,大氣對污染物的稀釋能力是最強(qiáng)的,因此,監(jiān)測人員測得的數(shù)值比較低[3]。
3.3 非甲烷總烴異常值對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響
非甲烷總烴當(dāng)中含有大量的碳--氫鍵,F(xiàn)ID響應(yīng)值比較高,但是,針對不含碳--氫鍵化合物,非甲烷總烴的響應(yīng)機(jī)理特別復(fù)雜,針對二氧化硫等不含碳原子物質(zhì),在FID中,也存在一定響應(yīng)。監(jiān)測人員習(xí)慣將響應(yīng)值計為非甲烷總烴,也可能是引起數(shù)據(jù)偏高。
3.4 空間變化對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響
由于某地區(qū)的人口密度比較大,人們的日?;顒犹貏e頻繁,同時汽車尾氣排放量大,使得該地區(qū)的非甲烷總烴測定數(shù)值偏高。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū),由于人們的日?;顒颖容^少,生態(tài)環(huán)境較好,非甲烷總烴的測定值比較低。
3.5改進(jìn)對策
第一,結(jié)合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)詳解》中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求得知,非甲烷總烴包含烷烴、烯烴與芳香烴等成分。針對碳數(shù)比較高的烴類,在排氣筒內(nèi)部,溫度比較高,非甲烷總烴呈現(xiàn)氣態(tài),采集回來后,待其溫度降低到室溫,則會變成液態(tài)。為了確保測定結(jié)果的精確性與合理性,監(jiān)測人員可將樣品進(jìn)行加熱處理,然后進(jìn)行分析[4]。
第二,運用合理的測定方法?,F(xiàn)階段,非甲烷總烴測定方法(HJ604-2017環(huán)境空氣總烴、甲烷、非甲烷總烴的測定直接進(jìn)樣氣相色譜法、HJ38-2017固定污染源廢氣總烴、甲烷、非甲烷總烴的測定氣相色譜法中)均已經(jīng)更新,因此,在測定此類樣品的過程當(dāng)中,監(jiān)測人員要認(rèn)真遵守行業(yè)規(guī)范,選擇合理的測定方法。
第三,非甲烷總烴測定所采用的載氣為氮氣,氣體的平衡狀態(tài)容易被燃?xì)猱?dāng)中的氧氣打破,色譜柱受到一定影響,從而產(chǎn)生色譜峰。因此,相關(guān)人員需要對既有的測定方法進(jìn)行改進(jìn),減小氧峰干擾。現(xiàn)階段,去除氧峰方法比較多,可以采用除烴空氣為載氣,同時加入適量的純氧,減小氧峰干擾。但是,此種方法也存在缺陷,廢氣樣品當(dāng)中的氧氣濃度不一致,若沒有兼顧到氧含量,也會降低最終的測定結(jié)果精確性,增加測定難度。
第四,真空瓶、氣袋與玻璃注射器是較為常見的氣體采樣容器,通過對比得知,真空瓶與玻璃注射器是底值比較小,復(fù)合膜氣袋底值較大,而氟塑料氣袋底值處中等水平。如果采用真空瓶作為采樣容器,監(jiān)測人員會發(fā)現(xiàn),玻璃注射器和氟塑料氣袋使用效果相差不大。針對非甲烷總烴測定實驗,國際上明確規(guī)定采用鋁塑復(fù)合膜氣袋為采樣容器,若氣袋的生產(chǎn)廠家與批次不同,底值與使用效果會出現(xiàn)較大差異。PVF氣袋是一種常規(guī)的采樣容器,具有吸附性、氣體滲透性均較低的特點,能夠取得良好的應(yīng)用效果,而且具有很好的耐熱性,清洗與攜帶較為方便,成本也較低,故可以將其作為非甲烷總烴測定采樣容器[5]。同時,監(jiān)測人員也可以在PVE膜表層設(shè)置鋁薄膜,起到良好的避光效果,避免采樣容器性能受損。
4 結(jié)束語
綜上所述,通過對影響非甲烷總烴測定結(jié)果的主要因素進(jìn)行全方位的分析,例如外界氣候變化對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響、時間變化對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響、非甲烷總烴異常值對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響、空間變化對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響等等,并提出良好的改進(jìn)措施,可以保證非甲烷總烴測定結(jié)果更加準(zhǔn)確,能夠為環(huán)境監(jiān)測相關(guān)工作人員提供有效的借鑒與參考。
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