北方伟业计量集团有限公司
随着经济高 速发展 ,工业化 、城镇化 的深 入推 进 ,以及 民众环保意识的 日益增强,中国大气污染 防 治面临着越来越严禁的挑战。2015年《中国环境状 况公报》 显示 ,大部分城市臭氧作为首要污染物 的天数有增加趋势 ,臭氧是继 PM 之后又一值得关 注的污染物。而大气 中的挥发性有机物 (VOCs)是 产生臭氧最重要 的前体物 ,在高温光照与二氧化氮发生反应形成臭氧 ,同时 VOCs也能对 PM 产生影 响。环保“十三五”规划 ,将 VOCs纳入 总量控制体系 ,实施重 点 区域与重点行 业相结合 的总量控制 。 虽然 很多 地方 开展 了大气 中 VOCs的监 测 ,但 是 VOCs成分复杂、种类繁多,加上无配套的相关评价 标准 ,并不能直观评价大气中有机物的污染程度 ,同 时给政府制定 VOCs减排 目标带来 了困扰。
非甲烷总烃(NMHC)通常指 除甲烷 以外 的碳氢化合物 ,主要是 (C 一C)的总称 j,是《大气污染 物综合排放标准》控制指标之 一 ,在一定程度 上可 以简单、直观地表述大气中 VOCs污染的总体状况 , 以其作为 VOCs的评价指标 ,易 于量化总量控制指 标 。据悉 ,上海、广州、西安等地方 已开始采用非 甲 烷总烃作为 VOCs的评价指标 。
现实要求我们尽快制定环境空气 中非 甲烷总烃 的检i贝0方 法标准 ,并结合 实际情况 制定浓度 限值 。 文章结合实际监测分析工作 ,探讨 了非 甲烷总烃的 样品采集、进样方式 、色谱柱选择 ,以期为非 甲烷总 烃的实际监测分析工作提供借鉴 。
1 实验部 分
1.1 仪器配置及标准气体
气相色谱 仪 :岛津 2010plus,配双柱双 FID检 测 器 和 3.0mL定量 环 ;色谱 柱 l:不 锈钢柱玻璃微球 1.0m ×2.0 mm ;
色谱柱 2:不锈钢柱 GDX104 3.0mx2.0mm ×1.0 m ;
标准气体 :氮气中的甲烷 ,21.5txmoL/mol;
采样袋 :1L,铝塑复合膜材质 (四氟直通 阀,带 取样 口 );
2L,Tedlar(聚氟 乙烯 )膜材质 (四氟直 通 阀 ,带取 样 口);
注射器 :100mL,全玻璃材质。
1.2 分 析 条件
进 样 口 l:温 度 120~C,恒 流 20mL/min,吹扫3.0mL/min,直接进样 ;载气 高纯 N2,
进样 口2:温度 120~C,恒流 30mL/min,吹扫 3.0mL/min,直接进样 ;载气 高纯 N2,
柱温 :恒温 80~C,保持 2.0min;
检测器 1和 2:温度 280~C,氢气 30mL/min,空 气 400mL/min,尾吹气 (高纯 M )25mL/min。
1.3 样 品采集
采样前,用样品反复清洗采样袋3次 ,然后采集 符合采样袋体积的样品,密封 。
2 结果与讨论
2.1 色谱柱的选择
非甲烷总烃 的含量 需分别测定出样品中总烃和甲烷的含量,总烃 的测定一般使用 毛细管空柱或硅 烷化玻璃微球填充柱。由于毛细管空柱内无任 何填料或涂层对物质进行阻隔,如果空柱 比较短的 话,总烃 出峰过,保 留时间太短,峰顶容易分叉,峰 形不对称 、不稳定 、易拖尾 ;而硅烷 化玻璃微球填充 柱 由于填充 了玻璃微球 ,增加 了物质分子在 色谱柱 中的路径 ,出峰时间不易过快,且总烃峰形对称 ,稳 定 ,色谱图见图 1和图 2。因此,总烃 的测定选择硅 烷化玻璃微球填充柱 比较好 。
甲烷的测定一般使用 GDX104、GDX502等为载 体的填充柱 ,其峰形好 、对称。GDX104、GDX502载 体耐受温度不高,建议使用温度不宜过高 ,以延长色 进样 口2:温度 120~C,恒流 30mL/min,吹扫 谱柱的使用寿命 。
2.2 进样方式的选择
实际环境监测分析 中,非甲烷总烃 的测定一种是单进样 口单检测器分别单独测定总烃和甲烷 ;一 种是六通 阀定量环一次进样,双柱双检测器 同时测 定总烃和甲烷 。这两种方法相 比较,前者要先测 定总烃 ,然后更换色谱柱再测定 甲烷 ,耗时较 长。而 样品要求 当天分析完毕 ,不超过 12h,如果样品量较 大 ,测试时间较长 ,两次测试间隔时间太长 ,样 品会 衰减引起较大误差。后者 ,一次进样 同时测定总烃 和 甲烷 ,简单易操作 ,定量环进样更加准确 ,增强 了 数据的准确度和精密度 。
2.3 采样容器的选择
气态污染物的采样方法有直接采样法、有 动力 采样法和被动采样法 ,非 甲烷总烃一般采用直接采 样法 。直接采样法常用 的有注射器采样 、塑料袋采 样和固定容器法采样 ]。注射器 和采样袋是非 甲 烷总烃样品采集常使用的方法。
2.3.1 玻璃注射器采样
样品采集与保存是整个环境监测工作 的基础性 环节 ,在确保环境监测数据具有代表性和准确性方 面扮演着至关 重要 的角色 。在实 际环境监 测工作 中 ,非 甲烷总烃的样品采集大多采用标准 ,使用玻璃 注射器 ,但在密封保存方面却不统 一。根据注射器 的出口口径 的不 同,主要采 用的密封方 式有 :橡皮 帽、乳胶管、橡胶管、输液软管 。用 100mL玻璃注射 器取 甲烷标样 ,采用上述几种方式密封 ,每间隔一定 时间测试 总烃和甲烷含量 ,每次测定三次取均值 ,结 果见图 3一图 6。从实验结果可以看出 :橡皮帽和乳 胶管密封 ,样品衰减变 化大 ,其 中乳胶管 衰减接 近 50% ,可能 由于乳胶管对样品具有吸附作用 ;橡胶管和乳液软管密封保存 ,样品虽然看似变化不大 ,但在 6个小时之内,样品含量变化均已超过 10% ,不符合 准确性的要求。结合实际监测工作 ,在 短短 6h内, 完成现场样 品采集到实验室内样品分析的整个监测 分析工作 ,时间过去紧迫 ,难于满足实际监测工作的 需求。注射器采样方式 ,如果没有合适的密封方式 保存样品,就不适合非甲烷总烃的样品采集与保存 。
2.3.2 采样袋采样
随着监测技术 的发展 ,采样袋的使用也越来越普遍 。采样袋主要由膜和阀门(接 口)组成 ,目前使 用 比较多的材料有 :铝塑复合膜,Tedlar(聚氟乙烯 )和Teflon(聚四氟乙烯)膜等 ;阀门比较常见的有 :四 氟直通阀、聚丙烯(PP)阀和金属 阀(咀)等。铝塑复合膜采样袋适合普通气体 ,不耐腐 蚀 ,价格 比较便 宜 ,使用 比较普遍 ;含氟材料 (Tedlar膜 和 Teflon膜 ) 采样袋耐酸耐碱耐腐蚀 ,价格较贵。四氟直通阀和PP阀门带开关 ,部分还带取样孔 ,可 以扎针取样 ;金 属咀是直通的 ,没有开关功能 ,耐高温 。在选择的时 候 ,我们要根据自己的实际工作情况选取合适 的采 样袋 ,并提前验证其性能 。
实验使用铝 塑复合膜采样袋和Tedlar采样 袋 (均为四氟直通阀 ,带开关 )取 甲烷 标样 ,每间隔一 定时间测试 总烃和甲烷含量 ,每次测定三次取均值 , 结果如图 7—8所示 。从实验结果可以看 出,铝塑复 合膜采样袋和 Tedlar采样袋保存样 品好 ,样品含量 几乎没变化。
随后我们又做了 10天后的样 品测试 , 发现样 品含量基本没有变化。通过实验 比较可 以发现 ,采样袋采集、保存样品,保存的时间长,打破 了标准中采样后 12h内完成 测定的时间限制。因此 ,我们选择采样袋采集、保存 非 甲烷总烃样 品。值得注意 的是:不 同材质的采样袋,具备不 同的特性和功能,且价格差别较大,在实 际环境监测工作 中,我们应根据实际需要选取合适 材质的采样袋,并验证其本底值。
3 结语
随着现代工业发展 ,大量有机物污染 物排人大 气 ,使环境空气污染越来越重 。大气 中 VOCs的监 测和控制也引起环保部门的高度重视。非甲烷总烃 在一定程度上反 映大气 VOCs的污染程度 ,可以做 VOCs的评价指标 。根据非 甲烷总烃监测分析 的 工作流程 ,我们探讨了样品采集方式 、进样方式和色 谱柱选择等几个关键问题 ,得出结论:样品采集以采 样袋为主 ,并简单讨论 了不 同材质采样袋的特性;进 样方式选择一次进样 同时测定 甲烷 和总烃较好 ,避 免进样误差 ;总烃测定选用玻璃微球填充柱,保证峰 形的稳定性。以期文章能为非甲烷总烃的监测分析 工作提供实际性的帮助。
声明:本文所用图片、文字来源于《分析化学研究报告》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系
随着科研领域的不断进步与行业标准的日益严格,实验室设备的高效管理与 的精准运用成为了保障科研质量、推动技术创新的关键要素。我们即将进行3期实验室设备管理和 实际运用系列专题研讨会。
了解更多> >本系列质控品包含新型冠状病毒 B.1.1.7突变株核衣壳蛋白基因核糖核酸与新型冠状病毒B.1.617、B.1.351、P.1突变株核酸RNA,可用于新型冠状病毒核酸定性和定量测量,方法确认以及实验室质量控制。现货供应,即定即发,大家可根据实际需求订购!
了解更多> >奥科集团与信阳师院共建产学研合作基地。今天上午,信阳师范学院生科院院长袁红雨、副院长宋新强和副书记杨霁虹带领120多人师生团做客奥科集团。
了解更多> >通话对您免费,请放心接听
温馨提示:
1.手机直接输入,座机前请加区号 如13803766220,010-58103678
2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听
3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听
登录后才可以评论