摘 要: 使用氣體采樣袋,樣品經(jīng)三級冷阱預濃縮儀處理后,氣相色譜分析空氣中硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫共4種惡臭硫化物。實驗表明,此方法線性好,檢出限為3.1×10-5 mg/m3 ~1.2×10-4mg/m3,精密度為0.8%~1.3%,空白加標回收率為84.6%~112.0%。這種方法可以準確可靠且適用于測定硫化物。
關鍵詞: 氣相色譜儀;三級冷阱預濃縮儀;惡臭硫化物
【中圖分類號】R282.71 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733(2020)20-0035-02
人類社會在飛速發(fā)展,自然資源開墾過度,我們唯一賴以生存的地球環(huán)境也面臨各種問題。隨著人類對環(huán)保認識的加強,環(huán)境污染問題已提上日程。大氣污染是其中的一類,惡臭又是大氣污染的主要來源。惡臭物質(zhì)的來源廣泛,如污水沼澤、垃圾填埋廠、食品加工廠和化工廠等。硫化物是這些惡臭源產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)中主要組成部分。惡臭硫化物對人體的影響不容樂觀,對人的各系統(tǒng)及中樞都有毒害作用。其中硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫等硫化物為國家標準[1]控制的惡臭污染物。對于硫化物的測定方法有三點比較式臭袋法、氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、分光光度法[2-5]。這些硫化物的極性都很強,易吸附,其中硫化氫最活躍,且見光會分解,需盡快分析。本文研究氣體采樣袋采樣,三級冷阱預濃縮儀處理樣品,氣相色譜火焰光度檢測器對空氣中惡臭硫化物中四種組分進行分析,結果頗為滿意。
1 實驗部分
1.1 關鍵儀器及耗材
氣相色譜儀(Agilent 7890B,F(xiàn)PD+檢測器,S濾光片,安捷倫科技有限公司);預濃縮儀(ENTECH7200);自動進樣器(ENTECH7016D);氫氣發(fā)生器(LGH-500T,上海安譜實驗科技有限公司);空氣發(fā)生器(LGA-5000W,上海安譜實驗科技有限公司);轉子流量計(嶗應7030H型,青島嶗應環(huán)境科技有限公司);玻璃注射器(10mL);氣體采樣袋(3L、10L,Tedlar膜,聚四氟乙烯直通閥,大連海得科技有限公司);廢氣VOCs采樣儀(嶗應3036型,青島嶗應環(huán)境科技有限公司);硫化氫(10.0mg/m3)、甲硫醇(9.96mg/m3)、甲硫醚(5.05mg/m3)、二甲二硫(4.97mg/m3)混合標準氣體(平衡氣是N2,大連大特氣體有限公司);高純氮氣(≥99.999%)。
1.2 標準氣體的配制
在40L的高純氮氣鋼瓶上連接已校準流量計,流量計出口連接10L氣體采樣袋,以1.0L/min的流速往氣袋里充氣,同時用秒表計時器計時10分鐘,記錄當時環(huán)境的溫濕度。在氣袋出氣口裝上取樣帽,用10mL玻璃針筒往10L氣袋里注射10mL上述混合標氣,放入30℃的烘箱中平衡10min待用。通過進不同體積配制好的標氣,建立外標法標準曲線。
1.3 儀器條件
1.3.1 氣相色譜條件
DB-SulfurSCD(40m×320μm×3μm);進樣口150℃;FPD+檢測器200℃,燃燒室150℃;升溫程序:35℃保留3.5min后,以45℃/min升至180℃,保留2.5min;氫氣50mL/min;空氣60mL/min;尾吹氣60mL/min;進樣模式是分流進樣,分流比50:1,關閉載氣節(jié)省;柱流速2.0mL/min。
1.3.2 預濃縮儀條件
一級冷阱(空管):捕集溫度:-40℃,解析溫度:10℃;二級冷阱(TENAX):捕集溫度:-60℃,解析溫度:220℃;三級冷阱(硅烷化不銹鋼毛細管):聚焦溫度:-175℃,解析時間:2min,解析溫度:80℃;傳輸線溫度:100℃[6]。
1.4 采樣氣袋清洗及樣品采集
用高純氮氣對氣袋進行重復充氣-排氣清洗,至少3次。采樣前,對新購買或重復使用的氣袋進行驗收,驗收的氣袋個數(shù)按照總數(shù)10%比例進行抽檢,至少2個氣袋至多10個氣袋,技術要求是目標化合物檢測結果低于方法的檢出限。采樣時,用廢氣VOCs采樣儀采集某時間內(nèi)的空氣樣品進行分析。
2 結果與討論
2.1 采樣容器的選擇
氣體樣品的采樣容器有氣袋、蘇瑪罐、玻璃瓶。蘇瑪罐成本高,清洗時還需配備相應的清洗儀;玻璃瓶易碎,且價格昂貴;氣袋價格便宜,易攜帶且易清洗。在這里使用的氣袋是聚氟乙烯(PVF)膜,相比聚全氟乙丙烯(FEP)膜及共聚偏氟乙烯(S-PVDF)膜而言,該膜對硫化物的吸附作用最小,能夠穩(wěn)定保存。
2.2 標準曲線及方法的檢出限
在上述經(jīng)濟條件下分析4種惡臭硫化物混合使用標準氣體系列,以峰面積為縱坐標,以質(zhì)量濃度平方為橫坐標,繪制標準工作曲線,該曲線是個二次曲線,回歸方程與相關系數(shù)詳見表1。
2.3 精密度及加標回收率
在上述經(jīng)濟條件下分析4種硫化物組分,重復進樣6次,精密度及加標回收率的實驗研究結果分析見表2。結果表明:RSD為0.8%~1.3%,加標回收率為84.6%~112.0%。
2.4 質(zhì)控樣的測定
運用本方法檢測分析質(zhì)控樣,譜圖見圖1。
結束語:用氣體采樣袋采樣,經(jīng)三級冷阱預濃縮氣相色
譜法分析空氣中硫化物,此方法不僅靈敏度高,精密度和準確度都較好,且分析時間短,很適合大批量樣品測試,關鍵成本較低。
參考文獻
[1] GB14554-1993.惡臭污染物排放標準[S].
[2] GB/T14675-1993.空氣質(zhì)量 惡臭的測定 三點比較式臭袋法[S].
[3] GB/T14678-1993.空氣質(zhì)量 硫化氫、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的測定 氣相色譜法[S].
[4] HJ759-2015.環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質(zhì)譜法[S].
[5] GB11742-1989.居住區(qū)大氣中硫化氫衛(wèi)生檢驗標準方法 亞甲藍分光光度法[S].
[6] HJ1078-2019.固定污染源廢氣 甲硫醇等8種含硫有機化合物的測定氣袋采樣-預濃縮/氣相色譜-質(zhì)譜法[S].
作者簡介:錢麗(1989.09-),女,安徽六安人,本科,助理工程師,主要研究方向:環(huán)境水、土、氣相關項目檢測。