*李旭 張洪磊
(通遼環(huán)保投資有限公司 內(nèi)蒙古 028000)
在當(dāng)下非甲烷烴(NMHC)的檢測與測量受到許多因素的影響,其中采樣容器是影響測量結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。目前,市場上存在多種不同類型的采樣容器,如氣囊袋、玻璃瓶和吸附管等。這些采樣容器具有不同的結(jié)構(gòu)特點和氣體吸附性能,可能對NMHC濃度的測量結(jié)果產(chǎn)生影響。因此,了解和評估不同采樣容器對NMHC測量的影響是十分必要的。
(1)樣品捕集與保存。容器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和密封性直接影響到樣本的采集效率和保存穩(wěn)定性。不同的環(huán)境污染物可能對容器有不同的要求,因此選擇合適的容器至關(guān)重要。合適的采樣容器應(yīng)具備以下特點:首先,容器的材質(zhì)必須與被采集樣品相容,以避免樣品與容器發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或吸附現(xiàn)象。例如,在揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的采樣中,選擇惰性材質(zhì)如玻璃或不銹鋼,可以減少吸附效應(yīng)對采樣結(jié)果的干擾;其次,容器的結(jié)構(gòu)應(yīng)具備良好的密封性,以防止樣品在采集和保存過程中泄露或外界污染的侵入。
(2)避免污染和外界干擾。環(huán)境監(jiān)測通常需要高度精確的數(shù)據(jù),任何外界因素的介入都可能導(dǎo)致誤差。因此,容器的設(shè)計應(yīng)考慮到外界空氣、濕度、光照等因素,以保持采樣樣本的原始性。例如,在采樣過程中,容器應(yīng)盡量避免與大氣中的顆粒物接觸,以防止顆粒物的附著和污染。此外,容器的外部應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,以避免光照和溫度變化對樣品的影響。
(3)采樣流程的可重復(fù)性。采樣容器的選擇和使用應(yīng)該確保采樣流程的可重復(fù)性。這意味著在不同時間和地點進(jìn)行的采樣應(yīng)該能夠得到相似的結(jié)果,不同操作者使用相同容器和方法時應(yīng)該能夠獲得一致的數(shù)據(jù)。采樣流程的可重復(fù)性有助于確保數(shù)據(jù)的可比性和準(zhǔn)確性。為了保證可重復(fù)性,容器的標(biāo)定和維護(hù)非常關(guān)鍵。容器需要經(jīng)過定期的校準(zhǔn)和檢驗,以確保其性能仍然在規(guī)定的范圍內(nèi)。此外,采樣流程中的操作方法也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化,以降低人為誤差的可能性。
①采樣容器選擇。為了研究不同采樣容器對環(huán)境空氣中非甲烷總烴檢測結(jié)果的影響,選擇了五種常見的采樣容器,分別是玻璃瓶、不銹鋼容器、聚合物袋、積雪采集器和活性碳管。這些容器代表了不同類型的NMTH采樣方法,因為不同的容器可能在采集和保存NMTH樣本方面表現(xiàn)出不同的特性。因此,需要深入研究這些容器,以了解它們在實際環(huán)境監(jiān)測中的適用性。
②采樣點和條件。在實驗中選擇了不同的采樣點,以模擬不同的環(huán)境條件。這些采樣點包括城市區(qū)域、工業(yè)區(qū)域和自然環(huán)境,因為NMTH的分布可能在不同環(huán)境中存在差異。在采樣過程中,嚴(yán)格控制了一系列采樣條件,以確保實驗結(jié)果的可比性。首先,關(guān)注了采樣時間,確保每次采樣的持續(xù)時間相同,以避免時間差異對結(jié)果的影響。其次,采樣流量也進(jìn)行了精確的控制,以保證不同容器采集到的樣本量相似。溫度也是一個重要的參數(shù),在不同環(huán)境中測量并記錄了溫度,以了解溫度對NMTH采樣的潛在影響。
③采樣和分析。每種采樣容器在每個采樣點進(jìn)行了多次重復(fù)采樣,這樣可以增加實驗的可靠性。采樣完成后,將樣品送回實驗室進(jìn)行詳細(xì)的分析。使用了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器(GC-MS)來測定NMTH的濃度,這是一種廣泛用于有機(jī)化合物分析的高精度方法。數(shù)據(jù)處理是實驗的關(guān)鍵部分。進(jìn)行了曲線校正,以確保分析的準(zhǔn)確性,并通過標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定量分析。此外,進(jìn)行了統(tǒng)計分析,以比較不同采樣容器的性能差異。這包括了均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計參數(shù)的計算,以幫助更好地理解不同容器的表現(xiàn)。
通過實驗,得到了以下有關(guān)不同采樣容器對NMTH檢測結(jié)果影響的具體數(shù)據(jù),如表1所示。
表1 NMTH濃度比較數(shù)據(jù)
以上數(shù)據(jù)顯示了不同采樣容器在不同采樣點的NMTH濃度測量結(jié)果。不同容器之間存在顯著差異,這表明采樣容器的選擇可能會影響NMTH的濃度測量。
表2展示了不同容器的NMTH捕集效率。活性碳管表現(xiàn)出最高的捕集效率,而積雪采集器效率較低。采樣容器的捕集效率可以通過以下公式計算:
表2 不同容器的捕集效率數(shù)據(jù)
捕集效率(%)=(捕集到的NMTH濃度/環(huán)境中的實際NMTH濃度)×100%。
表3顯示了不同容器中NMTH樣品的保存穩(wěn)定性?;钚蕴脊鼙憩F(xiàn)出最佳的保存穩(wěn)定性,而積雪采集器的穩(wěn)定性相對較差。保存穩(wěn)定性可以通過每天檢測樣品中NMTH的濃度變化來計算。計算方法可以如下:
表3 不同容器的保存穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
保存穩(wěn)定性(mg/L)=(樣品在保存期間的NMTH濃度變化)/(保存時間)。
在環(huán)境監(jiān)測中,準(zhǔn)確測量非甲烷總烴的濃度非常重要。為了研究不同采樣容器對環(huán)境空氣中NMTH檢測結(jié)果的影響,進(jìn)行了一系列的實驗研究。通過選擇五種常見的采樣容器,包括玻璃瓶、不銹鋼容器、聚合物袋、積雪采集器和活性碳管,可以模擬不同的采樣方法。然后在不同的采樣點進(jìn)行采樣,并嚴(yán)格控制采樣條件,以增加實驗的可靠性。最后,使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器(GC-MS)對樣品進(jìn)行分析,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
實驗結(jié)果顯示,不同采樣容器之間存在顯著差異。首先,在相同采樣點下,不同容器的NMTH濃度測量結(jié)果存在明顯的差異。例如,在城市區(qū)域采樣時,玻璃瓶的NMTH濃度為2.34mg/L,而活性碳管的濃度為3.12mg/L;同樣的,在工業(yè)區(qū)域采樣時,活性碳管的濃度為3.1mg/L,而玻璃瓶的濃度為2.15mg/L。這表明采樣容器的選擇可能會影響NMTH的濃度測量結(jié)果。因此,在選擇采樣容器時需要根據(jù)實際環(huán)境和要求進(jìn)行綜合考慮。其次,在不同采樣點下,不同容器的捕集效率也存在差異。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),玻璃瓶的捕集效率為89.5%,不銹鋼容器為88.2%,聚合物袋為92.1%,積雪采集器為84.3%,活性碳管為95.6%。可以看出,活性碳管表現(xiàn)出最高的捕集效率,而積雪采集器的效率較低。這說明不同類型的采樣容器在捕獲NMTH方面具有不同的性能表現(xiàn)。因此,在選擇采樣容器時需要考慮到其對NMTH捕集效率的影響。
此外,不同容器的保存穩(wěn)定性也有所不同。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),玻璃瓶中NMTH樣品每日的保存穩(wěn)定性為0.012mg/L,不銹鋼容器為0.014mg/L,聚合物袋為0.011mg/L,積雪采集器為0.019mg/L,活性碳管為0.008mg/L。結(jié)果表明,活性碳管表現(xiàn)出最佳的保存穩(wěn)定性,而積雪采集器的穩(wěn)定性相對較差。這意味著不同類型的采樣容器在樣品保存方面可能存在差異。因此,在選擇采樣容器時需要充分考慮其在樣品保存方面的性能表現(xiàn)。
非甲烷總烴(NMTH)是一類常見的空氣污染物,包括揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)、氨氣、硫化氫等。因此,在采樣容器選擇中,還需要考慮不同類型NMTH物質(zhì)的相關(guān)性。例如,對于VOCs,常用的采樣容器為玻璃瓶和不銹鋼容器,因為它們不會對VOCs造成吸附或改變其性質(zhì)。而對于氨氣和硫化氫等氣體,聚合物袋和活性碳管可能更適合作為采樣容器,因為它們具有較高的選擇性和較低的吸附能力。因此,在研究中還可以進(jìn)一步探討不同NMTH物質(zhì)與采樣容器之間的相關(guān)性,以更全面地了解采樣容器的性能和使用效果。
(1)考慮環(huán)境特性。不同環(huán)境中非甲烷總烴的濃度和分布可能存在差異,因此需要選擇與監(jiān)測環(huán)境相匹配的容器。這樣可以確保采樣容器能夠有效地捕集和保留環(huán)境中的NMTH,并生成可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。在城市區(qū)域,由于人類活動和交通排放等因素的影響,NMTH的濃度可能較高。這種情況下,選擇具有高靈敏度的容器尤為重要。高靈敏度的容器能夠更好地捕集低濃度的NMTH,并提供準(zhǔn)確的濃度測量結(jié)果。針對城市區(qū)域的監(jiān)測,可以考慮使用一些先進(jìn)的采樣容器,如主動式吸附管或固相微萃取技術(shù),以提高采樣效果和監(jiān)測精度。而在自然環(huán)境中,NMTH的濃度可能較低,因為自然環(huán)境中的NMTH主要來源于植物揮發(fā)物、土壤和水體等。在這種情況下,需要選擇更廣泛的采樣方式,以捕集稀釋的NMTH。例如,可以采用袋式采樣器或通過空氣流動進(jìn)行連續(xù)采樣,以增加采樣量并提高監(jiān)測的代表性。
(2)容器材質(zhì)和兼容性。不同的容器材質(zhì)可能與NMTH發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致樣品污染或失真。因此,在選擇容器時,必須考慮NMTH的物理和化學(xué)特性,以確保容器與之兼容。玻璃瓶是一種常用的容器材質(zhì),具有良好的化學(xué)惰性和穩(wěn)定性,通常適用于大多數(shù)NMTH樣品。玻璃瓶不會與NMTH發(fā)生反應(yīng)或吸附,可以有效地保護(hù)樣品的完整性和穩(wěn)定性。此外,玻璃瓶具有透明度高、易清洗、重復(fù)使用等優(yōu)點,非常適合作為NMTH采樣容器。此外,不銹鋼容器也是一種常見的選擇。不銹鋼具有良好的耐腐蝕性和穩(wěn)定性,不會與大多數(shù)NMTH發(fā)生反應(yīng)。對于一些對容器材質(zhì)要求更高的應(yīng)用,如高溫環(huán)境下的采樣,不銹鋼容器是一個可靠的選擇。聚合物袋是另一種常用的容器類型,尤其適用于野外采樣或大范圍監(jiān)測。聚合物袋具有良好的密封性和較大的容量,可以方便地收集大量的氣體樣品。然而,需要注意的是,某些聚合物材料可能對某些NMTH樣品具有吸附作用,因此在選擇聚合物袋時,應(yīng)注意其與NMTH的兼容性,并選擇高質(zhì)量的袋材料。
(3)容器密封性。如果容器不具備足夠的密封性,可能會導(dǎo)致NMTH的揮發(fā)或外界污染的介入,從而影響監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,在選擇容器時,需要優(yōu)先考慮具備良好密封性的型號。密封性可以通過容器設(shè)計和密封材料來實現(xiàn)。例如,容器應(yīng)該具有緊密的蓋子或塞子,以確保容器內(nèi)部與外部環(huán)境隔絕。同時,密封材料應(yīng)選擇具有較好的密封性和耐化學(xué)性的材質(zhì),以防止氣體泄漏或樣品受到外界污染。另外,對于液體樣品的容器,還可以采用密封墊或墊片來增強(qiáng)密封效果。這些墊片通常由橡膠或硅膠等材料制成,能夠提供可靠的密封性能,防止液體樣品的揮發(fā)或外界氣體的進(jìn)入。總之,選擇具有良好密封性的容器可以確保采樣樣本的原始性和準(zhǔn)確性,防止NMTH的損失或外界污染。
本研究為不同采樣容器在環(huán)境空氣中NMTH檢測中的影響提供了初步認(rèn)識,并為進(jìn)一步研究和實際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。綜上所述,通過進(jìn)一步的研究和探索,可以不斷提高NMTH檢測的精確性和可靠性,為環(huán)境保護(hù)和污染控制提供更可靠的科學(xué)支持。