高 巖

(澳實(shí)分析檢測(cè)(上海)有限公司，上海 201206)

PM2.5是指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)直徑不超過(guò)2.5?m 的顆粒物。PM2.5來(lái)源廣泛，成分復(fù)雜，其中有很多有毒物質(zhì)，因此，加強(qiáng)PM2.5檢測(cè)是十分重要的。水溶性無(wú)機(jī)陰離子是PM2.5的重要組成部分，主要包括F－、Cl－、4 等，這些水溶性陰離子會(huì)對(duì)大氣環(huán)境及人體健康造成影響，對(duì)其進(jìn)行測(cè)定是很重要的。

目前，在進(jìn)行PM2.5中水溶性無(wú)機(jī)陰離子測(cè)定時(shí)，經(jīng)常會(huì)采用濁度法、自動(dòng)比色法、紅外光譜法、離子色譜法等，其中離子色譜法靈敏度高、檢測(cè)速度快、選擇性高，能同時(shí)測(cè)定多種離子，因此，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用廣泛。本文主要采用戴安ICS900 離子色譜儀對(duì)PM2.5中的幾種水溶性無(wú)機(jī)陰離子進(jìn)行測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

戴安ICS—900 離子色譜儀:配有ASRS 300，4mm電解自動(dòng)再生陰離子微膜抑制器、電導(dǎo)檢測(cè)器、AS—DV 自動(dòng)進(jìn)樣器。

配制試劑所用純水均為電導(dǎo)小于5μS/cm 的去離子水;所用試劑均為優(yōu)級(jí)純;標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液為購(gòu)買的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有證物質(zhì)，采用濃度為1000μg/mL。

1.2 采樣方法

在本次實(shí)驗(yàn)中，采用嶗應(yīng)2050 多功能采樣器，并配備PM2.5顆粒切割器，采用濾膜為玻璃纖維濾膜，采樣流量為100L/min。采樣前，先將清潔玻璃纖維濾膜放入恒溫恒濕箱里恒重24h 后，采用電子微量天平對(duì)其稱重。同一濾膜相同條件再恒重1h 后稱重，直到兩次重量差小于0.04mg 為滿足恒重要求，恒重后的濾膜放入采樣袋收好待用。采樣時(shí)，用鑷子將已稱重的濾膜放入潔凈采樣夾內(nèi)的濾網(wǎng)上，壓緊，樣品采集時(shí)間為24h。采樣結(jié)束后，將濾膜有塵面兩次對(duì)折，帶回實(shí)驗(yàn)室，按照恒重程序進(jìn)行恒重，稱量采樣后濾膜的重量。

1.3 色譜條件

色譜柱為4×250mm IonPac AS23 分析柱以及4×50mm IonPac AG23 保護(hù)柱。

淋洗液為4.5mMNa2CO3/0.8mM NaHCO3;流速為1.0mL/min;進(jìn)樣體積為100μL。

1.4 分析方法

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別配制5 個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，具體為F－的濃度0.05、0.1、0.2、0.5、1mg/L。

Cl－的濃度0.1、0.2、0.5、1、2mg/L的濃度0.1、0.2、0.5、1、2mg/L;濃度0.5、1、2、5、10mg/L;濃度0.5、1、2、5、10mg/L。以離子濃度為橫坐標(biāo)，出面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算線性相關(guān)系數(shù)r。

1.4.2 樣品測(cè)定

將恒重好的玻璃纖維濾膜全部剪碎，放入50mL 的比色管，加入50mL 去離子水，超聲處理30min 后用0.22μm 的水洗濾膜對(duì)浸提液進(jìn)行過(guò)濾。取一部分濾液，注入離子色譜儀進(jìn)行分析，根據(jù)保留時(shí)間確定離子種類，出峰順序?yàn)?，記錄峰面積，從標(biāo)準(zhǔn)曲線得出濃度值。

取用恒重好的空白濾膜，與樣品同條件進(jìn)行空白測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)

2.2 實(shí)際樣品測(cè)定

在2015年4月，采用本方法在金橋出口加工區(qū)五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣并分析，采集三個(gè)樣品(樣品1～樣品3)，采樣時(shí)間分別為1449min、1458min 和1437min，采樣體積換算為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下體積分別為140.487m3、141.359m3和139.323m3，采集樣品經(jīng)聲處理后，用離子色譜儀分別對(duì)其中一個(gè)樣品(樣品1)5 種陰離子進(jìn)行了5 次測(cè)定，其余兩個(gè)樣品進(jìn)行了一次測(cè)定，并同時(shí)對(duì)空白濾膜進(jìn)行了測(cè)定，得出各離子濃度，其計(jì)算公式為:

其中，ρx—待測(cè)離子質(zhì)量濃度，μg/m3;C—測(cè)定樣品溶液中陰離子濃度，μg/mL;V—被測(cè)樣品溶液的體積，mL;V0—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的采樣體積，m3。

具體結(jié)果詳見(jiàn)表1 和表2。

表1 樣品1 測(cè)定結(jié)果

表2 樣品1～樣品3 最終結(jié)果

2.3 精密度與不確定度

由上表1 可以看出，各離子相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為0.53%～4.27%，精密度較好。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需重復(fù)測(cè)量樣品時(shí)，為確定樣品重復(fù)測(cè)量帶來(lái)的不確定度，用實(shí)驗(yàn)偏差進(jìn)行不確定度計(jì)算，對(duì)樣品膜以及空白膜進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)測(cè)得Cl－的空白測(cè)定平均值X空白=0.05，空白實(shí)驗(yàn)偏差S0=0.00816，扣除空白后，樣品平均值為X0=1.36，不確定度為0.0995;的空白測(cè)定平均值X空白=0.15，空白實(shí)驗(yàn)偏差S0=0.0713，扣除空白后，樣品平均值為X0=10.6，其不確定度為0.0336;的空白測(cè)定平均值X空白=0.16，空白實(shí)驗(yàn)偏差S0=0.0249，扣除空白后，樣品平均值為X0=12.4，其不確定度為0.114。

3 研究小結(jié)

本文采用戴安ICS—900 型離子色譜儀對(duì)PM2.5中水溶性無(wú)機(jī)陰離子進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)表明，該方法能同時(shí)對(duì)P M2.5中的等多種陰離子進(jìn)行測(cè)定，且這種方法具有測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)單、測(cè)量速度快等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工作中，要注重該方法的推廣。

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