陶曉敏,陳啟晟
(上海市松江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,上海松江 201600)
化工廠生產中產生的氯仿等有害氣體會在一定程度上對環(huán)境空氣產生污染。因此,如何對環(huán)境空氣中氯仿含量進行準確且及時的檢測,并采取有效措施進行控制防范,已成為業(yè)內人士高度重視的一項課題。作為化工廠環(huán)境空氣中主要污染物之一,氯仿檢測已成為實驗室常規(guī)檢測項目,現(xiàn)行國標中以溶劑解析為首選方案,也有較多研究中針對毛細管氣相色譜法對環(huán)境空氣中氯仿檢測的方法與效果進行了詳細報道,同樣可滿足有關標準中對最低檢出濃度的要求。本工作嘗試應用毛細管氣相色譜法,對環(huán)境空氣中的氯仿含量進行檢測分析。
應用毛細管氣相色譜法對環(huán)境空氣中氯仿含量進行檢測所使用相關儀器包括:氣相色譜儀(設備型號:HP-6890),電子捕獲檢測器(Ni源),化學工作站(設備型號:HP-3365),彈性石英毛細管柱(設備型號:HP-5;規(guī)格尺寸:30.0m*0.32mm*0.25um),大氣采樣器(設備型號:2020;生產廠商:XX有限公司),采樣管(規(guī)格尺寸:10.0cm*6.0mm,內裝設0.3g活性炭,兩端裝填玻璃棉)。
應用毛細管氣相色譜法對環(huán)境空氣中氯仿含量進行檢測所使用的相關試劑包括:氯仿(分析純,無干擾峰),二硫化碳(純化試劑,經色譜條件檢驗無干擾峰),活性炭(20~40目,分析純,于馬福爐內350.0℃條件下灼燒3.0h,自然冷卻后備用)。
以某化工廠為例,沿該廠周邊布設1#~5#采樣點進行采樣,環(huán)境空氣中氯仿經活性炭采樣管富集吸收,經二硫化碳進行洗脫解吸處理。采樣點連續(xù)進行6d采樣,采樣頻率為4次/d,單次維持采樣時間為40.0min,流速按照0.5L/min標準控制,單次采樣體積為20.0L標準劑量空氣。采樣點布設方案,如圖1所示。經毛細管氣相色譜法對環(huán)境空氣中氯仿含量進行測定(HP-5色譜柱,HP-6890GC/ECD),共對現(xiàn)場采樣點所生成104個環(huán)境空氣樣品進行分析,檢出率為29.8%。
程序升溫在55.0℃條件下維持2.0min,按照5.0℃/min的速度上升至70.0℃,在此基礎之上按照50.0℃/min的速度上升至250.0℃。進樣器溫度按照200.0℃標準控制,檢測器溫度按照350.0℃標準控制,色譜柱流量控制為5.7mL/min,尾吹流量按照53.1mL/min標準控制,采取不分流進樣方式,進樣量控制為1.0μL。測定以保留時間為定性標準,繪制標準曲線進行定量分析。
圖1 采樣點布置方案示意圖
單標貯備液制備方法為:取密度1.478g/cm3氯仿在20.0℃條件下與二硫化碳融合,制備單標貯備液濃度為745.0μg/L。吸取單標貯備液并經二硫化碳稀釋,制備成不同標準氯仿標準溶液:1#氯仿標準溶液貯備液體積為0.0μL,對應減空白峰高為0.00;2#氯仿標準溶液貯備液體積為4.0μL,對應減空白峰高為6.94;3#氯仿標準溶液貯備液體積為8.0μL,對應減空白峰高為13.11;4#氯仿標準溶液貯備液體積為12.0μL,對應減空白峰高為17.78;5#氯仿標準溶液貯備液體積為16.0μL, 對應減空白峰高為23.74。另準備5支標準容積為5.0mL具塞刻度試管,分別加入1#~5#氯仿標準溶液1.0mL劑量以及0.3g量粒裝活性炭成分,充分振蕩反應120.0s,靜置20.0min,按照1.0uL進樣標準,對標準溶液保留時間以及對應峰高進行測定。標準曲線回歸方程為y=0.65+1.957x,相關性系數(shù)為0.998。
將活性炭移入標準容積5.0ml具塞刻度試管內,加入1.0mL劑量經純化處理二硫化碳,充分振蕩反應120.0s,靜置20.0min,按照1.0μL進樣標準,對標準溶液保留時間以及對應峰高進行測定,在此基礎之上,以保留時間為定性標準,以峰高為定量標準,進行測定記錄。
以某化工廠為例,沿該廠周邊布設1#~5#采樣點進行采樣,環(huán)境空氣中氯仿經活性炭采樣管富集吸收,經二硫化碳進行洗脫解吸處理。采樣點連續(xù)進行6d采樣,采樣頻率為4次/d。對檢測結果進行收集整理,各個采樣點測定環(huán)境空氣中氯 仿日平均值結果如表1所示。結合表1中相關數(shù)據(jù),檢出點對環(huán)境空氣中氯仿含量檢出值的影響因素以風向為主,檢測過程當中以東北風為主,3#采樣點位于下風向位置,故測定結果相對高于其他采樣點測定結果。
表1 各個采樣點測定環(huán)境空氣中氯仿日平均值mg/m3
以200.0%*噪聲確定環(huán)境空氣中氯仿含量檢出限。進樣量為1.0μL條件下,應用毛細管氣相色譜法檢測氯仿的檢出限為0.02mg/m3。
應用毛細管氣相色譜法對環(huán)境空氣中氯仿含量進行檢測,以某化工廠為例,對各個采樣點1~6d采樣結果進行分析,得出如下幾個方面結論:第一,檢出點對環(huán)境空氣中氯仿含量檢出值的影響因素以風向為主,檢測過程當中以東北風為主,3#采樣點位于下風向位置,故測定結果相對高于其他采樣點測定結果;第二,以200.0%*噪聲確定環(huán)境空氣中氯仿含量檢出限。進樣量為1.0μL條件下,應用毛細管氣相色譜法檢測氯仿的檢出限為0.02mg/m3??偟膩碚f,應用毛細管柱氣相色譜法對環(huán)境空氣中微量氯仿有良好的檢出效果,在檢測過程中通過程序升溫的方式,能夠確保氯仿峰與溶劑峰達到完全分離的狀態(tài),且檢出限良好,精密度良好,對后續(xù)污染源排放至空氣中氯仿含量的測定也有一定的參考意義與價值。