摘要：作為老標(biāo)準(zhǔn)，《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18483—2001）使用四氯化碳作為萃取劑，而作為新標(biāo)準(zhǔn)，《固定污染源廢氣 油煙和油霧的測定 紅外分光光度法》（HJ 1077—2019）使用四氯乙烯作為萃取劑。本研究通過檢出限、精密度和準(zhǔn)確度對新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適用性驗(yàn)證，并將其與老標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以更好地測定固定污染源廢氣油煙和油霧。

關(guān)鍵詞：油煙；油霧；四氯乙烯；紅外分光光度法

中圖分類號：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）05-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.05.006

Abstract： As an old standard， the \"Emission Standard for Cooking Fume\" （GB 18483—2001） uses carbon tetrachloride as the extractant， however， as a new standard， the \"Determination of Oil Fume and Oil Mist in Exhaust Gas from Fixed Pollution Sources by Infrared Spectroscopy\" （HJ 1077—2019） uses tetrachloroethylene as the extractant. This study verifies the applicability of the new standard through detection limit， precision， and accuracy， and compares it with the old standard to better determine the oil fume and oil mist in exhaust gas from fixed pollution sources.

Keywords： oil fume; oil mist; tetrachloroethylene; infrared spectrophotometry

油煙指的是食物加工和烹飪過程中所產(chǎn)生并散發(fā)出來的油脂類產(chǎn)物，主要成分是動(dòng)植物油[1]。油霧指的是工業(yè)生產(chǎn)過程中特別是鑄造淬火過程中所產(chǎn)生的油脂類產(chǎn)物，其主要成分不同于油煙，是礦物油。當(dāng)前，油煙和油霧（特別是油煙）已經(jīng)漸漸成為環(huán)保投訴的集中問題，影響人民群眾的日常生活。四氯化碳是我國原來普遍使用的油類萃取劑，但是它會嚴(yán)重破壞臭氧層，被列入《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》第二類受控物質(zhì)，已經(jīng)在2010年完成其受控用途的淘汰。為了遵守協(xié)議，必須更換油類檢測所使用的萃取劑。四氯乙烯在萃取率、穩(wěn)定性、成本等方面具有良好的性能。作為老標(biāo)準(zhǔn)，《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18483—2001）[2]使用四氯化碳作為萃取劑，而新標(biāo)準(zhǔn)《固定污染源廢氣 油煙和油霧的測定 紅外分光光度法》（HJ 1077—2019）[3]使用四氯乙烯進(jìn)行替代。

1 新舊方法的相同點(diǎn)

1.1 測定原理

紅外分光光度法分析油煙或油霧樣品時(shí)，其含量利用波數(shù)分別為2 930 cm-1、2 960 cm-1和3 030 cm-1譜帶處的吸光度A2 930、A2 960和A3 030進(jìn)行計(jì)算。

1.2 使用儀器

紅外測油儀[4]能夠在2 400～3 400 cm-1波長之間進(jìn)行吸光度的掃描，同時(shí)配備寬度4 cm的帶蓋石英比色皿。

1.3 樣品保存

樣品采集后應(yīng)盡快完成檢測分析，倘若無法在24 h內(nèi)進(jìn)行檢測，可以將樣品保存在溫度不大于4 ℃的環(huán)境中，可以保存7 d。

2 新舊方法的不同點(diǎn)

2.1 適用范圍

新標(biāo)準(zhǔn)增加了油霧項(xiàng)目，其檢測方法基本與油煙相同。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)采樣體積為250 L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），萃取液體積為25 mL，使用石英比色皿（寬度4 cm）時(shí)，油霧和油煙的檢出限均為0.1 mg/m3，測定下限均為0.4 mg/m3。

2.2 萃取劑

新標(biāo)準(zhǔn)采用四氯乙烯代替老標(biāo)準(zhǔn)中的四氯化碳作為萃取劑。四氯乙烯的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為：采用寬度4 cm的比色皿，以空氣池做參比，在2 930 cm-1、2 960 cm-1和3 030 cm-1波長處的吸光度應(yīng)分別不超過0.34、0.07和0.00。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備

新標(biāo)準(zhǔn)中油煙標(biāo)準(zhǔn)油的制備方法為：量取300 mL花生油加入500 mL雙頸蒸餾瓶中，并在側(cè)口裝上溫度計(jì)，先升溫到120 ℃，敞口加熱30 min，然后安裝冷凝管，升溫并保持在300 ℃，回流2 h，所得到的即為油煙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。老標(biāo)準(zhǔn)中油煙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用菜籽油或調(diào)和油等代替花生油通過高溫回流制得。新標(biāo)準(zhǔn)增加了油霧標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

2.4 空白試樣的制備

新標(biāo)準(zhǔn)增加了空白試樣（采用空白濾筒），按照試樣的制備步驟制備空白試樣。空白試樣的測定值要小于方法的檢出限0.1 mg/L，否則這批濾筒不能使用。

3 方法適用性驗(yàn)證

3.1 試驗(yàn)儀器及試劑

紅外測油儀為全自動(dòng)油煙油霧分析儀。萃取試劑為四氯乙烯，為市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

3.2 校正系數(shù)

取適量油煙標(biāo)準(zhǔn)油使用液或油霧標(biāo)準(zhǔn)油使用液，用四氯乙烯稀釋定容至所需濃度，按照試樣測定步驟進(jìn)行測定。試驗(yàn)測定值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對偏差符合要求（≤10%），校正系數(shù)可以繼續(xù)使用。否則，應(yīng)當(dāng)分析和查找原因，確定儀器運(yùn)行正常，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制無誤，并重新測定校正系數(shù)。

3.3 方法檢出限的測定

向空白金屬濾筒中分別加入0.1 mL油煙標(biāo)準(zhǔn)溶液F0057583（1 000 mg/L±20 mg/L）、油霧標(biāo)準(zhǔn)溶液F0022810（1 000 mg/L±20 mg/L），按樣品分析步驟進(jìn)行分析，重復(fù)10次。按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積為250 L，萃取液體積為25 mL，進(jìn)行換算。按式（1）計(jì)算方法檢出限，測定次數(shù)為10次，t值取2.821，結(jié)果如表1所示。經(jīng)測試，油煙的檢出限為0.054 mg/m3，測定下限為0.216 mg/m3；油霧的檢出限為0.085 mg/m3，測定下限為0.340 mg/m3。二者均符合新標(biāo)準(zhǔn)中檢出限0.1 mg/m3、測定下限0.4 mg/m3的要求。

MDL=t（n-1，0.99）×S（1）

式中：MDL為方法檢出限，mg/m3；n為樣品的平行測定次數(shù)；t是自由度為n-1，置信度為99%時(shí)的t分布（單側(cè)）；S為n次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

3.4 試驗(yàn)精密度的測定

3.4.1 油煙精密度測定結(jié)果

對兩種不同的已知濃度的油煙樣品進(jìn)行測定，分別計(jì)算樣品濃度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。分別取標(biāo)準(zhǔn)樣品D0020444（19.2 mg/L±1.2 mg/L）、D0020445（33.1 mg/L±2.0 mg/L）5.00 mL，用四氯乙烯稀釋定容至100 mL，配制成19.2 mg/L、33.1 mg/L的樣品。按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積為250 L，萃取液體積為25 mL，進(jìn)行換算，得到濃度為1.92 mg/m3、3.31 mg/m3的實(shí)際油煙樣品。根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)中樣品的測試步驟進(jìn)行6次平行測定，結(jié)果如表2所示。試驗(yàn)結(jié)果顯示，油煙樣品濃度分別為1.90 mg/m3、3.47 mg/m3，符合標(biāo)準(zhǔn)樣品D0020444、D0020445的置信區(qū)間。

3.4.2 油霧精密度測定結(jié)果

對三種不同的已知濃度的油霧樣品進(jìn)行測定，分別計(jì)算樣品濃度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。分別取標(biāo)準(zhǔn)樣品D0021245（10.9 mg/L±0.9 mg/L）、D0021249（48.7 mg/L±2.4 mg/L）、D0021248（63.4 mg/L±3.2 mg/L）5.00 mL，用四氯乙烯稀釋定容至100 mL，配制成10.9 mg/L、48.7 mg/L、63.4 mg/L的試樣。按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積為250 L，萃取液體積為25 mL，進(jìn)行換算，得到濃度為1.09 mg/m3、4.87 mg/m3、6.34 mg/m3的實(shí)際油霧樣品。根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)中樣品的測試步驟進(jìn)行6次平行測定，結(jié)果如表3所示。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，油霧樣品濃度分別為1.09 mg/m3、4.90 mg/m3、6.51 mg/m3，符合標(biāo)準(zhǔn)樣品D0021245、D0021249、D0021248的置信區(qū)間。

3.5 試驗(yàn)準(zhǔn)確度的測定

3.5.1 油煙準(zhǔn)確度測定

對已知濃度的油煙樣品分別加入10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行6次平行測定，計(jì)算加標(biāo)回收率。取質(zhì)控D0020444（19.2 mg/L±1.2 mg/L）5.00 mL，再分別加入1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液F0057583（1 000 mg/L±20 mg/L），用四氯乙烯稀釋定容至100 mL，配制成29.2 mg/L、39.2 mg/L、49.2 mg/L的試樣。按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積為250 L，萃取液體積為25 mL，進(jìn)行換算，得到濃度為2.92 mg/m3、3.92 mg/m3、4.92 mg/m3的實(shí)際油煙樣品。試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。實(shí)際油煙樣品濃度分別為2.96 mg/m3、3.89 mg/m3、4.93 mg/m3，加標(biāo)回收率分別為100%～107%、96%～102%、100%～101%。

3.5.2 油霧準(zhǔn)確度測定

對已知濃度的油霧樣品分別加入10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行6次平行測定，計(jì)算加標(biāo)回收率。取質(zhì)控D0021245（10.9 mg/L±0.9 mg/L）5.00 mL，再分別加入1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL油霧標(biāo)準(zhǔn)溶液F0022810（1 000 mg/L±20 mg/L），用四氯乙烯稀釋定容至100 mL，配制成20.9 mg/L、30.9 mg/L、40.9 mg/L的試樣。按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積為250 L，萃取液體積為25 mL，進(jìn)行換算，得到濃度為2.09 mg/m3、3.09 mg/m3、4.09 mg/m3的實(shí)際油霧樣品。試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。實(shí)際油煙樣品濃度分別為2.10 mg/m3、3.28 mg/m3、4.14 mg/m3，加標(biāo)回收率分別為99%～102%、108%～110%、101%～102%。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果顯示，油煙的檢出限為0.054 mg/m3，測定下限為0.216 mg/m3；油霧的檢出限為0.085 mg/m3，測定下限為0.340 mg/m3。二者均符合新標(biāo)準(zhǔn)中檢出限0.1 mg/m3、測定下限0.4 mg/m3的要求。試驗(yàn)分別對油煙質(zhì)控D0020444、D0020445進(jìn)行測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.53%、0.29%。試驗(yàn)分別對油霧質(zhì)控D0021245、D0021249、D0021248進(jìn)行測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.92%、0.41%、0.31%。測定結(jié)果符合新標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的要求，精密度較好。試驗(yàn)對油煙質(zhì)控D0020444分別加標(biāo)1 mg/m3、2 mg/m3、3 mg/m3，加標(biāo)回收率分別為100%～107%、96%～102%、100%～101%。試驗(yàn)對油霧質(zhì)控D0021245分別加標(biāo)1 mg/m3、2 mg/m3、3 mg/m3，加標(biāo)回收率分別為99%～102%、108%～110%、101%～102%。測定結(jié)果符合新標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)驗(yàn)室內(nèi)加標(biāo)回收率的要求，準(zhǔn)確度較好。

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