珠海金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)大氣中揮發(fā)性有機物成分監(jiān)測

李大偉 熊 杰 胡 峰 郭 棟

珠海金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)大氣中揮發(fā)性有機物成分監(jiān)測

李大偉 熊 杰 胡 峰 郭 棟

（珠海市金灣區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東珠海 519040）

采用熱脫附-氣相色譜-質(zhì)譜方法對珠海市金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)地區(qū)空氣中揮發(fā)性有機物(VOCs)進行了監(jiān)測分析，樣品共檢測出38種揮發(fā)性有機物，揮發(fā)性有機污染物扣除空白后的平均平均濃度為3.60 μg/m3，苯、甲苯、乙苯、二甲苯等含量較高;有機污染物濃度變化呈現(xiàn)一定規(guī)律，工作日較高，周末相對較低．

熱解脫；氣質(zhì)聯(lián)用；揮發(fā)性有機物

揮發(fā)性有機物（volatile organic compounds，VOCs）是指沸點在50~250 ℃的有機化合物，在常溫下以蒸汽形式存在于環(huán)境空氣中，主要來自燃料燃燒廢氣、工業(yè)廢氣、汽車尾氣等．空氣中過量可引起皮膚過敏，使人產(chǎn)生頭痛、咽痛與乏力癥狀，甚至致癌．VOCs污染已成為國內(nèi)外共同關(guān)注的焦點之一[1-2]．但是，目前環(huán)境監(jiān)測部門對空氣的檢測僅為二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧、PM10、PM2.5，卻不包含VOCs．珠海金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)是珠海市工業(yè)重鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)490多家，年產(chǎn)值2 000萬元以上的企業(yè)100多家，年產(chǎn)值超1億元的企業(yè)有30多家，是人口、資源、環(huán)境矛盾最突出的地區(qū)．本研究就珠海金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)大氣中揮發(fā)性有機物排放的現(xiàn)狀進行監(jiān)測分析．

1 試劑、材料與方法

1.1 試劑及儀器

Smart solutions 54種揮發(fā)性有機化合物標(biāo)準(zhǔn)品(2000 mg/L)、青島嶗應(yīng)大氣采樣器、PE不銹鋼吸附采樣管（tenaxTA）、PE（turboMatrix350）熱脫附儀、安捷倫7890B/5977A GC /MS 化學(xué)工作站、安捷倫DB-5 ms 60 m × 0.25 mm × 0.25 μm 毛細(xì)管柱．

1.2 樣品采集

1.2.1 采樣管活化

不銹鋼TenaxTA采樣管均為首次使用，首次使用前在300 ℃下通過高純氮氣(99.999%)老化處理1 h，氮氣流量50 mL/min．每次采樣分析后，再在300 ℃下處理30 min．老化后的采樣管用聚四氟乙烯套管密封，再用密封袋密封，放入裝有活性炭的容器里，密閉4 ℃的冰箱保存．

1.2.2 樣本采集

選定的兩個采樣點位于珠海市金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)水質(zhì)凈化廠4層樓頂和珠海市金灣區(qū)康德萊產(chǎn)業(yè)園保安亭．采樣前用皂膜流量計校準(zhǔn)流量計流量．采樣管另一端與采樣器相連，調(diào)整地面1.5 m左右高度，采樣完畢后，用聚四氟乙烯套管將采樣管密封，再用密封袋密封，及時送回實驗室分析．不及時處理的，需放入4 ℃冰箱保存，時間不超過3 d．采樣時記錄采樣濕度、氣溫、時間、流量等數(shù)據(jù)．采樣流量100 mL/min，采樣時間20 h，采樣體積為2 m3．采樣的同時放置空白對照管．

1.3 儀器分析條件

熱脫附儀條件：采樣管用高純氦氣（99.999%）作載氣，高純氮氣（99.99%）做動力氣，氦氣流30 mL/min吹掃 1min．內(nèi)置冷阱降溫保持－20 ℃，加熱采樣管至280 ℃，熱脫附解析樣品10 min，流量30 mL/min，將待測組分轉(zhuǎn)移到內(nèi)置冷阱的捕集管中．加熱內(nèi)置冷阱，以最快速率升溫到280 ℃，待測組分脫附并注入氣相色譜進行分離，熱解析時間5 min，流量5 mL/min．Agilent 7890B GC條件：初始溫度35 ℃，6 ℃/min的速率升溫到150 ℃；然后再以10 ℃/min的速率升溫到210℃，保留15 min．柱流量1.5 mL/min．輔助加熱器溫度設(shè)置250 ℃．Agilent 5977A MS條件：離子源溫度230 ℃．

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

本次試驗通過外標(biāo)法建立了54種揮發(fā)性有機物的標(biāo)準(zhǔn)曲線，各有效成分的相關(guān)性系數(shù)R2均達到0.95以上．

2.2 大氣中揮發(fā)性有機物組成

通過本次監(jiān)測，在所有樣品中共檢測出38種揮發(fā)性有機物，空白樣本監(jiān)測到17種物質(zhì)．三灶水質(zhì)凈化廠揮發(fā)性有機污染物的平均濃度5.65 μg/m3，康德萊產(chǎn)業(yè)園保安亭揮發(fā)性有機污染物的平均濃度3.64 μg/m3，5次空白檢測揮發(fā)性有機物濃度為1.05 μg/m3．扣除空白后三灶水質(zhì)凈化廠揮發(fā)性有機污染物的平均濃度4.60 μg/m3，康德萊產(chǎn)業(yè)園保安亭揮發(fā)性有機污染物的平均濃度2.59 μg/m3．從監(jiān)測結(jié)果看，苯系物尤其是苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、仲丁苯和1,2-二溴-3-氯丙烷等物質(zhì)是本地區(qū)大氣環(huán)境中含量最為豐富的揮發(fā)性有機物．苯系物的含量反映了城市汽車尾氣的污染狀況以及地區(qū)的工業(yè)污染狀況，主要化合物的濃度見表1和表2．

表1 2015年8月份三灶水質(zhì)凈化廠VOCs監(jiān)測結(jié)果 (ng/m3)

通過表3分析發(fā)現(xiàn)：三灶水質(zhì)凈化廠8天（中途有降雨、部分日期采樣沒有完成）的監(jiān)測數(shù)據(jù)波動比較大，最大值出現(xiàn)在8月19日為12.55 μg/m3，最小出現(xiàn)在8月22日為3.40μg/m3．康德萊產(chǎn)業(yè)園保安亭最大值出現(xiàn)在8月25日為10.24 μg/m3，最小出現(xiàn)在8月19日為0.81 μg/m3，與空白檢測結(jié)果相近（1.05 μg/m3）．

表3 珠海市金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)揮發(fā)性有機物監(jiān)測結(jié)果 （μg/m3）

通過對比2011年王海林對北京城鄉(xiāng)地區(qū)VOCs的調(diào)查，VOCs的平均濃度431.7 μg/m3，其中苯系物248.1 μg/m3，烷烴130.5 μg/m3，烯烴11.7 μg/m3，鹵代烴22.4 μg/m3，含氧化合物18.6 μg/m3[3]，金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)的揮發(fā)性有機物的含量明顯低于報道過的數(shù)值．同時明顯小于《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 18883-2002規(guī)定的限值600 μg/m3．

通過對比發(fā)現(xiàn)，水質(zhì)凈化廠的揮發(fā)性有機物的總體含量高于康德萊產(chǎn)業(yè)園，其原因主要是：（1）水質(zhì)凈化廠的位置相對于工業(yè)企業(yè)比較近，附近兩公里內(nèi)有部分醫(yī)藥加工企業(yè)，而康德萊產(chǎn)業(yè)園的附近多為居住區(qū)，附近最大的污染來源主要是機場東路的交通．（2）水質(zhì)凈化廠的位置相對于高欄港石油化工專區(qū)的下風(fēng)向，而康德萊離高欄港相對較遠(yuǎn)．

3 結(jié) 論

1）在珠海金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)大氣中共檢測出38種物質(zhì)，揮發(fā)性有機污染物扣除空白后的平均濃度3.60 μg/m3，其中主要污染物為苯系物，所占比例大于60.0%．2）有機污染物變化呈現(xiàn)一定規(guī)律，工作日濃度較高，周末濃度相對較低．3）通過對比國家標(biāo)準(zhǔn)及先前報道過的數(shù)據(jù)，珠海金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)空氣中揮發(fā)性有機物濃度還很低，與環(huán)境監(jiān)測六參數(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)相吻合，全年以優(yōu)良為主．

[1] Ras-Mallorqu M R， MarcRecasens R M， Borrull-Ballar F．Determination of volatile organic compounds in urban and industrial air from Tarragona by thermal desorption and gas chromatography-mass spectrometry［J］.Talanta，2007，72(3)：941-950．

[2] 徐新，王躍思，劉廣仁，等.北京大氣中 BTEX 的觀測分析與研究[J].環(huán)境科學(xué)，2004，25（3）：14-18．

[3] 周裕敏，郝鄭平，王海林.北京地區(qū)城鄉(xiāng)結(jié)合部大氣揮發(fā)性有機物污染及來源分析[J]．環(huán)境科學(xué)，2011，32（12）：3561-3565．

（責(zé)任編輯：張新玲）

Monitoring Air Volatile Organic Compounds in Sanzao Town of Zhuhai Jinwan District

LI Dawei XIONG Jie HU Feng GUO Dong

()

The study analyzes the air volatile organic compounds (VOCs) in Sanzao town of Zhuhai Jinwan district by auto thermal desorption-gas chromatography/mass spectrum (GC/MS). According to the sample, 38 VOCs are determined, in which the mean concentration is 3.60 μg/m3. Among all the VOCs data, benzene, methylbenzene, ethylbenzene and dimethylbenzene are higher than others. There is a regular pattern for the change of VOCs’ mean concentration, i.e., it is higher in working days while lower in weekends.

auto thermal desorption; gas chromatography/mass spectrum (GC/MS); volatile organic compounds (VOCs)

X823

A

1009-8135（2016）03-0074-04

2016-01-21

李大偉（1982-），男，山東泰安人，珠海市金灣區(qū)環(huán)境監(jiān)測站工程師，碩士，主要研究環(huán)境監(jiān)測.