水吸收氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中丙烯醇

李麗萍

（臨沂市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，山東臨沂 276001）

水吸收氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中丙烯醇

李麗萍

（臨沂市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，山東臨沂 276001）

建立氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中丙烯醇的方法。用蒸餾水吸收環(huán)境空氣中的丙烯醇，以DB-624色譜柱（30 m×0.53 mm，3 μm）為分離色譜柱，用氫火焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)丙烯醇的含量。當(dāng)采樣體積為30 L時(shí)，丙烯醇的檢出限為0.01 mg/m3，樣品加標(biāo)回收率為93.0%～97.4%，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%（n=7）。該方法前處理簡(jiǎn)便，分析靈敏度高，分析過(guò)程中避免了有機(jī)溶劑的使用，無(wú)二次污染，適用于環(huán)境空氣中丙烯醇的監(jiān)測(cè)。

環(huán)境空氣；丙烯醇；蒸餾水；氣相色譜法

丙烯醇是具有刺激性芥子氣味的無(wú)色液體，是生產(chǎn)甘油、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料和化妝品的中間體，也是生產(chǎn)鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂及雙反丁烯二酸酯的原料。丙烯醇易溶于水，屬高毒類物質(zhì)，可由皮膚、胃腸道及呼吸道吸收入人體造成肝、腎、胰臟損傷，有致癌危險(xiǎn)［1-2］，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中若設(shè)生產(chǎn)設(shè)備不嚴(yán)密會(huì)污染空氣影響人體健康。丙烯醇以蒸氣狀態(tài)存在于空氣中，國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ 2-2002《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》中規(guī)定丙烯醇的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度為2 mg/m3，短時(shí)間接觸容許濃度為3 mg/m3。環(huán)境空氣中丙烯醇的測(cè)定主要是用活性碳吸附，二硫化碳洗脫，氣相色譜法測(cè)定的方法［3］，但在分析過(guò)程中有機(jī)試劑的大量使用會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染和損害分析人員的身體健康［4-8］。丙烯醇能溶于水且溶解速度很快，使用水吸收氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中丙烯醇的方法國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道。筆者采用蒸餾水吸收環(huán)境空氣中的丙烯醇后，用氣相色譜法直接進(jìn)樣分析［9-10］，該方法簡(jiǎn)單、快速，穩(wěn)定性好，靈敏度高，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，且分析過(guò)程中避免了有機(jī)溶劑的使用。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 7890A型，美國(guó)安捷倫科技公司；

丙烯醇：色譜純，上海安譜科學(xué)儀器有限公司；

低流量空氣采樣器：TWA-300型，流量范圍為0.1～1 L/min，使用前用皂膜流量計(jì)校準(zhǔn)，流量誤差小于5%，青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所；

棕色氣泡吸收瓶；

實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水，使用前注入色譜儀檢測(cè)應(yīng)無(wú)干擾物質(zhì)峰出現(xiàn)。

1.2色譜條件

色譜柱：DB-624型彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×0.53 mm，3 μm，美國(guó)安捷倫科技公司）；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測(cè)器：FID檢測(cè)器，溫度為230℃；空氣流量：400 mL/min；氫氣流量：50 mL/min；載氣：高純氮?dú)?，流量?.0 ml/min；程序升溫：起始溫度45℃保持2 min，以10℃/min升到100℃保持2 min，以20℃/min升至180℃，保持1 min；恒壓控制：45 kPa；分流進(jìn)樣，分流比為5∶1；進(jìn)樣體積：1 μL。

1.3樣品處理

將裝有5 mL蒸餾水的棕色氣泡吸收瓶與空氣采樣器連接，設(shè)置采樣流量為0.5 L/min采集空氣樣品60 min［12］。用吸耳球?qū)⑽展苤械奈找捍等氡壬苤?，? μL進(jìn)樣。當(dāng)天氣溫度較高時(shí)，需在吸收管周圍放冰袋降溫，可保持較高的采樣效率。采樣后應(yīng)防止樣品污染，用塑料膜封住吸收瓶?jī)啥恕?/p>

1.4丙烯醇標(biāo)準(zhǔn)貯備液配制

在10 mL容量瓶中先加適量蒸餾水，用微量注射器準(zhǔn)確量取10 μL丙烯醇（于20℃時(shí)1 μL丙烯醇質(zhì)量為0.854 mg）注入容量瓶中，加蒸餾水至標(biāo)線，配制質(zhì)量濃度為854 mg/L丙烯醇標(biāo)準(zhǔn)貯備液。

2　結(jié)果與討論

2.1氣相色譜條件選擇

根據(jù)丙烯醇的理化特性，分別選擇HP-1，DB-200，DB-624和HP-INNOWAX色譜柱在上述色譜條件下對(duì)丙烯醇進(jìn)行分析。DB-624毛細(xì)管柱（30 m×0.53 mm，3 μm）對(duì)醇類分析通用性好，能將甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及丙烯醇等醇類化合物完全分離，色譜峰形分辨更佳，能滿足分析測(cè)試要求，因此選用DB-624毛細(xì)管柱為分離色譜柱。由于丙烯醇沸點(diǎn)為96.9℃，因此選用45℃作為起始溫度進(jìn)行程序升溫。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在45 kPa恒壓下，分流比為5∶1時(shí)，丙烯醇能與環(huán)境空氣可能存在醇類的干擾物有效分離。在上述色譜條件下測(cè)定甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和丙烯醇混合樣品溶液，氣相色譜圖見(jiàn)圖1。

圖1　甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和丙烯醇混合樣品溶液色譜圖

2.2采樣效率和樣品穩(wěn)定性試驗(yàn)

將2個(gè)棕色氣泡吸收瓶各加入5 mL蒸餾水，在丙烯醇濃度約為0.15 mg/m3的環(huán)境空氣中串聯(lián)采樣60 min。分別取這2個(gè)吸收瓶中1 μL吸收液在上述氣相色譜條件下進(jìn)樣分析，試驗(yàn)結(jié)果表明第2個(gè)吸收瓶中的吸收液未檢出丙烯醇，說(shuō)明第1個(gè)吸收瓶中蒸餾水已完全吸收空氣中的丙烯醇。

取16個(gè)吸收瓶分為4組，加入5 mL濃度為8.54 mg/L丙烯醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，放置于4℃冰箱保存，分別于當(dāng)天及第3，5，7天進(jìn)行測(cè)定，每次測(cè)定4支，觀察樣品的穩(wěn)定性。丙烯醇當(dāng)天測(cè)定結(jié)果為8.36 mg/L，第3天測(cè)定結(jié)果為8.12 mg/L，第5天測(cè)定結(jié)果為7.91 mg/L，第7天測(cè)定結(jié)果為7.65 mg/L。結(jié)果表明，丙烯醇溶液保存5天時(shí)損失率為7.38%，但在第7天時(shí)損失率大于10%，故采集丙烯醇的蒸餾水在冰箱至少可保存5天。

2.3線性方程與檢出限

在10 mL容量瓶中先加適量蒸餾水，用微量注射器分別準(zhǔn)確量取5，10，15，20，30 μL丙烯醇標(biāo)準(zhǔn)貯備液注入容量瓶中，加蒸餾水至標(biāo)線后混勻，配制濃度為4.27，8.54，12.8，17.1，25.6 mg/L的丙烯醇標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。在1.2氣相色譜條件下，取l μL標(biāo)準(zhǔn)系列溶液注入氣相色譜儀進(jìn)行分析，以保留時(shí)間定性。以丙烯醇色譜峰面積Y為縱坐標(biāo)、丙烯醇的質(zhì)量濃度X為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸［13-14］，得丙烯醇線性回歸方程為Y=11.247X-0.523，相關(guān)系數(shù)r=0.999 2。

按照樣品分析的全部步驟，連續(xù)分析7個(gè)低濃度丙烯醇樣品，計(jì)算其測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差S為0.095 4 mg/L。檢出限按MDL=St（n-1，0.99）計(jì)算（t（n-1，0.99）為置信度為99%、自由度為n-1時(shí)的t值，n為重復(fù)分析的樣品數(shù)），當(dāng)n=7時(shí)t值取3.143［15］。計(jì)算得當(dāng)采樣體積為30 L時(shí)，丙烯醇的檢出限為0.01 mg/m3。

2.4精密度試驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法平行測(cè)定質(zhì)量濃度為8.54 mg/L和12.8 mg/L丙烯醇標(biāo)準(zhǔn)溶液7次，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　精密度試驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，丙烯醇測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.82%，1.74%，說(shuō)明本方法測(cè)試精密度良好。

2.5加標(biāo)回收試驗(yàn)

在某企業(yè)附近同時(shí)采集3組環(huán)境空氣樣品，每組雙份，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定其中一份樣品中的丙烯醇含量，對(duì)另一份樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，環(huán)境空氣中未檢出丙烯醇的成分，樣品加標(biāo)回收率為95.6%，93.0%，97.4%，說(shuō)明該方法具有較高的準(zhǔn)確度。

3　結(jié)語(yǔ)

采用蒸餾水采集后直接進(jìn)樣，經(jīng)毛細(xì)管色譜柱分離，氫焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)環(huán)境空氣中丙烯醇。該方法靈敏度高，準(zhǔn)確度好，分析過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑以避免環(huán)境二次污染。經(jīng)試驗(yàn)證明，該法能滿足對(duì)環(huán)境空氣和工業(yè)廢氣中丙烯醇的監(jiān)測(cè)要求。

［1］ 邵月慶，李連營(yíng)，邸亞男.氣相色譜法測(cè)定工業(yè)丙烯醇的含量［J］.中國(guó)氯堿，2013（10）∶ 28-29.

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［3］ GBZ/T 160.48-2007 工作場(chǎng)所空氣中醇類化合物的測(cè)定方法［S］.

［4］ 張健，趙淑嵐，張萬(wàn)超.工作場(chǎng)所空氣中正丙醇的毛細(xì)管氣相色譜測(cè)定法［J］.環(huán)境與健康雜志，2012（7）∶ 649-650.

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［7］ 李行方，尹江偉.溶劑解吸-氣相色譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中異丙醇方法改進(jìn)［J］.中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué)，2015（3）∶ 311-313.

［8］ 邢剛，周錚.工作場(chǎng)所空氣中10種醇類化合物的毛細(xì)管氣相色譜測(cè)定法［J］.職業(yè)與健康，2015，31（19）∶ 2 631-2 633.

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［10］ 顧志勇.氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中異丙醇研究［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2014，39（6）∶ 123-124.

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［13］ 邱永紅，武洪麗，顧海.氣相色譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中的毒死蜱［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2014，23（6）∶ 74-77.

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［15］ 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)［M］. 2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

污泥檢驗(yàn)國(guó)標(biāo) 新增14個(gè)分析項(xiàng)目填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白

記者不久前從青島水務(wù)集團(tuán)獲悉，為提高我國(guó)污泥檢驗(yàn)水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)檢測(cè)空白，日前住建部將《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》修訂編撰工作交與青島水務(wù)集團(tuán)，修訂工作目前已經(jīng)啟動(dòng)，將于今年12月完成送審稿，2017年2月報(bào)批。

據(jù)介紹，2003～2005年，青島水務(wù)集團(tuán)科技中心排水監(jiān)測(cè)站起草組織編寫了原國(guó)標(biāo)，并主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，包括25個(gè)污泥檢測(cè)項(xiàng)目和54個(gè)檢測(cè)方法，填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)污泥檢測(cè)方法的空白。

為提高我國(guó)污泥檢驗(yàn)水平，進(jìn)一步填補(bǔ)國(guó)內(nèi)檢測(cè)空白，日前，國(guó)標(biāo)修訂工作已在排水監(jiān)測(cè)站啟動(dòng)，并組建了由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、山東省、青島市主管部門，以及北京、上海等13個(gè)城市具有國(guó)家級(jí)計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)的排水監(jiān)測(cè)站專家成員組?！靶略鲰?xiàng)目都是國(guó)內(nèi)污泥檢測(cè)領(lǐng)域以前開(kāi)展少或沒(méi)有開(kāi)展過(guò)的檢測(cè)項(xiàng)目，缺少相應(yīng)的原理、前處理方法和檢測(cè)步驟，同時(shí)需要采用目前最先進(jìn)的等離子發(fā)射光譜質(zhì)譜聯(lián)合測(cè)定法、量熱儀和元素測(cè)定等儀器，對(duì)污泥樣品前處理要求很高，實(shí)驗(yàn)難度很大?！彼O(jiān)測(cè)站站長(zhǎng)高燚告訴記者，修訂工作還確定了污泥低位熱值測(cè)定方法研究、標(biāo)準(zhǔn)樣品制備研究和多環(huán)芳烴測(cè)定方法研究3個(gè)大的研究專題，都是國(guó)內(nèi)檢測(cè)領(lǐng)域的空白。

（儀器信息網(wǎng)）

中國(guó)計(jì)量院建長(zhǎng)沙基地 多名院士齊獻(xiàn)策

2016年4月28日，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)、湖南省質(zhì)監(jiān)局《戰(zhàn)略合作協(xié)議》簽約儀式在湖南長(zhǎng)沙舉行，三方確定建立長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作關(guān)系，并成立中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院長(zhǎng)沙基地。

據(jù)悉，此次合作以中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院長(zhǎng)沙基地為依托，作各方將利用各自優(yōu)勢(shì)，共同規(guī)劃建設(shè)重點(diǎn)領(lǐng)域的軍民融合計(jì)量體系，重點(diǎn)開(kāi)展針對(duì)國(guó)防新技術(shù)的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)研制、計(jì)量技術(shù)規(guī)范編制、計(jì)量溯源體系建設(shè)，以及計(jì)量測(cè)試新技術(shù)的應(yīng)用和成果轉(zhuǎn)化，以服務(wù)軍民融合創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，建設(shè)服務(wù)于軍轉(zhuǎn)民和民參軍產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性計(jì)量科技創(chuàng)新。

簽約儀式后，中國(guó)工程院何繼善、李同保、中國(guó)科學(xué)院于起峰等院士和20多名知名專家教授參加了中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院長(zhǎng)沙基地項(xiàng)目建設(shè)專家咨詢會(huì)。與會(huì)專家圍繞北斗導(dǎo)航、慣性制導(dǎo)、軌道交通、工程機(jī)械、新材料、新能源等23個(gè)計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)核心項(xiàng)目進(jìn)行了深入探討和交流。

（儀器信息網(wǎng)）

Determination of allyl alcohol in Ambient Air by Gas Chromatography with Water Absorptio n

Li Liping
（Environmental Monitoring Station in Linyi City， Linyi 276001， China）

The method for determination of allyl alcohol in ambient air was established by gas chromatography. Allyl alcohol in ambient air was absorbed with the distilled water， DB-624 column was used as the separation of chromatographic column， the content of allyl alcohol was detected by hydrogen flame ionization detector. When the sampling volume was 30 L，the detection limit of allyl alcohol was 0.01 mg/m3. The recovery rate was 93.0%-97.4%， and the relative standard deviation of determination results was less than 2%（n=7）. The method is simple in pretreatment，and has high sensitivity. The analysis process avoids the use of organic solvents without secondary pollution. The method is suitable for the monitoring of allyl alcohol in ambient air.

ambient air； allyl alcohol； distilled water； gas chromatography

O657.7

A

1008-6145（2016）03-0088-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.03.023

聯(lián)系人：李麗萍；E-mail∶ 291615376@qq.com

2016-03-15