空氣中特征污染物的質(zhì)量控制——以苯系物為例

高文皓，余萍，葛俊博,2，郭鵬瑤，劉永亮，王鵬宇,2

（1.沈陽理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽110159；2.沈陽中天星藝環(huán)保科技有限公司，遼寧沈陽110179；3.浙江中實(shí)檢測技術(shù)有限公司，浙江金華321000）

空氣中特征污染物的質(zhì)量控制——以苯系物為例

高文皓1，余萍1，葛俊博1,2，郭鵬瑤1，劉永亮3，王鵬宇1,2

（1.沈陽理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽110159；2.沈陽中天星藝環(huán)?？萍加邢薰荆|寧沈陽110179；3.浙江中實(shí)檢測技術(shù)有限公司，浙江金華321000）

針對(duì)環(huán)境空氣中的特征污染物監(jiān)測方法和內(nèi)容進(jìn)行分析，以苯系物為例，通過響應(yīng)時(shí)間定性和峰面積定量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行了國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)、均數(shù)控制和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。實(shí)際得到工作曲線的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.999，對(duì)照試驗(yàn)的RSD在6.5%以內(nèi)，均數(shù)控制的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.15 mg/L，加標(biāo)回收率在90%以上，監(jiān)測分析工作中的誤差及數(shù)據(jù)均控制在可靠準(zhǔn)確的范圍內(nèi)，達(dá)到了質(zhì)量控制和質(zhì)量保證的目的。

苯系物；質(zhì)量控制；對(duì)照實(shí)驗(yàn)；均數(shù)控制；加標(biāo)回收

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，化學(xué)工業(yè)等產(chǎn)業(yè)得到了較大程度的發(fā)展，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也使空氣污染日益嚴(yán)重[1]。其中，苯系物是空氣中最重要的污染物之一[2]，它是苯及其衍生物的總稱，主要來源于油漆、溶劑和膠粘劑的揮發(fā)；建筑裝修材料的釋放；石油、煤等化石燃料和木材、煙草等有機(jī)物的不完全燃燒以及汽車尾氣排放等[3]。苯系物對(duì)人體危害極大[4]，苯系物作為揮發(fā)性有機(jī)物的代表，具有較強(qiáng)的毒性，是強(qiáng)致癌性物質(zhì)，可通過呼吸道、消化道和皮膚進(jìn)入人體，與白血病的高發(fā)有著較大的相關(guān)性[5]。質(zhì)量保證是環(huán)境監(jiān)測十分重要的技術(shù)工作和管理工作，是保證監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性、精密性、準(zhǔn)確性、完整性和可比性的重要手段[6]，可間接限制空氣中苯系物的污染。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1設(shè)備、儀器與試劑

設(shè)備和儀器：氣相色譜儀（GC1100）、高純度氮?dú)獍l(fā)生器（SPN-300）、高純度氫氣發(fā)生器（SPH-300）、自動(dòng)空氣源（SPB-3）、空氣/智能TSP綜合采樣器（嶗應(yīng)2050型）、溫度計(jì)（30 cm，0~100℃）、空盒氣壓表（YM3型）、手持風(fēng)向風(fēng)速儀（FR-41W）、毛細(xì)管色譜柱（KB-Wax）、活性炭采樣管（7 cm）、微量進(jìn)樣器（1 μL、10 μL）

試劑：二硫化碳（分析純、500 mL）、苯系物混合溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[GBW(E)081880/2 mL]。

1.2實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1樣品采集

布點(diǎn)：布點(diǎn)應(yīng)具備代表性、可比性、整體性、前瞻性和穩(wěn)定性，以達(dá)到加強(qiáng)空氣污染防治，保證環(huán)境空氣監(jiān)測工作質(zhì)量的目的。

采樣：根據(jù)布點(diǎn)情況，由于3個(gè)采樣點(diǎn)分別位于3個(gè)區(qū)內(nèi)，所以采用3個(gè)相同型號(hào)采樣器對(duì)3個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)采樣。若現(xiàn)場大氣中含有較多顆粒物，可在采樣管前連接過濾頭，同時(shí)記錄采樣器流量、當(dāng)前溫度、氣壓及采樣時(shí)間和地點(diǎn)。在采樣點(diǎn)現(xiàn)場采樣的同時(shí)，分別在現(xiàn)場做空白采樣。

1.2.2運(yùn)輸與保存

采集好的樣品，立即用聚四氟乙烯帽將活性炭采樣管的兩端密封，避光密閉保存，室溫下8 h內(nèi)測定。否則放入密閉容器中，保存于-20℃冰箱中，保存期限為1天。

1.2.3樣品預(yù)處理

將活性炭采樣管兩端玻璃管敲碎，取出活性炭顆粒，分別放入5 mL磨口具塞試管中，向每個(gè)試管中各加入1.00 mL二硫化碳，密閉，輕輕振搖，在室溫下解吸1 h后待測[7]。

1.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取0.5、0.1、0.1、0.2和0.5 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別稀釋到1 000、100、10、10和10 mL的二硫化碳中，配制質(zhì)量濃度依次為0.5、1.0、10、20、50 μg/ mL的校準(zhǔn)系列。分別用微量進(jìn)樣器取標(biāo)準(zhǔn)系列溶液1.0 μL注射到氣相色譜儀中。根據(jù)分析譜圖得到的各目標(biāo)組分質(zhì)量和峰面積繪制校準(zhǔn)曲線。

1.2.5樣品測定

用微量進(jìn)樣器吸取1.0 μL樣品注入氣相色譜儀中，通過不同物質(zhì)在毛細(xì)管柱中停留時(shí)間的不同和其在工作站中響應(yīng)值（峰面積）的大小用標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其相應(yīng)的濃度[8]?，F(xiàn)場空白樣品測定步驟與上述步驟相同。

2　質(zhì)量控制

2.1對(duì)照實(shí)驗(yàn)

用微量進(jìn)樣器從2 mL安瓿瓶中吸取1.0 μL苯系物國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)注射入氣相色譜儀中，按樣品分析步驟進(jìn)行分析，結(jié)果見表1。

表1　標(biāo)樣分析結(jié)果

2.2均值控制

吸取0.1 mL對(duì)照實(shí)驗(yàn)中所用的國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于50 mL容量瓶中用二硫化碳定容至標(biāo)線，此時(shí)該溶液中苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯以及鄰二甲苯的質(zhì)量濃度分別為2 μg/mL，用1.0 μL微量進(jìn)樣器吸取該溶液1.0 μL并迅速注射到進(jìn)樣器中進(jìn)行分析并記錄峰面積，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出其對(duì)應(yīng)的含量。上述實(shí)驗(yàn)分別在3天進(jìn)行，每2天之間間隔3天，每天測定7次，得出21組數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行均值控制時(shí)，落在輔助線范圍內(nèi)的點(diǎn)數(shù)占總點(diǎn)數(shù)的76%，分布合適。無連續(xù)7個(gè)點(diǎn)位于中心線同一側(cè)的現(xiàn)象。90%的點(diǎn)控制在警告線以內(nèi)，全部數(shù)據(jù)在控制線內(nèi)，沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)失控的現(xiàn)象，即數(shù)據(jù)可控，表2為各限值的具體數(shù)據(jù)。

表2　均值控制的上下限數(shù)據(jù)mg/L

2.3加標(biāo)回收率

向已解吸的空白樣品中分別加入10 μL質(zhì)量濃度為1 000 mg/L的國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，同空白樣品同時(shí)測定，則其理論濃度均為10 μg/mL，取1.0 μL注射入進(jìn)樣口，分析其實(shí)際測量濃度，共計(jì)21次。苯系物各項(xiàng)加標(biāo)回收率見表3。

表3　苯系物各項(xiàng)加標(biāo)回收率%

3　結(jié)論

通過以苯系物為例對(duì)空氣中的特征污染物手工監(jiān)測的質(zhì)量控制展開了研究，為了對(duì)待測區(qū)域的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測，合理的布設(shè)點(diǎn)位，規(guī)范采樣，控制樣品運(yùn)輸，樣品交接后正確保存，按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測定樣品和空白，樣品的測定；平行樣品測定；國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定和空白加標(biāo)回收率等步驟進(jìn)行了全程質(zhì)量控制。此次空氣中苯系物手工監(jiān)測的各組數(shù)據(jù)均在質(zhì)控范圍內(nèi)且達(dá)到質(zhì)控目的，表明本次質(zhì)量控制的全過程操作規(guī)范、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，為此次的監(jiān)測數(shù)據(jù)提供了良好的保障，可以參照推廣到其他污染物的質(zhì)量控制中。

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10．13752／j．issn．1007-2217．2016．03．008

2016-05-13