氣相色譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類化合物

嚴(yán)靜芬

(上海寶山區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，上海 201901)

氣相色譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類化合物

嚴(yán)靜芬

(上海寶山區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，上海 201901)

建立了同時(shí)測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類化合物的檢測(cè)方法，該方法操作簡(jiǎn)便，重復(fù)性好，在目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度2～100mg/L范圍內(nèi)線性良好，回收率>90%，RSD<5%，檢出限為0.4～0.6mg/L。結(jié)果表明，方法適用于工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類化合物的檢測(cè)要求。

工作場(chǎng)所；多苯類；多環(huán)芳烴類；不飽和脂肪族酯類；氣相色譜

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用大量有機(jī)溶劑，因使用有機(jī)溶劑而導(dǎo)致的職業(yè)病中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)性毒物和生產(chǎn)性粉塵也多含有多種有機(jī)毒物甚至致癌物，會(huì)對(duì)人體健康造成較大危害。但是對(duì)工作場(chǎng)所空氣中的有機(jī)物，國(guó)家規(guī)定的每一類標(biāo)準(zhǔn)方法(包括儀器配置)都只能測(cè)定有限的幾種。若要同時(shí)測(cè)定多苯類、多環(huán)芳烴類和不飽和脂肪族酯類就需要多套不同的儀器配置，采用多種方法才能完成，對(duì)儀器和人力都造成較大浪費(fèi)，且測(cè)定效率低下。因此，建立能同時(shí)測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類化合物的方法，簡(jiǎn)化測(cè)定室內(nèi)空氣中有機(jī)物的方法對(duì)控制職業(yè)危害有著重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

6890N型氣相色譜儀(Agilent公司，美國(guó))； SK2200H型超聲波清洗器(上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司)；注射器(10，25，100和250 μL)。

萘、四氫化萘、聯(lián)苯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯均為色譜純；二硫化碳為低苯級(jí)。準(zhǔn)確稱量萘、四氫化萘、聯(lián)苯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯各0.010 0 g，溶于二硫化碳中，用二硫化碳定容至10 mL，得混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2 儀器條件

進(jìn)樣口溫度250 ℃，檢測(cè)器溫度250 ℃，HP-1毛細(xì)管柱(50 m ×0.32 mm×1.05 μm)；程序升溫：60 ℃(6 min)，以20 ℃/min 升溫到180 ℃，停留1 min，以30 ℃/min 升溫到270 ℃，停留2 min；載氣為氮?dú)?，柱流速? mL/min；分流比20∶1。

1.3 實(shí)驗(yàn)分析步驟

將采過樣的活性炭前后段分別倒入2 mL樣品瓶中，加入1.0 mL 二硫化碳，封閉后，超聲解吸30 min，取上清液進(jìn)入氣相色譜儀分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的特異性

按照1.2條件，對(duì)工作場(chǎng)所中的常見有機(jī)溶劑(苯，甲苯，乙苯，二甲苯，丙酮等)和6種目標(biāo)化合物進(jìn)行進(jìn)樣分析，所得色譜圖見圖1。

圖1 常見試劑及苯系物的色譜圖

由圖1可知，由于常見有機(jī)溶劑沸點(diǎn)及極性與目標(biāo)化合物存在較明顯的差異，因而與目標(biāo)化合物有良好的分離，不會(huì)造成干擾。

2.2 方法的優(yōu)化

2.2.1 采樣方式的選擇

根據(jù)《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 多苯類化合物》 (GBZ/T 160.43—2004)、《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 多環(huán)芳烴類化合物》(GBZ/T 160.44—2004)和《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 不飽和脂肪族酯類化合物》 (GBZ/T 160.64—2004)可知，6種目標(biāo)化合物的采樣方式和解吸液完全相同(表1)，采樣流量和時(shí)間也基本一致，所以完全可以同時(shí)采樣。

長(zhǎng)時(shí)間采樣：在采樣點(diǎn)，打開活性炭管兩端，以50 mL/min 流量采集2～8 h 空氣樣品[1-4]；短時(shí)間采樣：在采樣點(diǎn)，打開活性炭管兩端，萘、四氫化萘、聯(lián)苯以200 mL/min 流量采集15 min 空氣樣品，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以100 mL/min 流量采集15 min 空氣樣品，為了實(shí)現(xiàn)一次采樣完成分析6種化合物，可以100 mL/min 流量采集30 min 空氣樣品。

表1 目標(biāo)物采樣和分析條件

2.2.2 色譜條件的選擇

由表1可知，采用國(guó)標(biāo)方法，6種目標(biāo)化合物需要用4根不同的色譜柱，至少2臺(tái)氣相色譜儀，進(jìn)行4次分析才能完成測(cè)定。

為簡(jiǎn)化分析流程，現(xiàn)比較了HP-1，HP-5和HP-35[5-9]3種毛細(xì)柱對(duì)6種目標(biāo)化合物色譜峰形的影響。

結(jié)果顯示，由于這6種目標(biāo)化合物都為非極性化合物，而且沸點(diǎn)有一定的差別， 用3種毛細(xì)柱進(jìn)行分離測(cè)定，都能獲得良好的色譜峰形，其中HP-1毛細(xì)柱(50 m ×0.32 mm×1.05 μm) 相對(duì)分離度最好(圖1)，故確定采用HP-1毛細(xì)柱。

圖1 應(yīng)用HP-1毛細(xì)柱的目標(biāo)化合物色譜圖

2.3 方法性能

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

配制各目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度為2，5，20，50和100 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，按照1.2條件測(cè)定，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行線性擬合，結(jié)果見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

由表2可知，各目標(biāo)化合物在質(zhì)量濃度2～100 mg/L范圍內(nèi)均線性良好，相關(guān)系數(shù)均≥0.999 8。

2.3.2 方法檢出限、回收率及精密度

測(cè)定各目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度為4 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液7次，依據(jù)《HJ 168—2010》計(jì)算方法檢出限，結(jié)果見表3。由表3可知，各目標(biāo)化合物的方法檢出限均明顯低于國(guó)標(biāo)方法的檢出限。

取一已知濃度樣品，在其解析液中加入一定量混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行測(cè)定7次，計(jì)算各組分的精密度和回收率；將一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液注入空白活性炭管內(nèi)，加入1.0 mL解析液解析后測(cè)定，平行測(cè)定7次，計(jì)算精密度和回收率，結(jié)果見表4。由表4可見，各目標(biāo)化合物的RSD均<5%，回收率均>90%，滿足《GBZ/T 160》方法要求。

表3 方法檢出限

表4 方法回收率及精密度

2.4 實(shí)際樣品的測(cè)定

用本文方法對(duì)某化工廠工作場(chǎng)所的空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，6種目標(biāo)化合物均未檢出，但在排放廢氣中檢測(cè)到萘，表明在該化工廠的生產(chǎn)工藝中這6種目標(biāo)化合物較少使用到，但會(huì)形成一定量的萘。

3 結(jié)語

建立了同時(shí)測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類化合物的分析方法， 該方法將原先需要通過3次采樣，4次分析完成的工作簡(jiǎn)化為一次采樣和分析即可完成，工作效率大大提高，分析儀器和試劑也減少了一半以上，而且操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，可以滿足對(duì)工作場(chǎng)所空氣中多苯類、多環(huán)芳烴類、不飽和脂肪族酯類檢測(cè)的要求。

[1] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì)》. 空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法[M]. 4版. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2003.

[2] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. 工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 多苯類化合物: GBZ/T 160.43—2004 [S]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2004.

[3] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. 工作場(chǎng)所空氣中多環(huán)芳香烴化合物的測(cè)定方法: GBZ/T 160.44—2004[S]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2004.

[4] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. 工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 不飽和脂肪族酯類化合物: GBZ/T 160.64—2004[S]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2004.

[5] 于美英, 徐春娣. 空氣中聯(lián)苯——聯(lián)苯醚的氣相色譜法測(cè)定[J].上海環(huán)境科學(xué), 1992, 11 (9):13-15,22.

[6] 王曉云. 空氣中聯(lián)苯-聯(lián)苯醚的采樣及其測(cè)定條件的探討[J]. 化工勞動(dòng)保護(hù)(工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病分冊(cè)), 1989, 10 (5):169-170.

[7] 陳一清. 氣相色譜法監(jiān)測(cè)無組織排放氣中聯(lián)苯和聯(lián)苯醚[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā), 2003(6):14-15.

[8] 王良群, 白玉萍, 馬東,等. 工作場(chǎng)所空氣中多環(huán)芳烴采樣技術(shù)探討[J]. 工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病, 2012(6):375-377.

[9] 黃茜, 禹甸, 鮮啟鳴, 等. 室內(nèi)空氣中的氣態(tài)多環(huán)芳烴的被動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)[J]. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警, 2013, 5(3):21-22.

欄目編輯 胡偉

DeterminationofPoly-benzenes,PolycyclicAromaticHydrocarbonsandUnsaturatedAliphaticEstersintheAirofWorkplacebyGC

YANJing-fen

(BaoshanEnviromentalMonitoringCenter,ShangHai, 201901,China)

A GC method for simultaneous determination of poly- benzenes, polycyclic aromatic hydrocarbons and unsaturated aliphatic esters in the air of workplace was established. The method is convenient and repeatable. The target compounds showed good linearity in the mass concentration range of 2～100 mg/L. The recoveries of every compounds were above 90% with the RSD less than 5%. The method detection limits ranged from 0.4 to 0.6 mg/L. The results showed that the current method is suitable for the determination of poly- benzenes, polycyclic aromatic hydrocarbons and unsaturated aliphatic esters in the air of workplace．

Workplace; Poly- benzenes; Polycyclic aromatic hydrocarbons; Unsaturated aliphatic esters; GC

10.3969/j.issn.1674-6732.2017.04.010

2017-02-20；

2017-04-10

嚴(yán)靜芬(1976—)，女，工程師，本科，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

1674-6732(2017)04-0037-03