瀝青煙測定方法研究進(jìn)展

薛春麗　路孝梅

摘要：指出了隨著炭素工業(yè)的發(fā)展，瀝青的使用越來越廣泛，在加熱瀝青或?qū)r青進(jìn)行高溫處理時，會產(chǎn)生黃色的瀝青煙。瀝青煙可通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體，長期接觸易誘發(fā)癌癥。目前瀝青煙的測定方很多，有重量法、紫外分光光度法、熒光分光光度法等，但是瀝青煙測定方法研究進(jìn)展卻未見報道，故系統(tǒng)地介紹了瀝青煙測定方法的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：瀝青煙;測定方法;研究進(jìn)展;重量法;紫外分光光度法;熒光分光光度法

中圖分類號：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）2-0162-02

1 引言

隨著炭素工業(yè)的發(fā)展，瀝青的使用越來越廣泛，在加熱瀝青或?qū)r青進(jìn)行高溫處理時，會產(chǎn)生黃色的瀝青煙。瀝青煙是一種含有大量多環(huán)芳烴以及少量氧、氮硫的雜環(huán)混合物，通常以氣溶膠形式存在于空氣之中。瀝青煙中含有數(shù)千種物質(zhì)，已分析出含有萘、菲咔唑、吡啉、吡啶、蒽、酚、吡咯、吲哚、茚等多達(dá)100多種，這些物質(zhì)對人體、動物、植物都會造成危害[1]。瀝青煙可通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體，人體攝入過量，會引起中毒，發(fā)生皮炎、視力模糊、眼結(jié)膜炎、胸悶、頭疼等癥狀，長期接觸易誘發(fā)癌癥。如何快速準(zhǔn)確的測定瀝青煙越來越受到人們的重視。目前瀝青煙測定方法主要為重量法、紫外分光光度法、熒光分光光度法等。

2 重量法

重量法測定瀝青煙是將排氣筒中的瀝青煙收集于已經(jīng)恒重的玻璃纖維濾筒中，在干燥器中除去水分后，根據(jù)采樣前后濾筒的增重計算瀝青煙的濃度。若瀝青煙氣中含有顯著的固體顆粒物，則將采樣后的濾筒用環(huán)己烷提取，提取液合并后在燒杯中自然蒸干，恒重后，以燒杯增重計算瀝青煙濃度[2]。

高素琴在瀝青煙的測定一重量法中介紹了采用濾膜固體吸附和環(huán)己烷液體吸附兩種方法采集瀝青煙，用重量法測定瀝青煙[3]。

3 紫外分光光度法

紫外法測定瀝青煙是利用吸收液吸收瀝青煙，根據(jù)瀝青煙對紫外光的的特征吸收確定其濃度與吸光度關(guān)系，測定瀝青煙的含量。

趙建忠[4]利用環(huán)己烷吸收瀝青煙，根據(jù)瀝青煙在275 nm的特征吸收峰，建立了瀝青煙濃度與吸光光度的線性關(guān)系，測定瀝青煙的含量。測定范圍：0.5～200mg/m3。

閆向陽等[5]采用串聯(lián)兩支裝有苯的玻璃吸收管吸收瀝青煙，在波長286 nm處測定瀝青煙含量，確定含量在0～500μg時符合郎伯一比爾定律，加標(biāo)回收率95. 6%～105. 0%，該法檢測限為0.5μg/ml_。可用于測定大氣或車間空氣中的瀝青煙。

毛吉平[6]用玻璃纖維濾筒和串聯(lián)大型沖擊式吸收瓶分別采集液態(tài)和氣態(tài)瀝青煙，瀝青煙被環(huán)己烷吸收后，在200～300 nm波長長范圍內(nèi)有選擇性的吸收紫外線。由吸收光譜圖得出在288 nm波長下氣態(tài)瀝青煙和液態(tài)壢青煙都有吸收峰，故選擇288 nm做為瀝青煙的吸收波長。在測定液濃度為1～200 μg/10 mL的瀝青煙時，可以直接測定。對過大、過小濃度的瀝青煙必須通過稀釋或濃縮后方能分析。

周瑩等[7]采用裝有75 mL環(huán)己烷的玻板吸收瓶，在20度左右，用KB-6型大氣采樣器以0.5 L/min流量，采取環(huán)境空氣60 min。在紫外分光光度計224 nm波長處測定環(huán)境空氣中低濃度瀝青煙。

魏訊等[8]實(shí)驗確認(rèn)經(jīng)采樣的濾筒提取液與吸收液有相同波長的最大吸收峰，這樣就可以用濾筒采集到的可稱重部分瀝青煙樣品定量，作為后級吸收液樣品比色的標(biāo)準(zhǔn)溶液。改進(jìn)后的方法捕集率達(dá)到了100±7%。發(fā)現(xiàn)環(huán)已烷空白吸光度的差異是影響瀝青煙比色分析的重要因素。實(shí)驗表明只有挑選吸光度在0. 100以下的環(huán)已烷進(jìn)行采樣，才能得到可靠結(jié)果。方法測定范圍5～700 mg/m3。

4 熒光分光光度法

于濤[9]建立了用熒光分光光度法測定瀝青煙的分析方法。他用環(huán)己烷（或苯）吸收液收集瀝青加熱產(chǎn)生的瀝青煙作為儲備液，通過掃描激發(fā)和發(fā)射光譜，確定了最大激發(fā)和發(fā)射波長，然后同步激發(fā)掃描，測定熒光強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)熒光強(qiáng)度與濃度成正比，建立瀝青煙濃度與熒光強(qiáng)度曲線。通過測定樣品的熒光強(qiáng)度從而確定樣品中瀝青煙的濃度。

5 紅外法

張中豪[10]研究了一種測定空氣中瀝青煙濃度的新方法。用加熱到450℃的Cu0催化氧化瀝青煙生成二氧化碳和水，經(jīng)干燥去水后的氣體進(jìn)入溫度870℃的CO2還原爐中，使CO2還原為C（），干燥后進(jìn)人紅外分析儀測定氣流中的CO濃度，再換算為瀝青煙的實(shí)際濃度。將該測定方法用于研究吸附劑對瀝青煙的吸附效果實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，煤基吸油劑和活性碳對瀝青煙均有很好的吸附能力，能使其脫除率大于90%。

6 E：Xmax值法

錢立群等[11]在紫外分光光度法分析大氣環(huán)己烷吸收液中瀝青煙含量的基礎(chǔ)上，采用稱重法配制瀝青煙標(biāo)準(zhǔn)溶液，在吸光度誤差較小范圍內(nèi)，測定與被測樣品相似的瀝青煙標(biāo)準(zhǔn)品的百分消光系數(shù)EIYx”“值，分析大氣中瀝青煙含量，此法回收率96%～101%。

7 高效液相色譜法

張昌鳴等[12]提出了一個高效正相液相色譜和熱溶分離相配合的分析渣油和瀝青類產(chǎn)品的族組成及芳烴環(huán)分布的方法。通過對51個芳烴和雜環(huán)烴純樣在硅膠一庚烷體系中的色譜保留特性、保留指數(shù)（Ⅱ）和結(jié)構(gòu)特征間關(guān)系的考察與比較，建立了這一較新的測定方法。用本法測定了6種實(shí)樣中瀝青質(zhì)含量、非瀝青質(zhì)中l(wèi)-5環(huán)的各環(huán)芳烴含量、飽和烴及強(qiáng)極性物質(zhì)含量等。

參考文獻(xiàn)：

[1]李鴻.淺談瀝青煙的危害及幾種治理方法[J].有色金屬設(shè)計.2004，31（3）：73-75.

[2]空氣和廢氣檢測分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003：507.

[3]高素琴.瀝青煙的測定一重量法[J].環(huán)境保護(hù)，1986（1）：25-26.

[4]趙建忠，電爐煙氣中瀝青煙的測定[J].云南環(huán)境科學(xué).1993，l2（2）：63-64.

[5]閆向陽，穆曉宇，劉國年.瀝青煙的紫外分光光度測定[J].北方環(huán)境.2004，29（3）：61-62.

[6]毛吉平.對瀝青煙測定方法的分析和改進(jìn)[J].青海環(huán)境，2000，10（2）：66-70.

[7]周瑩，王珂.環(huán)境空氣中瀝青煙的監(jiān)測[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，1998，10（6）：33-34.

[8]魏迅，秦綠華，喇國靜，等，瀝青煙的采樣與分析方法[J].中國環(huán)境監(jiān)測.1988，4（3）：58—60.

[9]于 濤.污染源中瀝青煙的熒光分光光度分析法[J].化學(xué)工程與裝備，2008（6）：112-113.

[10]張中豪.空氣中瀝青煙的濃度測定及其治理[J].化學(xué)世界，2000（1）147-50.

[11]錢立群，高文華，王愛紅，等，大氣中瀝青煙含量分析方法研究一λmax值法[J].寧夏醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1 989，II（I，2）：16-21.

[12]張昌鳴，李愛英，沈曾民，等.HPLC研究幾種渣油和瀝青類產(chǎn)品的族組分[J].分析化學(xué)，1986（3）：161.

作者簡介：薛春麗（1984-），女，碩士，工程師，主要從事環(huán)境檢測工作。