空氣中硫化物測定氣相色譜火焰光度檢測器法

摘 要： 使用氣體采樣袋，樣品經(jīng)三級冷阱預(yù)濃縮儀處理后，氣相色譜分析空氣中硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫共4種惡臭硫化物。實(shí)驗(yàn)表明，此方法線性好，檢出限為3.1×10-5 mg/m3 ～1.2×10-4mg/m3，精密度為0.8%～1.3%，空白加標(biāo)回收率為84.6%～112.0%。這種方法可以準(zhǔn)確可靠且適用于測定硫化物。

關(guān)鍵詞： 氣相色譜儀;三級冷阱預(yù)濃縮儀;惡臭硫化物

【中圖分類號】R282.71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）20-0035-02

人類社會在飛速發(fā)展，自然資源開墾過度，我們唯一賴以生存的地球環(huán)境也面臨各種問題。隨著人類對環(huán)保認(rèn)識的加強(qiáng)，環(huán)境污染問題已提上日程。大氣污染是其中的一類，惡臭又是大氣污染的主要來源。惡臭物質(zhì)的來源廣泛，如污水沼澤、垃圾填埋廠、食品加工廠和化工廠等。硫化物是這些惡臭源產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)中主要組成部分。惡臭硫化物對人體的影響不容樂觀，對人的各系統(tǒng)及中樞都有毒害作用。其中硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫等硫化物為國家標(biāo)準(zhǔn)[1]控制的惡臭污染物。對于硫化物的測定方法有三點(diǎn)比較式臭袋法、氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、分光光度法[2-5]。這些硫化物的極性都很強(qiáng)，易吸附，其中硫化氫最活躍，且見光會分解，需盡快分析。本文研究氣體采樣袋采樣，三級冷阱預(yù)濃縮儀處理樣品，氣相色譜火焰光度檢測器對空氣中惡臭硫化物中四種組分進(jìn)行分析，結(jié)果頗為滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 關(guān)鍵儀器及耗材

氣相色譜儀（Agilent 7890B，F(xiàn)PD+檢測器，S濾光片，安捷倫科技有限公司）;預(yù)濃縮儀（ENTECH7200）;自動進(jìn)樣器（ENTECH7016D）;氫氣發(fā)生器（LGH-500T，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司）;空氣發(fā)生器（LGA-5000W，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司）;轉(zhuǎn)子流量計(jì)（嶗應(yīng)7030H型，青島嶗應(yīng)環(huán)境科技有限公司）;玻璃注射器（10mL）;氣體采樣袋（3L、10L，Tedlar膜，聚四氟乙烯直通閥，大連海得科技有限公司）;廢氣VOCs采樣儀（嶗應(yīng)3036型，青島嶗應(yīng)環(huán)境科技有限公司）;硫化氫（10.0mg/m3）、甲硫醇（9.96mg/m3）、甲硫醚（5.05mg/m3）、二甲二硫（4.97mg/m3）混合標(biāo)準(zhǔn)氣體（平衡氣是N2，大連大特氣體有限公司）;高純氮?dú)猓ā?9.999%）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制

在40L的高純氮?dú)怃撈可线B接已校準(zhǔn)流量計(jì)，流量計(jì)出口連接10L氣體采樣袋，以1.0L/min的流速往氣袋里充氣，同時用秒表計(jì)時器計(jì)時10分鐘，記錄當(dāng)時環(huán)境的溫濕度。在氣袋出氣口裝上取樣帽，用10mL玻璃針筒往10L氣袋里注射10mL上述混合標(biāo)氣，放入30℃的烘箱中平衡10min待用。通過進(jìn)不同體積配制好的標(biāo)氣，建立外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3 儀器條件

1.3.1 氣相色譜條件

DB-SulfurSCD（40m×320μm×3μm）;進(jìn)樣口150℃;FPD+檢測器200℃，燃燒室150℃;升溫程序：35℃保留3.5min后，以45℃/min升至180℃，保留2.5min;氫氣50mL/min;空氣60mL/min;尾吹氣60mL/min;進(jìn)樣模式是分流進(jìn)樣，分流比50：1，關(guān)閉載氣節(jié)省;柱流速2.0mL/min。

1.3.2 預(yù)濃縮儀條件

一級冷阱（空管）：捕集溫度：-40℃，解析溫度：10℃;二級冷阱（TENAX）：捕集溫度：-60℃，解析溫度：220℃;三級冷阱（硅烷化不銹鋼毛細(xì)管）：聚焦溫度：-175℃，解析時間：2min，解析溫度：80℃;傳輸線溫度：100℃[6]。

1.4 采樣氣袋清洗及樣品采集

用高純氮?dú)鈱獯M(jìn)行重復(fù)充氣-排氣清洗，至少3次。采樣前，對新購買或重復(fù)使用的氣袋進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收的氣袋個數(shù)按照總數(shù)10%比例進(jìn)行抽檢，至少2個氣袋至多10個氣袋，技術(shù)要求是目標(biāo)化合物檢測結(jié)果低于方法的檢出限。采樣時，用廢氣VOCs采樣儀采集某時間內(nèi)的空氣樣品進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 采樣容器的選擇

氣體樣品的采樣容器有氣袋、蘇瑪罐、玻璃瓶。蘇瑪罐成本高，清洗時還需配備相應(yīng)的清洗儀;玻璃瓶易碎，且價格昂貴;氣袋價格便宜，易攜帶且易清洗。在這里使用的氣袋是聚氟乙烯（PVF）膜，相比聚全氟乙丙烯（FEP）膜及共聚偏氟乙烯（S-PVDF）膜而言，該膜對硫化物的吸附作用最小，能夠穩(wěn)定保存。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及方法的檢出限

在上述經(jīng)濟(jì)條件下分析4種惡臭硫化物混合使用標(biāo)準(zhǔn)氣體系列，以峰面積為縱坐標(biāo)，以質(zhì)量濃度平方為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，該曲線是個二次曲線，回歸方程與相關(guān)系數(shù)詳見表1。

2.3 精密度及加標(biāo)回收率

在上述經(jīng)濟(jì)條件下分析4種硫化物組分，重復(fù)進(jìn)樣6次，精密度及加標(biāo)回收率的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果分析見表2。結(jié)果表明：RSD為0.8%～1.3%，加標(biāo)回收率為84.6%～112.0%。

2.4 質(zhì)控樣的測定

運(yùn)用本方法檢測分析質(zhì)控樣，譜圖見圖1。

結(jié)束語：用氣體采樣袋采樣，經(jīng)三級冷阱預(yù)濃縮氣相色

譜法分析空氣中硫化物，此方法不僅靈敏度高，精密度和準(zhǔn)確度都較好，且分析時間短，很適合大批量樣品測試，關(guān)鍵成本較低。

參考文獻(xiàn)

[1] GB14554-1993.惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] GB/T14675-1993.空氣質(zhì)量 惡臭的測定 三點(diǎn)比較式臭袋法[S].

[3] GB/T14678-1993.空氣質(zhì)量 硫化氫、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的測定 氣相色譜法[S].

[4] HJ759-2015.環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測定 罐采樣/氣相色譜-質(zhì)譜法[S].

[5] GB11742-1989.居住區(qū)大氣中硫化氫衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法 亞甲藍(lán)分光光度法[S].

[6] HJ1078-2019.固定污染源廢氣 甲硫醇等8種含硫有機(jī)化合物的測定氣袋采樣-預(yù)濃縮/氣相色譜-質(zhì)譜法[S].

作者簡介：錢麗（1989.09-），女，安徽六安人，本科，助理工程師，主要研究方向：環(huán)境水、土、氣相關(guān)項(xiàng)目檢測。