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GCMS法测定大气醛类恶臭物质的采样袋适用性研究

更新时间:2009-03-28

汽车尾气、工业排放、餐饮油烟等是醛类污染物的重要来源,这类污染物不但影响空气质量,还对人体健康具有较大危害[1-2]。自20世纪60年代洛杉矶光化学烟雾事件发生后,国内外对大气中的醛酮类化合物进行了广泛深入的研究,低分子醛类恶臭物质被许多国家列为重点控制的污染物。目前,我国《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—1993)中对8项恶臭污染物加以管控,但未涉及丙醛等5种低分子醛类;上海市地方标准《恶臭(异味)污染物排放标准》(DB 31/1025—2016)中规定了丙醛、正丁醛、正戊醛等3种恶臭物质的排放限值,但缺乏相应的监测分析方法。

目前,醛类物质的测定方法主要有高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法等,气样采集方法主要有吸附管衍生化采集、有机溶液吸收、冷阱采样、酸溶液吸收、气袋采样等[3-8]。气袋采样-预浓缩-GCMS法灵敏度高、分离度好、定性定量准确,能有效分离和定性同分异构体,因此本实验采用该方法来测定大气中丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、异戊醛5种醛类物质。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:Entech公司自动进样装置(带0.5 mL进样环),进样体积0.5~500 mL;Entech公司7200预浓缩系统;Entech公司4600动态稀释仪;Agilent 6890/5977 气相色谱-质谱仪。

Tedler采样袋1号(美国),Tedler采样袋2号(美国),材质均为聚氟乙烯膜;FEP采样袋(日本),材质为聚全氟乙丙烯膜,又称氟树脂;PVDFs采样袋(日本),材质为共聚偏氟乙烯膜;PET采样袋(澳大利亚),材质为耐高温聚酯薄膜;铝塑复合采样袋(中国),材质为尼龙膜、铝箔和聚乙烯膜。各种材质气袋体积均为3L。

试剂:由丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、异戊醛组成的混合标气(上海神开气体),各化合物摩尔分数均为10 μmol/mol;内标气体为溴氯甲烷,摩尔分数为1 μmol/mol;内标使用气摩尔分数为5 nmol/mol。

1.2 标气配置

将气袋抽真空后,连接至动态稀释仪,根据需要设置不同稀释比,配制气袋样品。

其二,构建与中国特色城市社会相适应的历史文化。深刻理解中国历史文化底蕴是把握中国特色的关键。历史文化是中华民族的民族性和民族性格的实现方式与体现,是中华文明的独特内涵展现,是中国城市社会个性在世界性城市社会中的独特存在。传承优秀的历史文化是创新城市社会发展范式的出发点,是走出模仿逻辑困境的指南针,同时也是中国城市社会发展的精神根基,亦是城市社会从外延型增长向内涵型增长转换的软实力发展的关键所在。

1.3 预浓缩仪条件

气袋连接至自动进样装置,其中的样品通过进样装置进入3级冷阱(M1、M2、M3)预浓缩系统进行浓缩。M1、M2、M3的预浓缩条件为:1级冷阱-40 ℃,预热温度10 ℃,解析温度10 ℃,烘烤温度150 ℃;2级冷阱-110 ℃,解析温度230 ℃,烘烤温度220 ℃;3级冷阱-185 ℃,聚焦时间3 min,解析温度80 ℃,进样时间1 min,烘烤温度150 ℃,烘烤时间3 min;传输线100 ℃。

为研究交变压力下先导式溢流阀主阀口异常开启的原因,仿真时,设定频率f=10 Hz,分别取d为4.2/4.6,4.2/5.0和4.2/5.5 mm,仿真结果如图7所示。

1.4 气相色谱-质谱仪条件

色谱柱:DB-5 MS或同等极性色谱柱(60 m×0.25 mm×1.00 μm);升温程序:0℃保持0 min,10 ℃/min升至140 ℃,再以20 ℃/min升至220 ℃维持4 min;载气(He)流量1 mL/min;进样口温度150 ℃;离子源为EI源(70 eV)。以全扫描方式(SCAN)进行定性和定量分析,见表1。

[1] 何晓朗,谭吉华,郭送军,等.2014年北京APEC期间大气醛酮污染物的污染特征与来源分析[J].环境科学,2016,37(3):801-806.

 

表1 5种醛类及溴氯甲烷(内标)质谱定性定量离子

  

名称定性离子(m/z)定量离子(m/z)丙醛57,5857异丁醛72,43,4172正丁醛72,44,41,3972异戊醛44,41,58,3944正戊醛44,41,5844溴氯甲烷130,49130

2 结果与讨论

2.1 低浓度醛类测定谱图

在6种采样袋中分别充入摩尔分数为10 nmol/mol的混合标气,按照给定的条件进行测定,测定谱图见图1(a)(b)(c)(d)(e)(f)。

  

图1 低浓度醛类在6种采样袋内测定谱图

由图1(a)(b)(c)(d)(e)(f)可知,Tedler 1号、Tedler 2号、FEP、PVDFs及PET采样袋色谱图中无其他影响定性定量的物质,采样袋对目标物的回收率无较大干扰。铝塑复合采样袋内杂质较多,杂质对目标物定量影响较大,无法计算回收率,因此只对其他5种采样袋进行研究。

2.2 低浓度醛类在5种采样袋中回收率变化及精密度结果

2017年以来,具有交互功能的现代纸书逐渐兴起,使得图书这一古老的知识载体在知识服务大潮中也呈现出了网形式的一些特点:如原来传播的单向性变成互动性,原来因为图书版面的局限形成的基于一定主题的长形式的知识因为有了链接而变得像一个无定性的、相互交织的大网。“网状形式的思想,会将知识嵌入到关于知识的对话中去”。[8]在阅读的过程中,读者也能够在独自阅读中面临无法解决的问题时,获得一些个性化的解决方案和深度的延展服务。而这一切都是在一本长形式图书的基础上形成的。

 

表2 低浓度醛类在5种采样袋中回收率及精密度结果

  

采样袋时间/h回收率/%相对标准偏差RSD/%丙醛异丁醛正丁醛异戊醛正戊醛丙醛异丁醛正丁醛异戊醛正戊醛Tedler1号01815 8 7 743356611208526002212428107377248Tedler2号012512712010910458346610811010696914544812969394888555867FEP034382625146677363033221995635812323524201065565PVDFs0869884907065556667796663523333312688068645234353PET0869784886856598670766664493544412667262594526555

[3] 李利荣,王艳丽,崔连喜,等.恶臭成分的仪器分析方法研究进展[J].分析测试学报,2015,34(6):724-733.

由上可知,Tedler 2号采样袋对目标物回收率影响最小,5种低浓度醛类在其中能稳定存放12 h,PVDFs采样袋对低浓度醛类干扰较少,定性定量准确,须在6 h内测定。另外,Tedler 1号与2号采样袋虽材质相同,但属于不同厂家的产品,对醛类测定的影响差别较大,因此使用时应进行测试。

5种醛类在不同采样袋中测定的相对标准偏差RSD为0%~8%,符合检测要求。

2.3 高浓度醛类在2种采样袋中回收率变化及精密度结果

根据低浓度醛类在5种采样袋中回收率评价结果,为进一步验证采样袋对高浓度醛类的适用性,选择回收率较好的Tedler 2号采样袋和PVDFs采样袋进一步验证。《DB 31/1025—2016》中规定丙醛、正丁醛、正戊醛的有组织排放限值为20 mg/m3,相当于6 μmol/mol,现选择10 μmol/mol作为高浓度点,在2种采样袋中分别充入混合标气,按照上述分析方法,分别在0,6,12,24 h测定各化合物回收率及精密度,进样体积0.5 mL,结果见表3。

 

表3 高浓度醛类在2种采样袋中回收率及精密度结果 %

  

采样袋时间/h回收率/%相对标准偏差RSD/%丙醛异丁醛正丁醛异戊醛正戊醛丙醛异丁醛正丁醛异戊醛正戊醛Tedler2号011210810511696585666103101979386337981290908880805658624838083787965535PVDFs01301221201061052556561111019783803173612108999680809588624999395787935377

(3)丙醛等5种高浓度醛类在Tedler 2号采样袋和PVDFs采样袋中均能较稳定地保存24 h,24 h内的回收率在78%以上。

选择研究对象时主要考虑了以下4个方面的因素,即年龄、教龄、学历、所教学生。研究对象的基本情况,如表1所示。

(2)Tedler 1号与2号采样袋虽材质相同,但属于不同厂家的产品,对5种醛类测定的影响差别较大,因此使用时应进行测试。

3 结论

(1)Tedler 2号采样袋对低浓度醛类回收率影响最小,5种低浓度醛类在其中能稳定存放12 h,PVDFs采样袋对低浓度醛类干扰较少,须在6 h内测定。

5种醛类在2种采样袋中测定的相对标准偏差RSD为1%~9%,符合检测要求。

由表3可知,Tedler 2号采样袋中5种醛类在0~12 h内的平均回收率从107%降至86%,24 h的平均回收率为81%;PVDFs采样袋中5种醛类在0~6 h内的平均回收率从117%降至94%,24 h的平均回收率为89%。由此可知,5种高浓度醛类在Tedler 2号和PVDFs采样袋中均能较稳定地保存24 h,24 h内的回收率在78%以上。

[参考文献]

选择鄂北水资源短缺地区的随州市(突出用水效率控制)、鄂西山区的恩施市(突出用水总量控制)、江汉平原的荆州市沙市区(突出水环境保护)、汉江流域的竹溪县、谷城县(突出规划水资源论证)、红色老区的红安县(突出水生态文明建设)、水资源相对丰富的漳河流域(突出水资源流域管理与行政区域管理相结合)开展最严格水资源管理示范建设,在省内形成了全省试点和流域、市县级示范相互促进的格局。

[2] 吕辉雄,蔡全英. 大气中羰基化合物的研究进展[J].生态环境学报,2009,18(4):1533-1539.

由表2可知,在5种采样袋中,Tedler 1号和FEP采样袋对5种目标物有较强吸附和干扰,目标物0~12 h回收率均不足40%;Tedler 2号采样袋中5种目标物的平均回收率在12 h内从117%降至91%,采样袋对目标物的回收率无较大干扰;PVDFs采样袋0 h回收率为70%~98%,6 h内回收率降至52%~79%;PET采样袋0 h回收率为68%~97%,6 h内回收率降至49%~76%,但谱图中17 min后有高浓度杂峰干扰,经定性为长链烷烃,考虑到高浓度杂质可能影响仪器的灵敏度,不建议使用PET采样袋。

[4] 周志军,刘应希,曾俊宁,等.空气中13种醛酮类有机污染物的高效液相色谱同时测定法[J].环境与健康杂志,2005,22(4):297-299.

《DB 31/1025—2016》中规定丙醛、正丁醛、正戊醛的厂界排放限值为0.11~0.26 mg/m3,相当于30~100 nmol/mol,选择10 nmol/mol作为低浓度点,在5种采样袋中分别充入混合标气,按照上述分析方法,分别在0,6,12 h测定各化合物回收率及精密度,进样体积为500 mL,结果见表2。

[5] 祝惠英,郭素荣,石磊.毛细管气相色谱法测定空气中低分子醛酮化合物[J]. 青岛大学学报,2002,17(1):90-96.

⑤IT服务外包的本质属于劳务化、操作层范畴,服务方的责任以市场的方式给予调整和界定,并不对IT管理部门的职能和职责层面带来任何改变。

[6] 谭培功,于彦彬,蒋海威,等.青岛市大气中醛酮类化合物的分析及浓度变化[J].中国环境科学,2002,22(5):451-455.

[7] 周民锋,徐小平,顾海东,等.衍生气相色谱法在环境监测中的应用[J].中国环境监测,2014,30(2):108-114.

第二位要介绍设计师是Christian Lacroix。就学术角度而言,他的设计哲学向所有人说明时尚史同其他学科一样,随着时间的车轮不断向前。“让旧事物无休止地复兴”这句话,他曾在不同场合强调过。

[8] 徐能斌,应红梅,朱丽波,等.预浓缩系统与GC-MS联用测定环境空气中痕量挥发性有机物[J].分析测试学报,2004,23(S1):198-205.

夜静更深,她依然无法入睡。风将她的一颗心一层一层地剥开来,像剥洋葱皮一样,每剥一层她就流一次泪,痛楚的泪,忏悔的泪。她的眼前晃动着风影落寞而伤感的脸孔,还有那双似乎永远迷茫的眼睛。半夜,窗外响起滴滴答答的雨点声,天空下了一场雨,她听着檐前的水滴寂寞地敲打着阶前的青石板,直到东方拂晓,天色微明,她才迷迷糊糊地睡了过去。刚睡下,就被一场恶梦惊醒了,梦中那个耽于幻想的风影站在她的面前,眼睛里满满的,风吹着他薄薄的衣衫,风过处了然无痕。再一看,风影的手中居然捏着一把刀子,刀尖上有红色的液体,正一滴一滴地往下滴落。渐渐地,风撕裂了铅灰色的云,在东方,在天边,出现了一道桔红色的曙光。

 
曹爱丽
《环境监控与预警》 2018年第02期
《环境监控与预警》2018年第02期文献

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