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基于GC-FID的VOCs自动监测仪非甲烷总烃测试研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

随着人们对雾霾越来越重视,挥发性有机物(VOCs)作为PM2.5和O3的前体物之一,越来越受到各界的关注。 为全面加强VOCs污染防治工作,强化重点地区、重点行业、重点污染物的减排,遏制O3上升势头,促进环境空气质量持续改善,环境保护部、国家发展和改革委员会、财政部、交通运输部、国家质量监督检验检疫总局和国家能源局6部委共同制定了《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。明确了今后VOCs治理工作的重点、目标任务和应采取的保障措施。“十三五”期间,江苏省借助“两减六治三提升(简称‘263’)”专项行动计划挥发性有机物排放总量削减20%以上。日本、美国、欧盟等许多国家都制定了相应的控制政策,已经取得了一定成效[1-2]。目前,非甲烷总烃作为挥发性有机物综合控制指标是相关标准规范中主要监测评价指标之一,对它的连续监测将为总量核算和环境保护税征收提供科学、合理的数据依据。

1 实验方法

1.1 自动监测仪测试方法

目前,市场上开发研制的VOCs自动监测仪检测方法主要有:气相色谱-火焰离子化检测法(GCFID)、傅里叶红外法(FTIR)、光离子化检测法(PID)、气相色谱-质谱法(GC-MS)、差分吸收光谱(DOAS)、离子迁移谱(IMS)等[3-6]。这些监测方法在监测应用中各有不同的优缺点,国内开发应用较为成熟的是GC-FID检测方法。试验选用TCS/VOCs型VOC气体自动监测仪进行非甲烷总烃自动监测测试研究。

1.2 试验测试

(1)TCS/VOCs-369-01非甲烷总烃在线色谱分析仪;不锈钢填充柱1(2 m PQ柱),不锈钢填充柱2(0.6 m总烃柱)。

(2)Agilent-7890B 气相色谱仪;色谱柱 1(FS,Deactivated 30 m ×0.530 mm),色谱柱 2(HPMOLESIEVE 30 m × 0.530 mm × 25.0 μm)。

[8][32][48] 范子英、彭飞、刘冲:《政治关联与经济增长:基于卫星灯光数据的研究》,《经济研究》2016年第1期,第114-126页。

(3)标准气体(均为混合标气)

涉河建设项目管理必须走出仅注重审批环节的管理模式,要按照新的管理办法要求,全面实施涉河事项的监管。监管主体实行属地管理原则,所有涉河项目涉河事项(包括市级以上审批)的监督管理工作均由当地水行政主管部门负责。为体现分级管理原则,重庆市水行政主管部门已委托市河道管理站负责市级以上水行政主管部门许可的涉河建设项目的监督管理工作,但其监督管理内容只是部分监管,必须坚持区县属地监管为主、河道管理部门监督为辅的基本原则,做好河道涉河建设项目监管工作。

用高浓度标准气体分别稀释2.5和5倍后进行测试,VOCs自动监测仪非甲烷总烃精密度(重复性)测试结果见表2。由表1和表2 VOCs自动监测仪非甲烷总烃精密度(重复性)测试结果表明:用低、中、高浓度标准气体测试时,VOCs自动监测仪非甲烷总烃的重复性均低于3%;用标准气体稀释后测试,由于人为稀释误差导致VOCs自动监测仪非甲烷总烃的重复性会出现高于3%的结果,但均低于5%。由此,可知VOCs自动监测仪非甲烷总烃具有较好的精密度。

(4)采样容器

分别用低、中、高3种浓度的标准气体进行测试,VOCs自动监测仪非甲烷总烃精密度(重复性)[7-8]测试结果见表1。

低浓度;甲烷2.0 mg/m3,丙烷(非甲烷总烃)1.5 mg/m3,总烃 3.5 mg/m3,填充气为氮气;中浓度;甲烷5.0 mg/m3,丙烷(非甲烷总烃)5.0 mg/m3,总烃 10.0 mg/m3,填充气为氮气;高浓度;甲烷 7.1 mg/m3,丙烷(非甲烷总烃)19.8 mg/m3,总烃 26.9 mg/m3,填充气为氮气。

在某排污单位厂界VOCs自动监测仪的采样口用玻璃注射器和PVF气体采样袋与自动监测仪同时采集实际样品[9]。样品采集后在8 h内送到实验室进行分析,实验室采用与自动监测仪相同的GC-FID测试方法进行样品的非甲烷总烃测试,比对测试结果见表3。

2 测试结果与分析

2.1 精密度测试

(1)若CurrentLayerDepth 小于CurrentSampleDepth,则将CurrentLayerDepth 加上LayerDepth(即移动到下一层),将CurrentTexcoords 加上采样步长△t(即移动到下一个采样点),然后重复上述操作;

 

表1 非甲烷总烃标准气体VOCs自动监测仪测试结果 mg·m-3

  

低浓度 中浓度 高浓度项目123456平均值(X)相对误差(δ)/%标准偏差(S)相对标准偏差(R S D)/%ρ(甲烷)1.981.961.951.971.951.971.96-1.80.010.6 ρ(总烃)3.483.433.383.53.473.473.46-1.30.041.3 ρ(非甲烷总烃)1.51.481.431.531.521.51.49-0.40.042.4 ρ(甲烷)4.944.944.954.954.944.934.94-1.20.010.2 ρ(总烃)9.949.969.979.959.969.939.95-0.50.010.1 ρ(非甲烷总烃)5.015.025.025.015.025.005.010.30.010.2 ρ(甲烷)6.666.686.656.666.586.646.65-6.40.030.5 ρ(总烃)27.526.227.026.927.627.227.10.60.532.0 ρ(非甲烷总烃)20.819.520.320.221.120.620.43.10.562.7

牟泽雄:在当前的书法欣赏与教学中,存在一种技术化的倾向。将整体性的书法看成是笔法、结构、章法、墨法等技术性手段的叠加。对传统经典法帖的解读与示范大都是做表面化、技术化,忽略了传统经典法帖背后复杂而丰富的时代背景、文化内涵、个人阅历、个性趣味,导致对传统书法观念上的误解。在实践中就常常会出现林散之先生批评的“满纸纷披夸独能,春蛇蚯蚓乱纵横”式的胡乱的“创新”和过度的“制作”等误区。你对这个问题怎么看?在你看来,书法技术化的原因是什么?在教学上我们是否能找到一种更好的办法和方式?

 

表2 非甲烷总烃标准气体稀释后VOCs自动监测仪测试结果mg·m-3

  

标准气体稀释5倍标准气体稀释2.5倍项目12345678 X δ/%S R S D/%ρ(甲烷)1.42 ρ(总烃)5.38 ρ(非甲烷总烃)3.96 1.151.201.221.241.261.241.281.221.23-13.60.043.24.154.364.424.534.564.554.684.454.46-17.10.163.63.013.163.203.293.303.313.403.233.24-18.20.123.6 ρ(甲烷)2.84 ρ(总烃)10.76 ρ(非甲烷总烃)7.92 2.532.462.542.482.562.462.582.372.50-12.10.072.79.028.869.148.959.278.839.258.518.98-16.60.252.86.496.406.616.476.716.376.676.146.48-18.20.192.9

2.2 线性误差测试

根据表1和表2 VOCs自动监测仪非甲烷总烃的线性误差(相对误差)测试结果表明:用低、中、高浓度标准气体测试时,VOCs自动监测仪非甲烷总烃的相对误差均低于5%;用标准气体稀释后测试,由于人为稀释误差导致VOCs自动监测仪非甲烷总烃的相对误差在10%~20%之间。由此可以得出,当用标准气体直接进行线性测试时,除去人为稀释标准气体带来的误差,VOCs自动监测仪非甲烷总烃的相对误差能够稳定控制在±10%以内。

2.3 实际样品比对测试

100 mL玻璃注射器;4 L Tedlar PVF采样袋。

 

表3 非甲烷总烃实际样品比对测试结果mg·m-3

  

ρ(总烃)序号 自动监测仪ρ(甲烷)实验室实验室12 34567自动监测仪1.021.040.9990.9951.011.001.01针筒1.021.051.011.011.021.011.03气袋1.020.2410.9890.9540.951.000.962自动监测仪1.691.731.681.681.681.681.68针筒2.162.181.841.701.621.671.56气袋0.6770.6880.680.6820.6720.680.6741.101.021.081.181.151.291.11 ρ(非甲烷总烃)实验室针筒 气袋 针筒 气袋 针筒 气袋δ/%绝对误差1.141.130.8240.6910.6070.6620.5270.0770.7730.0960.2270.1990.2870.15-40.7-39.3-17.5-1.310.72.727.9779.2-11.0608.3200.4237.7136.9349.3-0.464-0.445-0.144-0.0090.0650.0180.1470.600-0.0850.5840.4550.4730.3930.524

由表3非甲烷总烃实际样品比对测试结果可以看出,VOCs自动监测仪非甲烷总烃的测试结果比较稳定,实验室进行实际样品测试时由于涉及采样、采样器材、运输、保存和分析等多个环节,测试结果差异较大,用玻璃注射器采样测试时相对误差在-1.3%~-40.7%之间,绝对误差在-0.009~-0.464 mg/m3之间;用气袋采样测试时相对误差在-11.0%~779.2%之间,绝对误差在-0.085~0.6 mg/m3之间。由此可见,在对排污单位无组织采样监测时,用玻璃注射器采样分析受本底干扰较小,结果优于用气袋采样分析结果[10-12],对VOCs自动监测仪非甲烷总烃的实际样品比对结果评价用绝对误差较为合适,绝对误差能够控制在±0.5 mg/m3以内。

3 结论

(1)基于GC-FID分析方法的VOCs自动监测仪非甲烷总烃的精密度和线性误差能够达到良好测试水平,自动监测仪的重复性能够控制在5%以内,线性误差能够控制在±10%以内。

(2)对低浓度实际样品比对时,适合用绝对误差评价。用玻璃注射器采样测试,自动监测仪比对测试结果绝对误差能够控制在±0.5 mg/m3以内。

2.1组间总有效率对比 研究组银屑病患者总有效率经评定为92.5%,对照组经评定为57.5%,组间具统计学差异(P<0.05);研究结果如表1所示。

(3)采用玻璃注射器和PVF采样气袋采集实际样品时,玻璃注射器本底低于采样气袋,测试结果优于气袋采样结果。

[参考文献]

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蕫艳平,宋祖华,王美飞,陈斗,王剑,任向
《环境科技》 2018年第02期
《环境科技》2018年第02期文献

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