污染源废气/环境空气中非甲烷总烃检测方案(气相色谱仪)

SSL-CA20-270Excellence in Science Excellence in ScienceGC-166 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn GC 法测定固定污染源废气及环境空气中的非甲烷总烃 GC-166 摘要：本文建立了气相色谱仪检测固定污染源废气及环境空气中非甲烷总烷(NMHC) 的分析方法，分析结果表明：在此分析条件下。参考标准 HJ 38-2017 及 HJ 604-2017，在 0.5~16 umol/mol 及 25-400 umol/mol 两个线性范围内，总烃及甲烷组分的线性回归系数R均大于 0.999。总烃及甲烷的方法检出限分别为 0.007及0.031mgC/m'，标准对检出限要求均为0.060 mgC/m， 满足标准要求。取用浓度 16 umol/mol的标准气体重复6次测试得到总到及甲烷的 RSD 都小于0.5%。 关键词：气相色谱仪固定污染源 环境空气非甲烷总烃 非甲烷总烃(Non Methane Total Hydrocarbon，NMHC)指在气相色谱仪的氢火焰离子化检测器上有响应的除了甲烷以外的气态有机化合物的总和。主要包括烷烃，烯烃，芳香烃和含氧烃等组分。 害，而且可以大量减少化学烟雾污染的生成。所以对非甲烷总烃的监测相当重要，对环境空气质量的持续改善起到着重要的意义。 非甲烷总烃主要产生于煤炭燃烧、石油燃烧、汽油燃烧、溶剂蒸发、焚烧垃圾、废物提炼等。故这些行业的排放均被相关标准所限值，并根据要求建立非甲烷总烃监测机制，用以控制及改善非甲烷总烃的排放。非甲烷总烃的监测可以说是治理与改善的基础。降低非甲烷总烃的排放不仅可以降低对人体的直接危 本文参考《环境空气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定直接进样-气相色谱法》 (HJ 604-2017)及《固定污染源废气总烃、I甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》 (HJ 38-2017)，建立了污染源及环境空气中非甲烷总烃的气相色谱分析方法，分离良好，分析时间短，满足标准的要求。 实验部分 1.1仪器及前处理耗材 气相色谱仪： Nexis GC-2030 阀箱：自动十通阀进样器(总烃路惰化)+1.0mL定量环 气袋： Tedlar 气体采样袋 1.2分析条件 色谱柱1(甲烷柱)：GDX-104 60/80 mesh 进样量：1ml 3.0m×3.2mm×2.1mm) 检测器温度：220℃ 色谱柱2(总烃柱)： Restric tube 1.0m x2mm 氢气流量：30 mL/min 柱温程序：80℃(2min) 空气流量：400 mL/min 进样方式：十通阀进样 尾吹流量：24mL/min 1.3样品前处理 在采集固定污染源样品时，确认采样位置与采样点。开启加热采样管电源后通过烟道预留采样点伸入烟道，采样时全程保持采样管温度120℃左右，气袋用真空采样箱采集，使用样品气清洗至少3次后再进行实际样品采集，结束后把气袋放入避光的保存箱后，24小时内完成样品测试。采集环境空气时则无需高高采样管，直接在计划采样点位使用真空采样箱采集样品即可，同样需要样品气预先清洗采样气袋，其他步骤一致。 回实验室将气袋连接阀箱，挤压气袋使样品气充满阀箱定量环，随后立即启动设备进行测试。 结果讨论 2.1标准气体色谱图 使用100ml 玻璃注射器，通过标气钢瓶减压阀移取一定体积的标准气体，后将注射器和阀箱进样口连接，推动注射器杆，进样测试后得到的总烃及甲烷的色谱图见图1，相关化合物信息见表1。 图1 总烃及甲烷色谱图((16umol/mol) 表1氯苯类化合物信息 No. 组分名称 英文名称 CAS 号 保留时间 (min) 1 总烃 total hydrocarbon / 0.240 2 甲烷 methane 74-82-8 1.228 2.2标准曲线与检出限 以100ml玻璃注射器(预先放入硬质聚四氟乙烯薄片，摇晃时可以更好的混匀标气)，按1：1的体积比，使用高纯Nz作为稀释气，将甲烷标准气逐级稀释，配置成高摩尔分数和低摩尔分数两个不同范围的标准曲线。其中高摩尔分数曲线包括：25、50、100、200和400 umol/mol。低摩尔分数标准曲线包括：0.5、1.0、2.0、4.0、8.0和16 umol/mol。以总烃和甲烷的摩尔分数为横坐标，对应峰面积为纵坐标绘制的标准曲线见图2。以0.5 umol/mol浓度标气在3倍信条比条件下计算检出限，结果展示在下表2中。 图2总烃及甲烷高、低浓度标准曲线 表2总烃及甲烷的线性相关系数和仪器检出限(mgC/m) No. 组分名称 相关系数r(高浓度)相关系数r(低浓度) 检出限 1 总烃 0.9995 0.9995 0.007 2 甲烷 0.9992 0.9990 0.030 2.3重复性结果 取用浓度 16 umol/mol的标准气体重复6次测试得到总烃及甲烷的响应面积，考察仪器重复性，具体结果见表3 表 3重复性结果 No. 组分名称 峰面积 RSD% 1 2 3 4 5 6 1 总烃 89139 89081 89155 89346 88853 89061 0.180 2 甲烷 100736 101200 100928 100644 100669 100727 0.210 2.4实际样品测试 对某排污单位固定污染源排放点原气及厂界下风向在不同时间段分别进行2次现场样气采集后，上机测试非甲烷总烃数据，得到的具体测试结果见表4。 表4实际样品测试结果 No. 组分名称 结果浓度 (mgC/m3) 废气1 废气2 环境气1 环境气2 1 总烃 143.35 420.01 2.391 2.342 2 甲烷 0.785 0.778 1.124 1.162 3 非甲烷总烃 142.57 419.23 1.267 1.180 结论 本文建立了气相色谱仪检测固定污染源废气及环境空气中非甲烷总烃(NMHC)的分析方法。结果表明：在此仪器分析条件下。参考标准 HJ 38-2017 及 HJ 604-2017， 在0.5~16 umol/mol 及 25-400 umol/mol两个不同的浓度范围内，总烃及甲烷组分的线性回性系数R均大于 0.999。以3倍信噪比计算得到总烃及甲烷的方法检出限分别为 0.007 及0.031 mgC/m， 满足标准要求。取用 16 umol/mol 的标准气体重复6次测试得到总烃及甲烷的 RSD 都小于0.5%。该方法分析速度快、精密度良好，可用于非甲烷总烃的测试分析。 岛津应用云 建立了气相色谱仪检测固定污染源废气及环境空气中非甲烷总烃（NMHC）的分析方法。在此分析条件下。参考标准HJ 38-2017及HJ 604-2017，在0.5~16 μmol/mol及25-400 μmol/mol两个线性范围内，总烃及甲烷组分的线性回归系数R均大于0.999。总烃及甲烷的方法检出限分别为0.007及0.031 mgC/m3，标准对检出限要求均为0.060 mgC/m3，满足标准要求。取用浓度16 μmol/mol的标准气体重复6次测试得到总烃及甲烷的RSD都小于0.5%。