非甲烷總烴測(cè)定時(shí)采樣氣袋問題分析

張偉 張麗莉

摘 要：本文在研究中以非甲烷總烴采樣為核心，明確非甲烷總烴測(cè)定中的采樣標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)驗(yàn)的方式，分析非甲烷總烴測(cè)定時(shí)采樣氣袋相關(guān)問題，合理選擇采樣氣袋，保證非甲烷總烴測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，并為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：非甲烷總烴;測(cè)定;采樣氣袋

非甲烷總烴即為NMHC，特指甲烷以外的可揮發(fā)烴類物質(zhì)，多為碳?xì)浠衔铩Ｔ趯?duì)非甲烷總烴測(cè)定中，一般使用氣相色譜法進(jìn)行測(cè)定，非甲烷總烴中包含著甲烷外揮發(fā)性烴類物質(zhì)，也包含著運(yùn)用氫火焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)出的揮發(fā)性有機(jī)化合物，即為醇類、醚類、醛酮類、酯類等含碳有機(jī)化合物。這些物質(zhì)具備極強(qiáng)的光反應(yīng)活性，一旦非甲烷總烴含量超出限值，直接危害到人體健康，特別是在日常條件下，可以形成光化學(xué)煙霧，進(jìn)而危害人們身體健康，并對(duì)周邊環(huán)境造成很大的影響。對(duì)此，在非甲烷總烴測(cè)定中，要保證采樣氣袋的密封性，避免非甲烷總烴的泄露，也要保證非甲烷總烴的質(zhì)量，防止造成非甲烷總烴測(cè)定結(jié)果的誤差，發(fā)揮出采樣氣袋的作用，保證非甲烷總烴測(cè)定工作的順利開展。在這樣的環(huán)境背景下，探究非甲烷總烴測(cè)定是采樣氣袋問題具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、非甲烷總烴測(cè)定中采樣氣袋問題

我國(guó)環(huán)境保護(hù)局最早在1999年出臺(tái)《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測(cè)定-氣相色譜法? HJ/T38-1999》，之后又補(bǔ)充了《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》，明確提出大氣中非甲烷總烴測(cè)定方法，至今仍在使用。而在2017年12月份，我國(guó)環(huán)境保護(hù)局出臺(tái)《環(huán)境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定直接進(jìn)樣-氣相色譜法 HJ604-2017》標(biāo)準(zhǔn)，確立了非甲烷總烴測(cè)定對(duì)環(huán)境保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測(cè)的重大意義。在該標(biāo)準(zhǔn)頒布中，提出兩種非甲烷總烴采樣方法，一種是玻璃注射器采集法，另一種是氣袋采集法。在實(shí)際操作中，由于玻璃注射器不便于攜帶，很容易發(fā)生碰撞而破裂，且總體保存時(shí)間不長(zhǎng)，實(shí)踐中多以氣袋采集法為主，便于攜帶，彌補(bǔ)了玻璃注射器采集法的缺點(diǎn)。但是，新標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于非甲烷總烴測(cè)定氣袋可以重復(fù)使用，但在采樣使用之前要做空白試驗(yàn)，其空白值必須符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求，耐用性高。 在氣袋使用后，要清洗內(nèi)部殘留的烴氣體，總烴測(cè)定濃度不超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢出限0.06mg/m3，但是在測(cè)定試驗(yàn)中，若反復(fù)對(duì)氣袋清洗，反復(fù)進(jìn)行空白試驗(yàn)，勢(shì)必會(huì)降低非甲烷總烴測(cè)定效率。對(duì)此，在氣袋使用中，要通過實(shí)驗(yàn)的方式，事前明確各個(gè)濃度樣品所選用的氣袋的清洗次數(shù)，使其空白值符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以保證非甲烷總烴測(cè)定效率。

二、關(guān)于非甲烷總烴測(cè)定中采樣氣袋清洗次數(shù)的實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)材料

在實(shí)驗(yàn)中，所有實(shí)驗(yàn)儀器和相關(guān)材料均為非甲烷總烴測(cè)定中的專用材料或儀器，包括Claeus453氣相色譜儀、雙氫火焰檢測(cè)器、色譜柱。選擇氮?dú)鉃槠胶鈿?，?biāo)準(zhǔn)稀釋氣為高純度氮?dú)?，采樣容器選擇優(yōu)質(zhì)鋁箔復(fù)合膜采樣氣袋，其采樣容量為1升。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

選擇九個(gè)采樣氣袋，即為優(yōu)質(zhì)鋁箔復(fù)合膜采樣氣袋，先對(duì)這九個(gè)采樣氣袋進(jìn)行空白試驗(yàn)，保證其空白值符合標(biāo)準(zhǔn)后，就是總烴不得檢出。把九個(gè)采樣氣袋分為3組，即為A組、B組、C組，在A組采樣氣袋中加入5.11μmol/ mol、5.32μmol/mol、5.88μmol/mol等低濃度非甲烷總烴樣品，在B組采樣氣袋中加入32.6μmol/mol、33.1μmol/mol、33.1μmol/mol等中濃度非甲烷總烴樣品，在C組采樣氣袋中加入103μmol/mol、108μmol/mol、106μmol/mol等高濃度非甲烷總烴樣品，檢測(cè)非甲烷總烴的濃度。在完成測(cè)定后，通過除烴空氣對(duì)九個(gè)采樣氣袋進(jìn)行清洗，洗后檢測(cè)非甲烷總烴的濃度，直到檢測(cè)不出來(lái)非甲烷總烴濃度為止，記錄三組不同采樣氣袋的空白值符合標(biāo)準(zhǔn)需要清洗幾次，為日后非甲烷總烴測(cè)定中采樣氣袋的使用提供參考。

（三）實(shí)驗(yàn)過程

圖如1所示，為非甲烷總烴測(cè)定中采樣氣袋系統(tǒng)。

（1為排氣管道;2為玻璃棉過濾頭;3為連接管;4為加熱采樣管;5為快速接頭陽(yáng)頭;6為快速接頭陰頭;7為采樣氣袋;8為真空箱;9為閥門;10為活性炭過濾器;11為抽氣泵。）

在采樣前，把氣袋和抽氣泵連接在一起，氣袋氣體全部抽到真空箱中，之后密封真空箱;把加熱采樣管插入采樣孔，進(jìn)氣孔位置與排氣管道中心重合，加熱采樣管連接電源，加熱到12℃;調(diào)節(jié)閥門管道的接頭與連接管相連，啟動(dòng)抽氣泵進(jìn)行抽氣，把采樣管內(nèi)氣體排放到排氣管道中，斷開連接;把采樣管和真空箱氣袋接口相連，調(diào)節(jié)閥門管路和真空箱接口相連，如圖2所示，達(dá)到采樣標(biāo)準(zhǔn)，連接管與真空箱接口斷開。

把抽氣泵連接真空箱中的采樣氣袋接口，圖如2，啟動(dòng)抽氣泵排除氣袋樣品，重復(fù)3次后，恢復(fù)氣路連接，取下氣袋，標(biāo)注樣品編號(hào)。

（三）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

在本次非甲烷總烴測(cè)定中，以氣袋為樣品容器，使用標(biāo)準(zhǔn)稀釋氣體進(jìn)行甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體的稀釋，形成五個(gè)濃度梯度進(jìn)行測(cè)定濃度校準(zhǔn)，從非甲烷總烴低濃度至高濃度進(jìn)行測(cè)定濃度校準(zhǔn)，以1.0ml標(biāo)準(zhǔn)稀釋氣體為主，運(yùn)用氣相色譜儀檢測(cè)非甲烷總烴濃度，并以非甲烷總烴濃度為X軸，峰面積為Y軸，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（四）結(jié)果分析

將之前準(zhǔn)備好的A、B、C三組樣品進(jìn)行測(cè)定試驗(yàn)，選取1.0ml樣品實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果如下：

由表1我們可以看出，在非甲烷總烴濃度為5μmol/mol左右時(shí)，在非甲烷總烴測(cè)定試驗(yàn)中，采樣氣袋只需清洗一次即可符合重復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)，符合空白值要求;在非甲烷總烴濃度為30μmol/mol左右時(shí)，在非甲烷總烴測(cè)定試驗(yàn)中，采樣氣袋需清洗兩次即可符合重復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)，符合空白值要求;在非甲烷總烴濃度為100μmol/mol左右時(shí)，在非甲烷總烴測(cè)定試驗(yàn)中，采樣氣袋需清洗三次即可符合重復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)，符合空白值要求。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，可以選擇采樣氣袋作為非甲烷總烴的采樣容器，根據(jù)環(huán)境空氣與廢棄采取不同的采樣氣袋使用方式，空氣環(huán)境中，非甲烷總烴含量?jī)H是3.57mg/m3，采樣氣袋清洗一次即可達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn);而針對(duì)廢氣而言，非甲烷總烴含量取值范圍為3.57mg/m3-71.4mg/m3，需要清洗兩至三次，結(jié)合廢棄成分情況，仍需設(shè)置加熱裝置，以保證測(cè)定結(jié)果的精確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊梅.氣相色譜法測(cè)定廢氣中非甲烷總烴存在的問題與對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2019（02）：140-141.

[2]劉美玲，王春榮.淺析非甲烷總烴測(cè)定時(shí)采樣氣袋問題[J].當(dāng)代化工研究，2017（12）：33-34.

[3]桂燕君，徐麗娟.測(cè)定固定污染源廢氣中非甲烷總烴的問題探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（05）：46-48+50.

[4]甘偉，劉學(xué)敏，朱明吉，孫靜，蹇川.關(guān)于改進(jìn)非甲烷總烴測(cè)定方法的探討[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2017，33（02）：110-115.

[5]萬(wàn)婷婷，彭濤，景立新.氣相色譜法檢測(cè)廢氣中甲烷、非甲烷總烴的問題研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2016，32（03）：120-125.