空氣中苯系物氣相色譜檢測(cè)條件探究

孫彥娟，王瑞媛，楊 勇

（牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011）

引言

“室內(nèi)空氣污染”已經(jīng)成為第三污染時(shí)期的主要特征，室內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)人們的健康至關(guān)重要。室內(nèi)空氣中常見的幾大污染物為苯系物、甲醛、氡等。苯系物主要包括為苯、甲苯、二甲苯等。室內(nèi)空氣苯系物污染的來源多，主要有室內(nèi)裝飾裝修，其次為吸煙和烹飪產(chǎn)生的油煙等。吸煙對(duì)總的苯濃度平均貢獻(xiàn)值為2 μg/m3～3 μg/m3，是國外室內(nèi)空氣苯污染的主要來源[1]。苯作為強(qiáng)毒性的有機(jī)物，對(duì)人體主要造成血液系統(tǒng)方面的疾病。甲苯、二甲苯對(duì)機(jī)體的長期慢性影響主要可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)和肝腎功能的損傷，所以苯系物在國標(biāo)GB/T 18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》作為要求檢測(cè)的化學(xué)性污染物。并且GB 1173《居住區(qū)大氣中苯，甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法》中指出，氣相色譜檢測(cè)方法為標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。氣相色譜法具有分析速度快、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，所以更多地應(yīng)用于室內(nèi)空氣檢測(cè)的相關(guān)研究中，針對(duì)不同的儀器型號(hào)、色譜柱、色譜條件存在差異。本研究通過對(duì)該類型氣相色譜儀及色譜柱條件探索，為使用同類儀器及色譜柱的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

賽默飛Trace 1300 氣相色譜儀；氫火焰離子檢測(cè)器（FID）；GH-400 高純氫發(fā)生器，＞99.999%；高純氮KB-TOVC 毛細(xì)柱，擔(dān)體為100%的二甲基，規(guī)格為50 m×0.32 mm×0.1 μm；椰子殼活性炭管。

苯、甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、二硫化碳，色譜純。

1.2 儀器方法優(yōu)化

儀器方法首先參照文獻(xiàn)《溶劑解吸法測(cè)定空氣中的8 種苯系物》的儀器方法，柱箱溫度60 ℃保持5min，以10℃/min升至100℃保持1min，再以40℃/min升至200 ℃保持1 min。進(jìn)樣口溫度：240 ℃；檢測(cè)器溫度：240℃；氫氣流量30mL/min；空氣流量：400 mL/min；尾吹氣流量25 mL/min[2]。柱流量定為2 mL/min，分流比為5∶1，配制苯系物混合液進(jìn)樣1 μL，峰型較差，溶劑峰較寬，其他組分峰上也出現(xiàn)雜峰，改分流比為10∶1 后，結(jié)果如圖1。

圖1 混合溶液色譜圖

2 分析方法驗(yàn)證

2.1 重復(fù)性檢測(cè)

配制3 個(gè)不同濃度的苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液，以上述的儀器方法重復(fù)進(jìn)樣6 次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.77%。將實(shí)驗(yàn)的儀器條件改為柱箱溫度60 ℃保持1min，以10 ℃/min 升至100 ℃保持1 min，再以40 ℃/min 升至200 ℃保持1 min，再以10 ℃/min，升溫到240 ℃，重復(fù)性達(dá)到要求限值，結(jié)果如表1。

表1 苯系物各組分檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性

2.2 校準(zhǔn)曲線

根據(jù)文獻(xiàn)《應(yīng)用氣相色譜法測(cè)定室內(nèi)空氣中苯濃度效果分析》中的方法[3]。配制5 個(gè)梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，于10 mL 的容量瓶中，加入5 mL的二硫化碳，再分別加入各組分色譜純10 μL，用二硫化碳定容至刻度，混勻配制成溶液1，將溶液1 依次進(jìn)行2、5、5、10倍稀釋混勻，配制成5 個(gè)梯度的標(biāo)準(zhǔn)系列。每個(gè)系列進(jìn)樣1 μL，以X 為峰面積，Y 為濃度建立回歸方程，結(jié)果如表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

2.3 解析率

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制，于10 mL 的容量瓶中加入5 mL的二硫化碳，加入表3 中相應(yīng)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再定容至10 mL。

表3 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中各組分的濃度

解析方法：取9 只活性炭管，每組3 只，分為低中高濃度組，活性炭管中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液2、4、8 μL，平衡過夜。同時(shí)，取9 個(gè)2 mL 的進(jìn)樣瓶，分成3 組，每組3 個(gè)，每個(gè)進(jìn)樣瓶中加入1 mL 二硫化碳，再依次加入2、4、8 μL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制參比液。

將上述活性炭管使用1 mL 二硫化碳進(jìn)行解析，振搖1 min，放入37 ℃恒溫箱加熱解析1 h 取出，解析液，參比液依次進(jìn)樣1 μL，根據(jù)峰面積計(jì)算解析率。解析率=（解析液的峰面積/參比液峰面積）100%，結(jié)果如表4。

表4 各組分解析率

3 討論

GB 50325—2014《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中要求在工程驗(yàn)收時(shí)需檢測(cè)苯這一指標(biāo)，對(duì)甲苯、二甲苯等并未要求。由于苯的毒性強(qiáng)，國家禁止使用苯作為稀釋劑和溶劑使用，商家以毒性中等的甲苯、二甲苯代替苯[4]。但近些年由于二甲苯代替苯的使用，導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染中二甲苯的超標(biāo)率更高，盡管甲苯、二甲苯的毒性相對(duì)較低，但是甲苯、二甲苯對(duì)健康的長期慢性影響也應(yīng)得到關(guān)注。在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，影響峰面積重復(fù)性的主要原因有：進(jìn)樣方式、襯管污染、襯管內(nèi)玻璃棉位置、進(jìn)樣隔墊松動(dòng)、分流比、柱溫箱溫度等，更換襯管，安裝玻璃棉位置合理后，效果仍不理想。改分流比為10∶1，達(dá)到理想效果。這是由于，沸點(diǎn)低的物質(zhì)擴(kuò)散速度快，采用較小分流比使主峰過載或者與小雜峰分離不佳，導(dǎo)致每次分離程度不同，影響精密度[5]。由于二硫化碳及苯系物色譜純揮發(fā)性極強(qiáng)，所以導(dǎo)致配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液可能與實(shí)際值有少許誤差，但仍然在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，所以操作人員應(yīng)提高自身的操作技術(shù)，熟練程度，在配制溶液過程中，縮短移液過程中的距離或者盡量蓋上瓶蓋，減少揮發(fā)。