空氣和廢氣監(jiān)測 課件 苯系物的測定

任務4.3.4苯系物的測定空氣和廢氣監(jiān)測技術(shù)任務4.3.4苯系物的測定學習目標：1.了解室內(nèi)空氣中苯系物來源及危害；2.掌握氣相色譜法測定室內(nèi)空氣中苯系物的方法原理；3.能準確測定室內(nèi)空氣中苯系物的含量，并進行室內(nèi)空氣質(zhì)量評價；4.能進行數(shù)據(jù)處理，并能判斷結(jié)果的合理性；5.能判斷測定結(jié)果的異常現(xiàn)象并能解決；6.能判斷檢測過程中的安全事項，確保操作安全；7.具有環(huán)保意識和節(jié)約意識。（一）苯系物的性質(zhì)、來源及危害

1.苯系物的性質(zhì)

苯系物，即芳香族有機化合物，為苯及衍生物的總稱，主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯、苯乙烯、苯酚、苯胺、氯苯、硝基苯等，其中前四種代表性物質(zhì)。苯及同系物都為無色透明油狀液體，具有強烈的芳香味，易揮發(fā)，易燃有毒。一、基本知識

2.苯系物的來源

苯系物主要來源：有機物溶劑，如油漆、涂料、填縫膠、黏合劑等；建筑材料，如人造板、隔熱板、塑料板材等；裝飾材料，如壁紙、地板革、地毯、化纖窗簾等；生活辦公用品，如油墨、復寫紙、復印機、打印機等。

3.苯系物的危害

強致癌物質(zhì)，對眼睛、皮膚和上呼吸道有刺激作用，長期吸入會導致再生障礙性貧血（血癌），可導致胎兒先天性畸形。（二）苯系物的限量值及測定方法《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》（GB/T18883-2022）規(guī)定，室內(nèi)空氣中氡的限值為為0.03mg/m3，甲苯的限值為0.20mg/m3，二甲苯的限值為0.20mg/m3。《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》規(guī)定I類民用建筑工程濃度限值苯為0.06mg/m3、甲苯為0.15mg/m3、二甲苯均為0.20mg/m3；Ⅱ類民用建筑工程濃度限值苯為0.09mg/m3、甲苯和二甲苯均為0.20mg/m3。（二）苯系物的限量值及測定方法苯系物的測定方法主要是氣相色譜法。根據(jù)解吸方法分為溶劑解吸和熱解吸兩種。溶劑解吸使用的二硫化碳溶劑毒性較大，應優(yōu)先選用熱解吸法。環(huán)境空氣苯系物的測定固體吸附/熱脫附-氣相色譜法（HJ583-2010）和環(huán)境空氣苯系物的測定活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法（HJ584-2010）。

固體吸附/熱脫附-氣相色譜法方法適用于環(huán)境空氣及室內(nèi)空氣中苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、異丙苯和苯乙烯的測定，也適用于常溫下低濃度廢氣中苯系物的測定。當采樣體積為IL時，苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、異丙苯和苯乙烯的方法檢出限和測定下限見表4-7。二、實訓操作（一）測定原理

用填充聚2，6-二苯基對苯醚（Tenax）采樣管，在常溫條件下，富集環(huán)境空氣或室內(nèi)空氣中的苯系物，采樣管連入熱脫附儀，加熱后將吸附成分導入帶有氫火焰離子化檢測器（FID）的氣相色譜儀進行分析。（二）儀器和設備（1）氣相色譜儀：配有FID檢測器。（2）色譜柱

填充柱：內(nèi)填充涂附2.5%鄰苯二甲酸二壬酯和2.5%有機皂土-34。

毛細管柱：固定液為聚乙二醇，膜厚1.00μm或等效毛細管柱。（3）熱脫附裝置（4）老化裝置（5）樣品采集裝置（二）儀器和設備（6）采樣管：不銹鋼或硬質(zhì)玻璃，內(nèi)填不少于200mg的Tenax（60～80目）吸附劑，兩端用不銹鋼網(wǎng)或石英棉固定。（7）溫度計：精度0.1℃（8）氣壓表：精度0.01kPa（9）微量進樣器：1～5μl（10）一般實驗室常用儀器和設備（三）測定分析過程1.采樣管的準備新填裝的采樣管應用老化裝置或具有老化功能的熱脫附儀老化，老化流量為50ml/min，溫度為350℃，時間為120min；使用過的采樣管應在350℃下老化30min以上。老化后的采樣管兩端立即用聚四氟乙烯帽密封，放在密封袋或保護管中保存。密封袋或保護管存放于裝有活性炭的盒子或干燥器中，4℃保存。老化后的采樣管應在兩周內(nèi)使用。2.樣品采集

（1）對采樣器進行流量校準。在采樣現(xiàn)場，將一只采樣管與空氣采樣裝置相連，調(diào)整采樣裝置流量，此采樣管僅作為調(diào)節(jié)流量用，不用做采樣分析。

（2）常溫下，將老化后的采樣管去掉兩側(cè)的聚四氟乙烯帽，按照采樣管上流量方向與采樣器相連，檢查采樣系統(tǒng)的氣密性。

（3）以10～200ml/min的流量采集空氣10～20min。若現(xiàn)場空氣中含有較多顆粒物，可在采樣管前連接過濾頭。同時記錄采樣器流量、當前溫度和氣壓。20℃下，苯系物各組分在填裝有200mg的Tenax-TA吸附管中的安全采樣體積見表4-8。

（4）采樣完畢前，再次記錄采樣流量，取下采樣管，立即用聚四氟乙烯帽密封。3.樣品保存采樣管采樣后，立即用聚四氟乙烯帽將采樣管兩端密封，4℃避光密閉保存，30d內(nèi)分析。4.現(xiàn)場空白樣品的采集將老化后的采樣管運輸?shù)讲蓸蝇F(xiàn)場，取下聚四氟乙烯帽后重新密封，不參與樣品采集，并同已采集樣品的采樣管一同存放。每次采集樣品，都應采集至少一個現(xiàn)場空白樣品。5.填充柱制備稱取有機皂土0.525g和DNP0.378g，置圓底燒瓶中，加入60ml苯，于90℃水浴中回流3h，再加入Chromsorb

G·DMCS載體15g繼續(xù)回流2h后，將固定相轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中，在紅外燈下邊烘烤邊搖動至松散狀態(tài)，再靜置烘烤2h后即可裝柱。將色譜柱的尾端（接檢測器一端）用石英棉塞住，接真空泵，柱的另一端通過軟管接一漏斗，開動真空泵后，使固定相慢慢通過漏斗裝入色譜柱內(nèi)，邊裝邊輕敲色譜柱使填充均勻，填充完畢后，用石英棉塞住色譜柱另一端。填充好的色譜柱需在150℃下，以20～30

ml/min

的流速通載氣，連續(xù)老化24h。6.儀器的選擇

（1）當選用的熱脫附裝置只具有一級脫附功能時，宜選用帶有填充柱的氣相色譜儀。填充柱氣相色譜參考條件如下：

①熱脫附儀載氣流速：50

ml/min；閥溫：100℃；傳輸線溫度：150℃；脫附溫度：250℃；脫附時間：3

min。

②填充柱氣相色譜載氣流速：50

ml/min；進樣口溫度：150℃；檢測器溫度：150℃；柱溫：65℃；氫氣流量：40

ml/min；空氣流量：400

ml/min。（2）當選用的熱脫附裝置具有二級脫附功能時，應選用帶有毛細管柱的氣相色譜儀。選擇毛細管柱時，根據(jù)二級脫附聚焦管的推薦熱脫附流量選擇毛細管柱內(nèi)徑。一般情況下，聚焦管推薦熱脫附流量低于

2.0

ml/min時，可選用0.25mm

內(nèi)徑的毛細管柱；當聚焦管推薦熱脫附流量大于2.0

ml/min時，可選用0.32mm內(nèi)徑以上的毛細管柱。固定液為聚乙二醇，膜厚大于1.0μm

的毛細管柱對該方法的目標組分有較好的分離。二級熱脫附、毛細管柱氣相色譜參考條件如下：

①熱脫附儀采樣管初始溫度：40℃；聚焦管初始溫度：40℃；干吹溫度：40℃；干吹時間：2min；采樣管脫附溫度：250℃；采樣管脫附時間：3

min；采樣管脫附流量：30

ml/min；聚焦管脫附溫度：250℃；聚焦管脫附時間：3min；傳輸線溫度：150℃。

②毛細管柱氣相色譜柱箱溫度：80℃恒溫；柱流量：3.0ml/min；進樣口溫度：150℃；檢測器溫度：250℃；尾吹氣流量：30ml/min；氫氣流量：40ml/min；空氣流量：400ml/min。7.校準曲線繪制分別取適量的標準貯備液，用甲醇稀釋并定容至1.00ml，配置質(zhì)量濃度依次為5、10、20、50和100μg/ml的校準系列。將老化后的采樣管連接于其他氣相色譜儀的填充柱進樣口，或類似于氣相色譜填充柱進樣口功能的自制裝置，設定進樣口（裝置）溫度為50℃，用注射器注射1.0μl標準系列溶液，用100ml/min的流量通載氣5min，迅速取下采樣管，用聚四氟乙烯帽將采樣管兩端密時，得到5、10、20、50和100

ng

校準曲線系列采樣管。將校準曲線系列采樣管按吸附標準溶液時氣流相反方向連接入熱脫附儀分析，根據(jù)目標組分質(zhì)量和響應值繪制校準曲線。8.樣品測定將樣品采樣管安裝在熱脫附儀上，樣品管內(nèi)載氣流的方向與采樣時的方向相反，調(diào)整儀器分析條件，目標組分脫附后，經(jīng)氣相色譜儀分離，由FID檢測。記錄色譜峰的保留時間和相應值。

（1）定性分析

根據(jù)保留時間定性。

（2）定量分析

根據(jù)校準曲線計算目標組分的含量。9.空白試驗現(xiàn)場空白管與已采樣的樣品管同批測定，分析步驟同樣品測定步驟。（四）計算結(jié)果與表示

氣體中目標化合物濃度按下式計算：

當測定結(jié)果小于0.1mg/m3時，保留到小數(shù)點后四位；大于等于0.1mg/m3時，保留三位有效數(shù)字。（五）注意事項

采樣前應充分老化采樣管，以去除

Tenax

采樣管的樣品殘留，殘留量應小于校準曲線最低點的1/4。在運輸和貯存過程中，采樣管應密閉保存。現(xiàn)場空白樣品中目標化合物的殘留量應小于樣品的1/4，當數(shù)據(jù)可疑時，應對本批數(shù)據(jù)進行核實和檢查。采樣前后的流量相對偏差應在10%以內(nèi)。每批樣品至少采集一組平行樣品，平行樣品采集流量為樣品采集流量的

20%～40%，采樣體積相同。平行樣品中目標化合物的檢出量相對偏差應小于

25%，否則應減小樣品采樣流量，如減