活性炭采样管吸附苯系物的B段穿透实验研究

活性炭采样管吸附苯系物的B段穿透实验研究
摘要:分析讨论了一定污染水平下气体样品,依据HJ 584测定5种苯系物(苯、甲苯、对/间/邻二甲苯)项目时,活性炭采样管B段是否会发生穿透的情况。根据实际样品的测定结果,在活性炭采样管验收无苯峰情况下,同批次采集的现场空白、实验室空白的A、B段均为检出5种苯系物,样品浓度不大于3.00mg/m3时,B段未检出满足不击穿的要求,并且均满足HJ 584中的相关质量控制要求。优化了5种苯系物样品分析过程,提升了工作效率。
关键词:苯系物;活性炭采样管;穿透实验;污染水平
1 引言
苯系物,即苯及衍生物的总称,广义上的苯系物包括全部芳香族化合物,其绝对数量高达千万种以上;狭义上的特指包括 BTEX(即苯、甲苯、乙苯、二甲苯)在内的在人类生产生活环境中有一定分布并对人体造成危害的含苯环化合物。HJ584-2010溶剂解吸法是通过活性炭采样管进行富集目标物,再通过二硫化碳解吸,进而进行检测分析。日常工作中,对于低浓度样品和未检出样品,活性炭采样管AB段均分析,会产生较大的时间成本,为此对低浓度样品和未检出样品的指示段(B段)是否需要测定进行论证。
现行苯系物浓度限值排放标准主要涉及GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》、DB13/2322-2016《工业企业挥发性有机物排放标准》,以及TJ36-79《工业企业设计卫生标准》三个标准,对应各组分时均浓度限值分别为:苯0.4、0.5、0.2、0.1、0.4、2.4mg/m3;甲苯2.4、3.00、0.8、0.6、1.0mg/m3;二甲苯(合计)1.2、1.5、0.5、0.2、1.2、0.3mg/m3。据此,以时均浓度为3.00mg/m3的苯系物样品进行验证,确保此浓度情况下活性炭管采样段(A段)未击穿,满足HJ 584标准质量保证和质量控制的要求。
2实验部分
2.1仪器及工作条件
采样装置及容器:空气/智能TSP综合采样器(青岛崂应环境科技有限公司),溶剂解吸型采样管(北京市劳动保护科学研究所,内装两段活性炭,A段100mg,B段50mg)。气相谱仪:安捷伦(7820A)气相谱仪(FID、自动进样器(G4567A)、PC-WAX毛细管柱)。谱分析条件:进样口温度150℃,柱箱温度65℃,检测器温度150℃,氢气流量40ml/min,空气流量400ml/min,载气流30ml/min
2.2样品采集分析
采样前应对采样器进行流量校准,使用活性炭采样管以0.5L/min的流量采气2h,采样结束后立即用聚四氟乙烯帽密封。根据各目标组分质量和响应值绘制校准曲线。将活性炭采样管中A段和B段取出,用二硫化碳解析1h后待测,采用外标法定量分析,根据标准工作曲线对样品测定结果进行计算。
3结果与讨论
3.1测定结果
以苯、甲苯、对/间/邻二甲苯浓度为横坐标,以其对应的谱峰面积为纵坐标,分别绘制校准曲线。苯:Y=0.8246X+5.2746,r=0.9999;甲苯:Y=0.8545X+4.8181,r=0.9995;对二甲苯:Y=0.8739X+4.3532,r=0.9999;间二甲苯:Y=0.8811X+5.1038,r=0.9999;邻二甲苯:Y=0.8919X+5.1313,r=0.9999。选取某企业排气筒为固定污染源,以0.5L/min流量采集120分钟作为一个样品,重复测定7次。
3.2结果分析
重复7次测定的结果显示,活性炭采样管B段均未检出待测组分,A段检出结果分别为,苯
(4.07、4.12、4.14、4.17、4.18、4.20、4.21)mg/m³,甲苯(4.44、4.22、4.21、4.58、4.36、4.50、4.33)mg/m³,对二甲苯(6.45、6.62、6.65、6.45、6.46、6.73、6.53)mg/m³,间甲苯(6.61、6.80、6.81、6.61、6.61、6.92、6.78)mg/m³,邻甲苯(6.44、6.62、6.64、6.44、6.47、6.76、6.58)mg/m³。选定显著性水平α=0.05时,对苯、甲苯、对/间/邻二甲苯数据列进行计算,得到平均值 x,利用贝赛尔公式求的标准偏差Sυ。查询“极差确定法q1-a值”表,可得q1-a(n,υ),计算ω=q1-a×Sυ。比较xmax-xmin与ω,当xmax-xmin<ω时表明无可疑值需要舍去。通过计算可知,苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯A段检出数据均无需要舍去的可疑数据。
4 结语
针对稳定连续排放污染源,嶗应空气/智能TSP综合采样器以0.5L/min流量采集气体样品120分钟,连续采集7次,经1.00ml二硫化碳解吸后使用安捷伦气相谱仪(FID检测器)分析。7次样品结果苯浓度范围4.07~4.21mg/m3,甲苯浓度范围4.21~4.58mg/m3,对二甲苯浓度范围6.45~6.73mg/m3,间二甲苯浓度范围6.61~6.92mg/m3,邻二甲苯6.44~6.76mg/m3,各组分结果测量数据列无异常数据,满足相关质量控制要求。选取样品
浓度最低值(4.07mg/m3)对应组分分析可知,当样品浓度不大于4.07mg/m3时,气体中的苯、甲苯、对/间/邻二甲苯以活性炭采样管收集解吸分析,活性炭采样管B段均未检出,满足HJ 584中B段活性炭所收集的组分小于A段25%的未击穿要求。
据此,在使用同批次活性炭采样管采样时,现场空白、实验室空白的A、B段均未检出情况下,采集样品浓度不大于3.00mg/m3活性炭采样管时,仅分析A段样品,超出此浓度时继续分析B段加以验证。同时,为保证数据的准确表达,考虑实验室项目不确定度的影响,当A段测定结果超过相关污染物排放评价标准限值的70%时,需测定B段判断是否穿透。
参考文献
[1]国家环境保护局,国家技术监督局.GB 16297-1996大气污染物综合排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,1996.
[2]河北省质量技术监督及,河北省环境保护厅.DB 13/2322-2016工业企业挥发性有机物排放控制标准[S].河北,2016.
[3]中华人民共和国卫生部.TJ 36-1979工业企业设计卫生标准[S].北京,1979.
[4]环境保护部.HJ 584-2010环境空气苯系物的测定活性炭吸附二硫化碳解吸-气相谱法[S].北京:中国环境科学出版社,2010.
[5]滕葳,李倩,柳琪等.检验检测机构试验数据处理方法[M].化学工业出版社,2018.

本文发布于:2024-09-21 13:47:32,感谢您对本站的认可!

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