非甲烷總烴測定時采樣氣袋問題分析

張偉 張麗莉

摘 要：本文在研究中以非甲烷總烴采樣為核心，明確非甲烷總烴測定中的采樣標準，通過實驗的方式，分析非甲烷總烴測定時采樣氣袋相關問題，合理選擇采樣氣袋，保證非甲烷總烴測定結果的準確性，并為相關研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關鍵詞：非甲烷總烴;測定;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，多為碳氫化合物。在對非甲烷總烴測定中，一般使用氣相色譜法進行測定，非甲烷總烴中包含著甲烷外揮發(fā)性烴類物質，也包含著運用氫火焰離子化檢測器檢測出的揮發(fā)性有機化合物，即為醇類、醚類、醛酮類、酯類等含碳有機化合物。這些物質具備極強的光反應活性，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，可以形成光化學煙霧，進而危害人們身體健康，并對周邊環(huán)境造成很大的影響。對此，在非甲烷總烴測定中，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量，防止造成非甲烷總烴測定結果的誤差，發(fā)揮出采樣氣袋的作用，保證非甲烷總烴測定工作的順利開展。在這樣的環(huán)境背景下，探究非甲烷總烴測定是采樣氣袋問題具有非常重要的現(xiàn)實意義。

一、非甲烷總烴測定中采樣氣袋問題

我國環(huán)境保護局最早在1999年出臺《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定-氣相色譜法? HJ/T38-1999》，之后又補充了《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》，明確提出大氣中非甲烷總烴測定方法，至今仍在使用。而在2017年12月份，我國環(huán)境保護局出臺《環(huán)境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定直接進樣-氣相色譜法 HJ604-2017》標準，確立了非甲烷總烴測定對環(huán)境保護與環(huán)境監(jiān)測的重大意義。在該標準頒布中，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，且總體保存時間不長，實踐中多以氣袋采集法為主，便于攜帶，彌補了玻璃注射器采集法的缺點。但是，新標準中關于非甲烷總烴測定氣袋可以重復使用，但在采樣使用之前要做空白試驗，其空白值必須符合新標準的要求，耐用性高。 在氣袋使用后，要清洗內(nèi)部殘留的烴氣體，總烴測定濃度不超過國家標準檢出限0.06mg/m3，但是在測定試驗中，若反復對氣袋清洗，反復進行空白試驗，勢必會降低非甲烷總烴測定效率。對此，在氣袋使用中，要通過實驗的方式，事前明確各個濃度樣品所選用的氣袋的清洗次數(shù)，使其空白值符合標準，這樣可以保證非甲烷總烴測定效率。

二、關于非甲烷總烴測定中采樣氣袋清洗次數(shù)的實驗

（一）實驗材料

在實驗中，所有實驗儀器和相關材料均為非甲烷總烴測定中的專用材料或儀器，包括Claeus453氣相色譜儀、雙氫火焰檢測器、色譜柱。選擇氮氣為平衡氣，標準稀釋氣為高純度氮氣，采樣容器選擇優(yōu)質鋁箔復合膜采樣氣袋，其采樣容量為1升。

（二）實驗方法

選擇九個采樣氣袋，即為優(yōu)質鋁箔復合膜采樣氣袋，先對這九個采樣氣袋進行空白試驗，保證其空白值符合標準后，就是總烴不得檢出。把九個采樣氣袋分為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，檢測非甲烷總烴的濃度。在完成測定后，通過除烴空氣對九個采樣氣袋進行清洗，洗后檢測非甲烷總烴的濃度，直到檢測不出來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準需要清洗幾次，為日后非甲烷總烴測定中采樣氣袋的使用提供參考。

（三）實驗過程

圖如1所示，為非甲烷總烴測定中采樣氣袋系統(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℃;調節(jié)閥門管道的接頭與連接管相連，啟動抽氣泵進行抽氣，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，調節(jié)閥門管路和真空箱接口相連，如圖2所示，達到采樣標準，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，啟動抽氣泵排除氣袋樣品，重復3次后，恢復氣路連接，取下氣袋，標注樣品編號。

（三）繪制標準曲線

在本次非甲烷總烴測定中，以氣袋為樣品容器，使用標準稀釋氣體進行甲烷標準氣體的稀釋，形成五個濃度梯度進行測定濃度校準，從非甲烷總烴低濃度至高濃度進行測定濃度校準，以1.0ml標準稀釋氣體為主，運用氣相色譜儀檢測非甲烷總烴濃度，并以非甲烷總烴濃度為X軸，峰面積為Y軸，繪制標準曲線。

（四）結果分析

將之前準備好的A、B、C三組樣品進行測定試驗，選取1.0ml樣品實驗，試驗測定結果如下：

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

結束語：

綜上所述，在環(huán)境監(jiān)測中，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，非甲烷總烴含量僅是3.57mg/m3，采樣氣袋清洗一次即可達到使用標準;而針對廢氣而言，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，結合廢棄成分情況，仍需設置加熱裝置，以保證測定結果的精確性。

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