空气中特征污染物的质量控制——以苯系物为例

高文皓，余萍，葛俊博,2，郭鹏瑶，刘永亮，王鹏宇,2

（1.沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110159；2.沈阳中天星艺环保科技有限公司，辽宁沈阳110179；3.浙江中实检测技术有限公司，浙江金华321000）

空气中特征污染物的质量控制——以苯系物为例

高文皓1，余萍1，葛俊博1,2，郭鹏瑶1，刘永亮3，王鹏宇1,2

（1.沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110159；2.沈阳中天星艺环保科技有限公司，辽宁沈阳110179；3.浙江中实检测技术有限公司，浙江金华321000）

针对环境空气中的特征污染物监测方法和内容进行分析，以苯系物为例，通过响应时间定性和峰面积定量绘制标准曲线，进行了国家标准物质的对照实验、均数控制和加标回收率实验。实际得到工作曲线的相关系数均达到0.999，对照试验的RSD在6.5%以内，均数控制的标准偏差小于0.15 mg/L，加标回收率在90%以上，监测分析工作中的误差及数据均控制在可靠准确的范围内，达到了质量控制和质量保证的目的。

苯系物；质量控制；对照实验；均数控制；加标回收

随着经济的迅速发展，化学工业等产业得到了较大程度的发展，在创造经济效益的同时也使空气污染日益严重[1]。其中，苯系物是空气中最重要的污染物之一[2]，它是苯及其衍生物的总称，主要来源于油漆、溶剂和胶粘剂的挥发；建筑装修材料的释放；石油、煤等化石燃料和木材、烟草等有机物的不完全燃烧以及汽车尾气排放等[3]。苯系物对人体危害极大[4]，苯系物作为挥发性有机物的代表，具有较强的毒性，是强致癌性物质，可通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体，与白血病的高发有着较大的相关性[5]。质量保证是环境监测十分重要的技术工作和管理工作，是保证监测数据具有代表性、精密性、准确性、完整性和可比性的重要手段[6]，可间接限制空气中苯系物的污染。

1　实验部分

1.1设备、仪器与试剂

设备和仪器：气相色谱仪（GC1100）、高纯度氮气发生器（SPN-300）、高纯度氢气发生器（SPH-300）、自动空气源（SPB-3）、空气/智能TSP综合采样器（崂应2050型）、温度计（30 cm，0~100℃）、空盒气压表（YM3型）、手持风向风速仪（FR-41W）、毛细管色谱柱（KB-Wax）、活性炭采样管（7 cm）、微量进样器（1 μL、10 μL）

试剂：二硫化碳（分析纯、500 mL）、苯系物混合溶液标准物质[GBW(E)081880/2 mL]。

1.2实验步骤

1.2.1样品采集

布点：布点应具备代表性、可比性、整体性、前瞻性和稳定性，以达到加强空气污染防治，保证环境空气监测工作质量的目的。

采样：根据布点情况，由于3个采样点分别位于3个区内，所以采用3个相同型号采样器对3个采样点进行同时采样。若现场大气中含有较多颗粒物，可在采样管前连接过滤头，同时记录采样器流量、当前温度、气压及采样时间和地点。在采样点现场采样的同时，分别在现场做空白采样。

1.2.2运输与保存

采集好的样品，立即用聚四氟乙烯帽将活性炭采样管的两端密封，避光密闭保存，室温下8 h内测定。否则放入密闭容器中，保存于-20℃冰箱中，保存期限为1天。

1.2.3样品预处理

将活性炭采样管两端玻璃管敲碎，取出活性炭颗粒，分别放入5 mL磨口具塞试管中，向每个试管中各加入1.00 mL二硫化碳，密闭，轻轻振摇，在室温下解吸1 h后待测[7]。

1.2.4标准曲线的绘制

取0.5、0.1、0.1、0.2和0.5 mL标准溶液，分别稀释到1 000、100、10、10和10 mL的二硫化碳中，配制质量浓度依次为0.5、1.0、10、20、50 μg/ mL的校准系列。分别用微量进样器取标准系列溶液1.0 μL注射到气相色谱仪中。根据分析谱图得到的各目标组分质量和峰面积绘制校准曲线。

1.2.5样品测定

用微量进样器吸取1.0 μL样品注入气相色谱仪中，通过不同物质在毛细管柱中停留时间的不同和其在工作站中响应值（峰面积）的大小用标准曲线计算其相应的浓度[8]。现场空白样品测定步骤与上述步骤相同。

2　质量控制

2.1对照实验

用微量进样器从2 mL安瓿瓶中吸取1.0 μL苯系物国家标准物质注射入气相色谱仪中，按样品分析步骤进行分析，结果见表1。

表1　标样分析结果

2.2均值控制

吸取0.1 mL对照实验中所用的国家标准物质于50 mL容量瓶中用二硫化碳定容至标线，此时该溶液中苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯以及邻二甲苯的质量浓度分别为2 μg/mL，用1.0 μL微量进样器吸取该溶液1.0 μL并迅速注射到进样器中进行分析并记录峰面积，由标准曲线查出其对应的含量。上述实验分别在3天进行，每2天之间间隔3天，每天测定7次，得出21组数据。

在进行均值控制时，落在辅助线范围内的点数占总点数的76%，分布合适。无连续7个点位于中心线同一侧的现象。90%的点控制在警告线以内，全部数据在控制线内，没有出现数据失控的现象，即数据可控，表2为各限值的具体数据。

表2　均值控制的上下限数据mg/L

2.3加标回收率

向已解吸的空白样品中分别加入10 μL质量浓度为1 000 mg/L的国家标准物质，同空白样品同时测定，则其理论浓度均为10 μg/mL，取1.0 μL注射入进样口，分析其实际测量浓度，共计21次。苯系物各项加标回收率见表3。

表3　苯系物各项加标回收率%

3　结论

通过以苯系物为例对空气中的特征污染物手工监测的质量控制展开了研究，为了对待测区域的实时准确监测，合理的布设点位，规范采样，控制样品运输，样品交接后正确保存，按照国家标准方法测定样品和空白，样品的测定；平行样品测定；国家标准物质的测定和空白加标回收率等步骤进行了全程质量控制。此次空气中苯系物手工监测的各组数据均在质控范围内且达到质控目的，表明本次质量控制的全过程操作规范、数据准确，为此次的监测数据提供了良好的保障，可以参照推广到其他污染物的质量控制中。

[1]孟晓艳,王瑞斌,杜丽,等.我国空气污染现状及对空气质量日报改进的思考[J].环境工程技术学报,2011,1(3): 249-254.

[2]白红妍.苯系物鉴定及溯源方法研究[D].上海:上海海洋大学,2013:6-7.

[3]Baltrenas P,Baltrenaite E,Sereviciene V,et al.Atmospheric BTEX concentrations in the vicinity of the crude oil refinery of the Baltic region[J].Environmental Monitoring and Assessment,2011,182(1/4):115-127.

[4]乔明书,徐磊.浅述室内空气污染有害物质苯系物及其防治[J].黑龙江科技,2013,4(6):48-50.

[5]Colenutt B A,Davies D N.The Sampling and Gas Chromatographic Analysls of Organic Vapors in Landfill Sites [J].Int.J.Environ.Anal.Chem.,1980(7):223-229.

[6]冯丽君,张凡,王军.环境监测实验室质量保证与质量控制[J].环境科学与管理,2006,31(1):149-151.

[7]孙江华,陈晓立.SP3400气相色谱仪分析空气中苯系物[J].仪器仪表与分析监测,2004(3):31-33.

[8]李冰清,吴诗剑,马微.空气中苯系物测定方法的比较[J].环境科学与技术,2005,28(3):55-56.

10．13752／j．issn．1007-2217．2016．03．008

2016-05-13