气相色谱法测定非甲烷总烃的方法研究

肖国平

（山西省运城市环境保护监测站 山西运城 044000）

引言

非甲烷总烃（NMHC）通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物（其中主要是C2-C8）[1]。大气中的NMHC 超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害[2-4]，控制碳氢化合物是避免产生光化学烟雾的一个最有效的途径[5-7]。目前测定方法主要是气相色谱法。

本文采用直接进样法测定非甲烷总烃，利用玻璃注射器采集样品，十通阀定量环进样方式分别测定总烃和甲烷，两者之差即为非甲烷总烃的含量。

1 原理

玻璃注射器采集气体样品，利用十通阀定量环、双柱氢火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪直接进行测定。注射1.0mL 样品，利用十通阀使定量环中的样品进入汽化室的总烃柱和甲烷柱，由于这两个柱子填充材料和长短差异，总烃和甲烷在FID 上产生响应的时间不同，即可得出总烃和甲烷的浓度，总烃的浓度扣除甲烷浓度，即可得到非甲烷总烃（NMHC）的浓度。

2 仪器设备和试剂材料

岛津GC-2010Plus 气相色谱仪、色谱柱、氮中甲烷气体标准物质、氮中氧气气体标准物质、玻璃注射器（100mL）。

3 实验条件

在测定总烃和甲烷浓度时，气相色谱仪主要参考色谱条件如表1 所示。

表1 气相色谱仪主要参考色谱条件

4 试验结果

4.1 按照3色谱条件

质量浓度由低至高依次注入1mL 标气，分别测定总烃和甲烷的质量浓度，以总烃和甲烷的质量浓度（mg/m3）为横坐标，以其对应的峰面积（mV）为纵坐标，分别绘制总烃和甲烷的校准曲线，具体见表2-3，图1-2。

表2 总烃的浓度和峰面积

图1 总烃的标准曲线

表3 甲烷的浓度和峰面积

图2 甲烷的标准曲线

4.2 按照分析方法的操作步骤重复7次空白试验

根据 《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》HJ168-2010 中相关规定计算出总烃、甲烷和非甲烷总烃的方法检出限以及测定下限。具体见表4。

由表4 可以看出，总烃的检出限为0.007 mg/m3，测定下限为0.028 mg/m3；甲烷的检出限为0.013 mg/m3，测定下限为0.052 mg/m3；非甲烷总烃的检出限为0.015 mg/m3，测定下限为0.060 mg/m3。由以上数据可以看出，本实验所得的数据均优于标准《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》HJ604-2017 中规定的相应数值。

表4 7次空白试验所得数据

结语

从以上数据可以看出，总烃的校准曲线方程为y=12，948.8244 x+742.7768，相关系数为0.9998；甲烷的校准曲线方程为y=12，409.5958 x+416.4558，相关系数为0.9998；总烃的检出限为0.007 mg/m3，测定下限为0.028 mg/m3；甲烷的检出限为0.013 mg/m3，测定下限为0.052 mg/m3；非甲烷总烃的检出限为0.015 mg/m3，测定下限为0.060 mg/m3，上述指标均满足HJ168-2010 和HJ604-2017 对总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定要求，且该测定结果优于《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》HJ604-2017 中的规定。