固体吸附/ 热脱附和活性炭吸附/ 二硫化碳解吸- 气相色谱法测定环境空气中苯系物的方法比较

庄夏芳 李 闽

（苏州市吴江区盛泽镇综合执法局,江苏 苏州215000）

苯系物是苯的衍生物的总称,是一种常见的空气污染物。生活中的汽车尾气,建筑装饰材料中的有机溶剂,如油漆的添加剂,日常生活中常见的胶粘剂,人造板家具等都是苯系化合物的污染来源。苯系物可以在人类居住和生存环境中广泛检出,对人体的血液、神经、生殖系统具有较强危害,并且有一定的遗传毒性,被世界卫生组织（WHO）认定为致癌物。

发达国家对苯系物的监测方法较为成熟,我国环保部门多年来一直以《空气和废气》（第四版）作为测量空气中苯系物的方法依据。直至2010 年,出台实施了《环境空气 苯系物的测定 固体吸附/热脱附- 气相色谱法》HJ 583-2010 和《环境空气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解析- 气相色谱法》HJ 584-2010 两种苯系物的监测方法。本文将以苯系物中具有代表性的苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯,这7 种苯系物为例,结合工作中的实验数据,对以上两种监测方法进行研究比较,并做简单的利弊分析。

1 样品采集和保存

1.1 固体吸附/热脱附法

采用内填不少于200mg 的Tenax（60～80 目）吸附剂的不锈钢或硬质玻璃采样管。采样前应预先对采样管进行老化,采样器进行流量校准,并在采样现场取一只采样管与空气采样装置相连,调整采样装置流量。常温下,另取一只采样管按照采样管上流量方向与采样器相连,以10～200ml/min 流量采集空气10～20min。记录采样器流量、当前温度和气压。采集好的样品于4℃避光密闭处可保存30d。

1.2 活性炭吸附/二硫化碳解析法

图2 活性炭吸附/二硫化碳解析法（毛细管柱）

采用内装有A、B 两段活性炭的活性炭采样管。采样前应对采样器进行流量校准,在采样现场取一只采样管与空气采样装置相连,调整采样装置流量。另取活性炭采样管敲开两端,与采样器相连,检查采样系统气密性。以0.2～0.6L/min 的流量采气1～2h。记录采样器流量、当前温度和气压。采集好的样品于避光密闭处常温可保存8h,于-20℃冰箱中可保存1d。

2 实验与结果

2.1 仪器型号

本实验中,固体吸附/热脱附法采用赛默飞气相色谱仪GC1310 连接DANI Master TD 热脱附仪；活性炭吸附/二硫化碳解析法采用赛默飞气相色谱仪GC1310 连接配套液体自动进样装置。

表1 相对标准偏差RSD（%）

2.2 校准曲线配制

固体吸附/ 热脱附法：用甲醇逐级稀释有证物质标液,配置浓度依次为5、10、25、50、100μg/ml 的 校 准系列。实验结果,7 种苯系物的校准曲线相关系数分别为：苯r=0.9999、甲苯r=0.9999、乙苯r=1.0000、对二甲苯r=1.0000、间二甲苯r=0.9999、邻二甲苯r=0.9999、苯乙烯r=1.0000。

活性炭吸附/二硫化碳解析法：用二硫化碳逐级稀释有证物质标液,配置浓度依次为5、10、25、50、100μg/ml 的校准系列。实验结果,7 种苯系物的校准曲线相关系数分别为：苯r=0.9999、甲苯r=0.9999、乙苯r=0.9999、对二甲苯r=0.9999、间二甲苯r=0.9999、邻二甲苯r=0.9999、苯乙烯r=0.9999。

表2 加标回收率（%）

2.3 样品分析

固体吸附/热脱附法：将完成采样的Tenax 管放入热脱附仪中,经二级脱附后进入气相色谱仪分离,由FID 检测。色谱图如图1。

活性炭吸附/二硫化碳解析法：将采样管中的活性炭取出,放入磨口具塞比色管中,加入1.00ml 二硫化碳,轻轻振动,在室温下解吸1h 后,上机待测。样品由自动进样器取样1μl 进入气相色谱仪分离,由FID 检测,色谱图如图2。

2.4 精密度测试

选取0.3C（30μg/ml）和0.8C（80μg/ml）两个浓度点,分别重复测定10 次,计算各自的相对标准偏差即RSD 值,结果如表1所示。

2.5 准确度测试

利用实际样品平行加标三次,测定加标结果,计算加标回收率。两种方法的加标回收率数据如表2 所示。

3 结论

实验分别采用固体吸附/热脱附法（HJ 583-2010）和活性炭吸附/二硫化碳解析法（HJ 584-2010）对标准样品和实际环境空气样品中的7 种苯系物进行了检测,结果表明,两种方法均可绘制良好的校准曲线,并具有良好的曲线相关系数。在数据的精密度和准确度方面也都有较好的表现,在分析环境空气中的苯系物中有很高的实用性。然而,在实际的实验操作中,两种方法也各有利弊。

固体吸附/热脱附法（HJ 583-2010）采样时间短,无需样品预处理,更加自动化。Tenax 疏水性好,可以更好的吸附苯系物,且易脱附,灵敏度高。但是,样品保存时间短,实际操作时较难实现。Tenax 管和热脱附仪的加入,增加了实验以及维护成本,并且由于Tenax 填料的有效性,使得吸附效果难免有略微差异,在数据的重现性上略显不足。

活性炭吸附/二硫化碳解析法（HJ 584-2010）采样体积较大,样品保存周期长,加标回收和重现性好,成本较低。但是,采样时间长,容易受到空气中水蒸气的干扰。并且,溶剂二硫化碳有毒,对实验人员身体健康及环境均有不良影响。

以上两种方法各有优劣,相关部门可根据自身实际情况及监测任务选取合适的监测方法。