气相色谱法测定环境空气和固定污染源排气中非甲烷总烃方法探讨
气相色谱法测定环境空气和固定污染源排气中非甲烷总
烃方法探讨
白文涛
(山西省大同市环境监测站 山西大同 037006)
摘 要：本方法采用标准空气相对计量大气或废气中氧的含量，以扣除总烃峰中氧的干扰，此方法较国标ＨＪ／Ｔ３８－１９９９和ＧＢ／Ｔ１５２３６－９４中所规定的使用除烃空气的装置更方便、准确关键词：非甲烷总烃 气相色谱法 标准方法中图分类号：ＴＰ３１１
．５２
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２０１０）０５（ａ）－０１５０－０２
非甲烷总烃（ＮＭＨＣ）通常是指除甲烷以外的所有可挥发的ＣＨ化合物（其中主要是Ｃ２－Ｃ８）的总烃。大气中的ＮＭＨＣ超过一定的浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下，经日光照射下，还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害，因而已成为现代工业城市中的一种主要大气污染物。ＮＭＨＣ主要来自汽油燃烧、焚烧垃圾、溶剂蒸发和废物提炼等。
对于空气及废气中非甲烷总烃的测定方法国家已有相应的标准，即双柱双氢火焰气相色谱法。但是根据已有的标准方法，总烃柱中得到的总烃峰中包含氧峰，应由甲烷柱中得到的氧峰和甲烷峰中扣除氧，而氧的扣除是在实验环境中的氧，和实际
监测环境中的氧含量还有一定差别，而且市场上销售的除烃装置很难保证其除烃效率，故国家标准方法也不能将其视为理想的监测方法。本文利用商品合成空气（氧含量为２０．８％），相对校正样品中的氧含量，以扣除氧的干扰，从而建立一种测定非甲烷总烃的新型方法。
℃。进样器及检测器温度：１１０℃。检测器：ＦＩＤ。记录纸速：２０ｍｍ／ｍｉｎ。进样量：１ｍＬ。
（２）操作。用１ｍＬ注射器分别抽取标准甲烷气、标准空气，样品气进入ＧＤＸ－１０４柱，空气峰及其它烃类与甲烷分开。
图１中：１－标准甲烷气中氧峰，峰高以ｈ０ＣＨ４计，２－标准甲烷气中甲烷峰，峰高以ｈ０ＣＨ４计。
图２中：１－合成空气中氧峰，峰高以ｈ计图３中：１－样品中氧峰，峰高以ｈ0计，
２－样品中甲烷峰，峰高以ｈＣＨ４计。
（３）用１ｍＬ注射器分别抽取标准甲烷气、合成空气，样品进入装有硅化玻璃微珠的柱内。
（ａ）甲烷峰（标准甲烷气），峰高以ｈTc计（ｂ）合成空气氧峰，峰高以ｈ0TO计。（ｃ）样品的总烃及氧峰，峰高以ｈＴＣ计1.3结果计算
（１）甲烷按下式计算：ＣＣＨ４＝Ｃ０ＣＨ４计），ｍｇ／ｍ３表1
1 实验部分
1.1仪器与试剂
（１）ＳＰ－３４００型气相色谱仪带有双柱氢火焰离子化检测器。（２）长３ｍ、内径３ｍｍ的不锈钢柱，柱内填充ＧＤＸ－１０４（６０～８０目），用于测定甲烷。（３）标准气：①空气甲烷：标准物质中心（商品），浓度为１０ｐｐｍ。②合成空气：标准物质中心购买的商品气，氧含量为２０．８％。③注射器：全玻璃制１ｍＬ、１００ｍＬ若干个。④铝箔袋：３～５Ｌ。1.2 分析步骤
（１）色谱条件，载气（Ｎ２）流量：甲烷柱２０ｍＬ／ｍｉｎ，总烃柱４５ｍＬ／ｍｉｎ。空气流量：４００ｍＬ／ｍｉｎ。氢气流量：２５ｍＬ／ｍｉｎ。柱温：７０
hCH4
×0
hCH4
式中：ＣＣＨ４－样品中的甲烷浓度（以碳
图1
图2
表2
图3(
下转15
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5 结语
污染底泥疏浚，一定深度表层底泥疏浚后，可显著降低内源营养负荷的重污染湖区（实施范围和条件），通常可短期内明显增加水体透明度，降低氮、磷和ＣＯＤ等含量（预期治理效果）。虽然湖泊内部治理有其重要性，但外源的污染控制是最根本的，没有外源控制作为长期保证的湖内治理，不可能取得稳定持久的成功。欲使太湖水体特别是水源区水质在较短时期内得到改善，单纯依赖和等待外污染源控制也不切实际的，其中存在水体生态系统自我修复的时间问题。因此，在工业、农业和生活污水等外源污染控制下，在湖内进行一些见效快、局部性的治理技术，消减局部污染负荷和取出营养物，扩大水环境容量，有望在较短时间内使局部水域得到较大程度的改善，以缓解太湖亟待解决的可利用水源的供需矛盾，促进该地区经济的可持续发展。
资很大，必须充分论证，疏浚目的是治理水污染，而不是湖体库容疏浚。3.5施工时期
生态疏浚作业最佳施工期为冬初至春末。这一时期太湖正处于低水位期，湖面风浪较小，湖泊水体交换缓慢，沉积物基本处于相对静态。死亡的藻类和浮游生物残骸沉积于底泥表面；活体藻类因水温低、日照强度小，大部分积聚在水土界面上，呈休眠状态，此时开展生态疏浚可做到费省效宏，最大限度地去除营养物质。此外，低水位也有利于提高机械化作业效率。3.6清淤物的堆放
应加强施工期的采样监测和事先监测，以免造成二次污染或污染物迁移。一般肥力高又不含有毒有害物质的，可用于农田、菜地和果园肥田；肥力低且含有毒物质的应慎重移出影响区外填埋。也可把生态疏浚和资源利用结合起来，开辟新的资源化利用途径。生态疏浚出来的是泥水混合物，在设定的堆泥场要采用封闭围隔处理，防止高浓度营养盐澄清水返流入河流、湖泊中，拟建立小型污水处理设施或氧化塘，处理达标后才能排放。有的湖泊疏浚效果不佳的重要原因就是疏漏了堆泥场澄清水的处理。对重点危害区进行生态疏浚是必要的，也是可行的。但决策时必须谨慎，应经过严密的科学论证，确保万无一失。
4 建议
对湖泊污染底泥的疏浚和处置技术有很多特殊要求，经济成本较大。因此，在底泥污染的治理上，长期以来一直存在争议，(上接150页)
ｈＣＨ４－样品中的甲烷色谱峰高，ｍｍｈ０ＣＨ４－标准气中的甲烷色谱峰高，ｍｍＣ０ＣＨ４－标准气中的甲烷浓度（以碳计），ｍｇ／ｍ３
（２）样品中的氧峰按下式计算：
h0
ｈＴＯ＝0×ｈ０ＴＯ
h0
式中：ｈＴＯ－样品中氧峰高，ｍｍ。ｈ0－标准空气在甲烷柱中的峰高，ｍｍ。ｍｍ。
ｈ0－样品在甲烷柱中氧的峰高。（３）总烃按下式计算： ＣTCｍｇ／ｍ３
ｈＴＣ－样品在总烃柱中的峰高，ｍｍｈＴＯ－样品中氧峰高，ｍｍ
ｈTc－标准甲烷气在总烃柱中的峰高，ｍｍ
ｈTO－合成空气在总烃柱中的峰高，00
决策者也往往在这一问题上举棋不定。究其原因，主要在于国内外有关湖泊底泥污染的理论和实践比较薄弱，对污染底泥的空间分布规律、水质影响程度和机制、疏浚和处置技术、环境和生态效应等关键的科学问题，缺乏系统深入的全方位研究和探讨所致。
对太湖进行疏浚的前期研究，弄清与湖泊底泥疏浚有关的科学问题，将对湖泊疏浚工程的决策具有重要的应用价值。在工程的前期研究中，首先要对全湖、特别是重污染湖区进行大规模的底泥污染物释放实验，确定内源对湖区污染物贡献。如果得出疏浚工程可以的结论，则应通过密度更大、范围更广的分析和研究结果，来回答哪些位置可进行疏浚，疏浚多大面积和多深的问题。这些问题不仅直接与资金的投入有关，而且与疏浚的生态效益有关。过度疏浚会破坏性地改变湖底形态，给日后可能进行的湖底植被恢复和重建工程的实施增加困难；太湖底部为硬质黄土层，若触及底部，势必削弱底部对污染的缓冲能力。对太湖进行示范性工程及伴随性研究和评价十分重要。
适当的疏浚可在短期内改善水质，但从月和季以上长时段看，疏浚底泥不是控制湖泊富营养化的充要条件，而减少外污染源、改善生态结构才是控制湖泊富营养化的关键途径。同时，应注意疏浚作为环境工程的投入产出比及其可能对生态修复的负面影响。作为一种环境保护技术，底泥疏浚必须与后续的底泥处理、处置、管理以及间隙水处理配套实施，避免产生二次污染。ｍｍ
Ｃ０ＣＨ４－标准气中的甲烷浓度（以碳计），ｍｇ／ｍ３
（４）非甲烷烃按下式计算：ＣＮＭＨＣ＝ＣＴＣ－ＣＣＨ４
式中：ＣＮＭＨＣ－样品中非甲烷浓度（以碳计），ｍｇ／ｍ３
ＣＴＣ－样品中总烃浓度（以碳计），ｍｇ／ｍ３
ＣＣＨ４－样品中的甲烷浓度（以碳计），ｍｇ／ｍ３
参考文献
［１］杨惠青．湖泊污染内源治理中的环保疏
浚．水运工程，２０００（１１）．
［２］濮培民，王国祥，胡春华，等．底泥疏浚
能控制湖泊富营养化吗．湖泊科学，２０００，１２（３）．
［３］赵章元．我国江河湖海除藻的治标与治
本浅析．环境保护，２０００（８）．
4 最低检出限
按分析方法操作步骤进行五天全程序空白值测定，并将所得信号值换算为浓度值，计算标准偏差，检出限按空白值标准偏差的３倍所对应的非甲烷烃量计算的。通过计算标准偏差为０．０１２３ｍｇ／ｍ３，检出限为０．０３７ｍｇ／ｍ３。
5 结语
采用双柱双氢焰离子化检测器气相色谱仪，利用标准空气相对计量大气和废气中氧的浓度，扣除总烃中氧的干扰，分析气体样品中ＮＭＨＣ，方法简便、快速、灵敏度高、干扰少。方法的精密度和准确度均达到了要求，用些方法可以得到准确的结果。
ｈTO－合成空气在总烃柱中的峰高，
2 校准曲线绘制
用铝箔袋分别放甲烷和合成空气，用一支注射器抽取标气１０ｍＬ，其余五支均抽２０ｍＬ标气，用合成空气分别稀释到１００ｍＬ、１００ｍＬ、５０ｍＬ、４０ｍＬ、３０ｍＬ、２０ｍＬ，放置平衡后，用注射器１ｍＬ，注入色谱仪分析。结果见表１。
式中：ＣＴＣ－样品中总烃浓度（以碳计），
hTC−hTO
＝0Ｃ０ＣＨ４0
hTC−hTO
3 精密度实验
抽取甲烷标气（９．９３ｐｐｍ）１ｍＬ平行进样６次，结果见表２。
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