揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是大氣污染物的主要成分之一，種類繁多且成分復(fù)雜，包括非甲烷碳?xì)浠衔铩Ⅺu代烴、含氧有機(jī)化合物、含氮有機(jī)化合物、含硫化合物等。揮發(fā)性有機(jī)物在環(huán)境中普遍存在，而且大多數(shù)的揮發(fā)性有機(jī)物具有毒性以及致癌作用，會(huì)對人體的呼吸系統(tǒng)、口腔系統(tǒng)等產(chǎn)生不良反應(yīng)，危害人體健康。此外，VOCs在二次污染的形成過程中起著十分重要的作用，尤其是以臭氧為主的光化學(xué)煙霧以及二次細(xì)顆粒氣溶膠的生成。苯及其衍生物屬于芳香烴類的揮發(fā)性有機(jī)物，包括苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、異丙苯、鄰二甲苯、1，3，5-三甲苯、苯乙烯、1，2，3-三甲苯和1，2，4-三甲苯等。這類化合物在揮發(fā)性有機(jī)物中所占的體積分?jǐn)?shù)較大，易對人體造血功能產(chǎn)生巨大危害，且活性高，臭氧生成潛勢貢獻(xiàn)率較大，因此，對環(huán)境空氣中的苯系物的監(jiān)測勢在必行。

目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中常見的苯系物控制污染物包含苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、苯乙烯。2019年山東省生態(tài)環(huán)境廳與山東省市場監(jiān)督管理局聯(lián)合發(fā)布《揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)　第7部分：其他行業(yè)》（DB37/2801.7—2019）中明確規(guī)定了廠界監(jiān)控點(diǎn)三甲苯的濃度限值，但《環(huán)境空氣苯系物的測定固體吸附/熱脫附-氣相色譜法》（HJ583—2010）、《環(huán)境空氣苯系物的測定活性炭吸附/二硫化碳解析-氣相色譜法》（HJ584—2010）均未包含三甲苯的監(jiān)測方法，《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》（HJ644—2013）和《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測定罐采樣氣相色譜-質(zhì)譜法》（HJ759—2015）中僅僅包含1，3，5-三甲苯和1，2，4-三甲苯，并未涉及到1，2，3-三甲苯的監(jiān)測分析方法。

目前，環(huán)境空氣中苯系物的采樣方法有被動(dòng)采樣、直接采樣和有動(dòng)力采樣。其中被動(dòng)采樣時(shí)樣品中的待測組分依賴分子擴(kuò)散達(dá)到吸附劑表面，因此受環(huán)境條件的影響大，重現(xiàn)性差；直接采樣是采用塑料袋、注射器、罐等固定容器直接采集樣品。吳迓名等比較了聚氯乙烯氣袋、聚四氟乙烯氣袋和全玻璃注射器對樣品保存的影響，由于滲透和吸附造成的樣品損失較大，因此該方法通常適用于濃度較高的樣品。曹方方等建立了罐采樣氣相色譜質(zhì)譜法測定環(huán)境空氣中57種臭氧前體物，雖然該方法檢出限低、回收率高，但是蘇瑪罐、清罐儀、配氣儀的價(jià)格昂貴，普適性不強(qiáng)；部分動(dòng)力采樣利用泵抽取樣品，使其富集在吸附管上。常見的固體吸附劑有活性炭和Tenax，但是Tenax價(jià)格昂貴、吸附容量低，且吸附管的老化程序繁瑣，吸附管的反復(fù)使用可能帶來不避免的交叉污染。

樣品的前處理方法主要有固相微萃取、熱脫附、低溫預(yù)濃縮、溶劑解析法等。方瑞斌等建立了固相微萃取-氣相色譜法分析中芳烴物質(zhì)，固相微萃取選擇性高，但是步驟繁瑣，重現(xiàn)性差；梁素敏等建立了熱脫附-氣相色譜法測定環(huán)境空氣及廢氣中的苯系物，該方法使用了全量分析，只能一次性進(jìn)樣，對于未知濃度的樣品，需要進(jìn)行多次采樣。低溫預(yù)濃縮使用的設(shè)備及其液氮昂貴、普適性不強(qiáng)。

通過比較不同采樣方法、前處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，筆者建立了選擇活性炭吸附有動(dòng)力采樣-二硫化碳溶劑解析氣相色譜法測定環(huán)境空氣中常見的11種苯系物，包括苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、異丙苯、鄰二甲苯、1，3，5-三甲苯、苯乙烯、1，2，3-三甲苯和1，2，4-三甲苯。不僅填補(bǔ)了目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中常見的11種苯系物控制污染物的空白，而且采用活性炭管采樣管采樣，價(jià)格低廉，不存在重復(fù)使用帶來的交叉污染，采樣便捷、易操作。二硫化碳解析為經(jīng)典的前處理方法，重復(fù)性好、檢出限低，可以實(shí)現(xiàn)一次采樣、多次分析，檢出限低、靈敏度高、重現(xiàn)性好、能準(zhǔn)確的定性和定量，適用于環(huán)境空氣中11種苯系物的測定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent7890B型，配有火焰離子化檢測器（FID），安捷倫科技（中國）有限公司。毛細(xì)管柱：HP–Innowax型，30m×0.53mm，1.00μm，安捷倫科技（中國）有限公司?？諝獠蓸悠鳎簫鲬?yīng)2020型，青島嶗應(yīng)環(huán)境科技有限公司?；钚蕴抗埽?mm×80mm，100/50mg，北京勞保所科技發(fā)展有限責(zé)任公司。氫氣發(fā)生器：SPH–300型，北京中惠普分析技術(shù)研究所。全自動(dòng)空氣源：SPB–3型，北京中惠普分析技術(shù)研究所。二硫化碳：色譜純，德國CNWTechnologiesGmbH。二硫化碳中7種苯系物混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：含苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯，編號(hào)為GBW(E)082621a，批號(hào)為A1910126，各組分濃度均為100mg/L，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司。二硫化碳中異丙苯溶液、二硫化碳中1，2，3-三甲苯、二硫化碳中1，2，4-三甲苯、二硫化碳中1，3，5-三甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：1000mg/L，編號(hào)為CDHW–GBW(E)082849e、CDHW–BW0837、CDHW–BW0838、CDHW–BW0839，北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有限公司。

1.2 樣品的采集

在采樣現(xiàn)場，打開活性炭采樣管，與空氣采樣器進(jìn)氣口連接，以0.50L/min的流量采集10L氣體樣品，并記錄采樣器流量、溫度、壓力、采樣時(shí)間和地點(diǎn)，采樣完畢后，取下采樣管，立即用聚四氟乙烯帽密封，避光密閉保存。

1.3 樣品的前處理

將采樣管A段和B段分別放入2mL的具塞比色管中，每個(gè)試管中各加入1.00mL二硫化碳，蓋緊瓶塞后，輕輕振動(dòng)，在室溫下解析50min后，待測。

1.4 儀器工作條件

進(jìn)樣口溫度：250℃；柱流量：0.5mL/min；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣；分流比：1∶10；FID檢測器溫度：250℃；氫氣流量：40mL/min；空氣流量：400mL/min；尾吹氣流量：3mL/min；柱溫：30℃保持5min，以5℃/min升至50℃，再以10℃/min升至100℃，保持5min；進(jìn)樣體積：1.0μL。

1.5 溶液的制備

取100μL的二硫化碳中7種苯系物混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，二硫化碳中異丙苯溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、二硫化碳中1，2，3-三甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、二硫化碳中1，2，4-三甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、二硫化碳中1，3，5-三甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各10μL，稀釋至1.00mL的二硫化碳中，配制成質(zhì)量濃度均為8.77mg/L的11種苯系物混合標(biāo)準(zhǔn)備液。

2 結(jié)果與討論

2.1 解析液體積的優(yōu)化

分別考察了1、2、3、4、5mL不同解析液體積對測定結(jié)果的影響，結(jié)果表明，解析液體積對苯系物的測定基本無影響。但是，隨著解析液體積的增加，一方面造成試劑的浪費(fèi)和環(huán)境污染，另一方面對于低濃度的樣品造成未檢出的誤判。因此，最終選擇解析液的體積為1mL。

2.2 解析時(shí)間的優(yōu)化

分別考察了10、30、50、60、90、120min不同解析時(shí)間對測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明，隨著解析時(shí)間的延長，測定的11種苯系物濃度呈上升趨勢，當(dāng)解析時(shí)間大于50min時(shí)，測定的11種苯系物濃度保持穩(wěn)定。因此，最終選擇解析時(shí)間為50min。

2.3 毛細(xì)管柱選擇的優(yōu)化

常見的毛細(xì)管色譜柱有DB–1、DB–5、DB–624、HP–Innowax型。其中DB–1型是非極性的低流失的毛細(xì)管色譜柱，適用于分析烴類、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等化合物；DB–5型是弱極性低流失的毛細(xì)管色譜柱，適用于分析鹵代烴、芳香烴化合物、有機(jī)氯農(nóng)藥等化合物；DB–624型是中等極性的毛細(xì)管色譜柱，適用于分析揮發(fā)性有機(jī)物組分；HP–Innowax型是強(qiáng)極性的毛細(xì)管色譜柱，適用于分析醇類、芳香族化合物。

考察了上述4種毛細(xì)管色譜柱對11種苯系物的分離效果。結(jié)果表明，由于11種苯系物中的乙苯、對二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯、苯乙烯是沸點(diǎn)接近的兩組分離對，采用非極性的DB–1型、非極性的DB–5型、中等極性的DB–624型色譜柱無法實(shí)現(xiàn)上述兩組分離對的完全分離，而強(qiáng)極性的HP–Innowax型色譜柱能實(shí)現(xiàn)11種苯系物的完全分離，因此，最終選擇HP–Innowax型毛細(xì)管色譜柱。

聲明：本文所用圖片、文字來源《化學(xué)分析計(jì)量》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：間二甲苯，二硫化碳，對二甲苯，苯乙烯