珠海金湾区三灶镇大气中挥发性有机物成分监测

李大伟 熊 杰 胡 峰 郭 栋

珠海金湾区三灶镇大气中挥发性有机物成分监测

李大伟 熊 杰 胡 峰 郭 栋

（珠海市金湾区环境监测站，广东珠海 519040）

采用热脱附-气相色谱-质谱方法对珠海市金湾区三灶镇地区空气中挥发性有机物(VOCs)进行了监测分析，样品共检测出38种挥发性有机物，挥发性有机污染物扣除空白后的平均平均浓度为3.60 μg/m3，苯、甲苯、乙苯、二甲苯等含量较高;有机污染物浓度变化呈现一定规律，工作日较高，周末相对较低．

热解脱；气质联用；挥发性有机物

挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）是指沸点在50~250 ℃的有机化合物，在常温下以蒸汽形式存在于环境空气中，主要来自燃料燃烧废气、工业废气、汽车尾气等．空气中过量可引起皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力症状，甚至致癌．VOCs污染已成为国内外共同关注的焦点之一[1-2]．但是，目前环境监测部门对空气的检测仅为二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧、PM10、PM2.5，却不包含VOCs．珠海金湾区三灶镇是珠海市工业重镇，全镇现有工业企业490多家，年产值2 000万元以上的企业100多家，年产值超1亿元的企业有30多家，是人口、资源、环境矛盾最突出的地区．本研究就珠海金湾区三灶镇大气中挥发性有机物排放的现状进行监测分析．

1 试剂、材料与方法

1.1 试剂及仪器

Smart solutions 54种挥发性有机化合物标准品(2000 mg/L)、青岛崂应大气采样器、PE不锈钢吸附采样管（tenaxTA）、PE（turboMatrix350）热脱附仪、安捷伦7890B/5977A GC /MS 化学工作站、安捷伦DB-5 ms 60 m × 0.25 mm × 0.25 μm 毛细管柱．

1.2 样品采集

1.2.1 采样管活化

不锈钢TenaxTA采样管均为首次使用，首次使用前在300 ℃下通过高纯氮气(99.999%)老化处理1 h，氮气流量50 mL/min．每次采样分析后，再在300 ℃下处理30 min．老化后的采样管用聚四氟乙烯套管密封，再用密封袋密封，放入装有活性炭的容器里，密闭4 ℃的冰箱保存．

1.2.2 样本采集

选定的两个采样点位于珠海市金湾区三灶镇水质净化厂4层楼顶和珠海市金湾区康德莱产业园保安亭．采样前用皂膜流量计校准流量计流量．采样管另一端与采样器相连，调整地面1.5 m左右高度，采样完毕后，用聚四氟乙烯套管将采样管密封，再用密封袋密封，及时送回实验室分析．不及时处理的，需放入4 ℃冰箱保存，时间不超过3 d．采样时记录采样湿度、气温、时间、流量等数据．采样流量100 mL/min，采样时间20 h，采样体积为2 m3．采样的同时放置空白对照管．

1.3 仪器分析条件

热脱附仪条件：采样管用高纯氦气（99.999%）作载气，高纯氮气（99.99%）做动力气，氦气流30 mL/min吹扫 1min．内置冷阱降温保持－20 ℃，加热采样管至280 ℃，热脱附解析样品10 min，流量30 mL/min，将待测组分转移到内置冷阱的捕集管中．加热内置冷阱，以最快速率升温到280 ℃，待测组分脱附并注入气相色谱进行分离，热解析时间5 min，流量5 mL/min．Agilent 7890B GC条件：初始温度35 ℃，6 ℃/min的速率升温到150 ℃；然后再以10 ℃/min的速率升温到210℃，保留15 min．柱流量1.5 mL/min．辅助加热器温度设置250 ℃．Agilent 5977A MS条件：离子源温度230 ℃．

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的建立

本次试验通过外标法建立了54种挥发性有机物的标准曲线，各有效成分的相关性系数R2均达到0.95以上．

2.2 大气中挥发性有机物组成

通过本次监测，在所有样品中共检测出38种挥发性有机物，空白样本监测到17种物质．三灶水质净化厂挥发性有机污染物的平均浓度5.65 μg/m3，康德莱产业园保安亭挥发性有机污染物的平均浓度3.64 μg/m3，5次空白检测挥发性有机物浓度为1.05 μg/m3．扣除空白后三灶水质净化厂挥发性有机污染物的平均浓度4.60 μg/m3，康德莱产业园保安亭挥发性有机污染物的平均浓度2.59 μg/m3．从监测结果看，苯系物尤其是苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、仲丁苯和1,2-二溴-3-氯丙烷等物质是本地区大气环境中含量最为丰富的挥发性有机物．苯系物的含量反映了城市汽车尾气的污染状况以及地区的工业污染状况，主要化合物的浓度见表1和表2．

表1 2015年8月份三灶水质净化厂VOCs监测结果 (ng/m3)

通过表3分析发现：三灶水质净化厂8天（中途有降雨、部分日期采样没有完成）的监测数据波动比较大，最大值出现在8月19日为12.55 μg/m3，最小出现在8月22日为3.40μg/m3．康德莱产业园保安亭最大值出现在8月25日为10.24 μg/m3，最小出现在8月19日为0.81 μg/m3，与空白检测结果相近（1.05 μg/m3）．

表3 珠海市金湾区三灶镇挥发性有机物监测结果 （μg/m3）

通过对比2011年王海林对北京城乡地区VOCs的调查，VOCs的平均浓度431.7 μg/m3，其中苯系物248.1 μg/m3，烷烃130.5 μg/m3，烯烃11.7 μg/m3，卤代烃22.4 μg/m3，含氧化合物18.6 μg/m3[3]，金湾区三灶镇的挥发性有机物的含量明显低于报道过的数值．同时明显小于《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002规定的限值600 μg/m3．

通过对比发现，水质净化厂的挥发性有机物的总体含量高于康德莱产业园，其原因主要是：（1）水质净化厂的位置相对于工业企业比较近，附近两公里内有部分医药加工企业，而康德莱产业园的附近多为居住区，附近最大的污染来源主要是机场东路的交通．（2）水质净化厂的位置相对于高栏港石油化工专区的下风向，而康德莱离高栏港相对较远．

3 结 论

1）在珠海金湾区三灶镇大气中共检测出38种物质，挥发性有机污染物扣除空白后的平均浓度3.60 μg/m3，其中主要污染物为苯系物，所占比例大于60.0%．2）有机污染物变化呈现一定规律，工作日浓度较高，周末浓度相对较低．3）通过对比国家标准及先前报道过的数据，珠海金湾区三灶镇空气中挥发性有机物浓度还很低，与环境监测六参数的监测数据相吻合，全年以优良为主．

[1] Ras-Mallorqu M R， MarcRecasens R M， Borrull-Ballar F．Determination of volatile organic compounds in urban and industrial air from Tarragona by thermal desorption and gas chromatography-mass spectrometry［J］.Talanta，2007，72(3)：941-950．

[2] 徐新，王跃思，刘广仁，等.北京大气中 BTEX 的观测分析与研究[J].环境科学，2004，25（3）：14-18．

[3] 周裕敏，郝郑平，王海林.北京地区城乡结合部大气挥发性有机物污染及来源分析[J]．环境科学，2011，32（12）：3561-3565．

（责任编辑：张新玲）

Monitoring Air Volatile Organic Compounds in Sanzao Town of Zhuhai Jinwan District

LI Dawei XIONG Jie HU Feng GUO Dong

()

The study analyzes the air volatile organic compounds (VOCs) in Sanzao town of Zhuhai Jinwan district by auto thermal desorption-gas chromatography/mass spectrum (GC/MS). According to the sample, 38 VOCs are determined, in which the mean concentration is 3.60 μg/m3. Among all the VOCs data, benzene, methylbenzene, ethylbenzene and dimethylbenzene are higher than others. There is a regular pattern for the change of VOCs’ mean concentration, i.e., it is higher in working days while lower in weekends.

auto thermal desorption; gas chromatography/mass spectrum (GC/MS); volatile organic compounds (VOCs)

X823

A

1009-8135（2016）03-0074-04

2016-01-21

李大伟（1982-），男，山东泰安人，珠海市金湾区环境监测站工程师，硕士，主要研究环境监测.