江 珊
(新疆力源信德环境检测技术服务有限公司 新疆乌鲁木齐 830000)
空气是生物赖以生存的基本要素之一,人类通过呼吸在肺泡上进行气体交换以吸收氧气,维持正常的生理活动。空气污染问题越来越受人们的关注。空气污染物中有机污染物成分复杂、种类繁多。
苯系物主要的产生来源有:建筑装饰行业里的有机涂料、防水材料、胶黏剂等;石油化工行业的电线电缆生产过程、石油裂解过程;燃油车尾气的排放;机械加工行业中的喷漆过程;加油加气站和储油罐的泄露等。苯系物对人类身体健康有着严重的危害,世界卫生组织已确定其为强致癌物。它们主要对眼、呼吸道和皮肤有强烈的刺激性作用。慢性苯中毒会出现过敏性皮炎、喉头水肿、支气管炎及血小板下降等疾病[1]。具有“芳香杀手”之称的苯系物严重时会导致胎儿畸形、白血病甚至造成癌变。因此,对环境空气中苯系物含量的采集与分析工作变得尤为重要。
美国NIOSH分析方法手册收录141种有机物采样方法,使用固体吸附剂的105种[2]。固体吸附剂包括活性炭、硅胶、分子筛、氧化铝、多孔性有机聚合物等。在环境空气中苯系物的测定中,Tenax-Ta吸附剂应用广泛。Tenax-Ta,即2,6-二苯基对苯醚,是一种多孔高分子聚合物。最早由荷兰一家实验室合成,发展至今已有三代产品。Tenax-Ta的优点有:第一,Tenax-Ta对挥发性有机物的吸附效果较好;第二,化学性质非常稳定,大多数物质与其不发生反应,背景值低;第三,抗湿性强、不易吸收空气中水蒸气。第四,不易被氧化;第五,耐高温、易于热脱附;第六可再生,经过活化再生处理后可以重复利用。
使用硬质玻璃或者不锈钢作为采样管的材料,在采样管内部填充60~80目的Tenax-Ta吸附剂(质量≥200mg),为了固定吸附剂在采样管中的位置,将孔径小于Tenax-Ta吸附剂粒径的石棉网或者不锈钢网固定在采样管两端。填装完毕后进行采样管的老化步骤。即控制采样管加热温度在350℃并通入氮气,保持氮气流量在50ml/min,持续老化加热2h以上。老化完毕后,用聚四氟乙烯帽将采样管两端密封,于4℃干燥保存。为了保持吸附剂的有效性,经过老化处理的采样管应尽快使用,存放时间不要超过两周。对于重复使用的采样管,也在上述条件下老化至少30min。
在环境空气中苯系物的采集过程中,为了准确计量苯系物的安全采气体积,避免发生穿透现象,采样开始前,先取一根Tenax-Ta采样管,摘掉聚四氟乙烯帽后,与空气采样装置相连接,调节流量至10-200ml/min。上述采样管仅做流量调节用,不进行实验分析。用同一批次的采样管开始采样,采样时间保持在10-20min。HJ 583—2010中对安全采样体积的建议为:苯6.2L、甲苯38 L、乙苯180 L、二甲苯300 L、异丙苯480 L、苯乙烯300 L。采样结束后,立即盖上聚四氟乙烯帽,保采样管不被其它气体污染,并及时记录采样流量、现场温度及大气压。采样后的采样管须密闭遮光保存,送回实验室进行分析测试。
每次采样时,至少采集一个现场空白样。现场空白样品不与采样装置连接采样,仅与其它采样管一起带至样品采集现场,将聚四氟乙烯帽取下后盖回。现场空白样品应岁其它样品在同条件下运输保存。
采集完毕的样品及空白采样管进行热脱附处理后(注意通入的载气方向应与采样时的气流方向相反),调整好仪器条件后,经毛细管柱或填充柱分离后由FID检测。并根据保留时间定性,根据峰面积/峰高定量。
第一,采样管使用前应充分老化,消除采样管内样品残留带来的影响。第二,保证采样时的采气流量偏差不超过10%。第三,每批样品按10%的比例增加平行样品,平行样品苯系物含量的相对偏差不超过25%。第四,空白采样管的苯系物浓度不应超过样品浓度的1/4,必要时可重新采样。第五,样品分析过程须带一个已知浓度的国家标准物质作为质控样品。
随着人们苯系物危害认识逐渐加深,准确判断污染物的含量显得尤为重要,本文以Tenax-Ta吸附管的使用为出发点,从苯系物的来源及危害、使用Tenax-Ta吸附管的采样方法、分析方法及质控措施等方面进行了初步探讨。
[1]成东艳.室内空气中苯系物污染的危害及防治[J].环境保护与循环经济,2008(01):40-41.
[2]俞念恩.固体吸附剂在空气采样中的应用[J].预防医学文献信息,1997(03):243-245.