降低环境空气中氯化氢监测本底值的研究

李媛

摘 要：本文是由于在环境空气氯化氢监测时常遇见偶发性结果偏高而引起的氯化氢结果超标的现象而引发的思考与研究，设计了四种条件实验，结果验证了在整个环境空气氯化氢监测的过程中均有引入污染可能性，并给出了建议。

关键词：氯化氢；环境空气；吸收管；滤膜；离子色谱

中图分类号：R35 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0007-02

《环境空气和废气中氯化氢的测定离子色谱》HJ 549-2016[1]已于2016年正式发布，其中对于环境空气的检出限提出了规定，即0.02mg/m3。在执行氯化氢环境空气排放标准中一般引用《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996[2]中无组织排放监控浓度限值，即0.2mg/m3。在整个氯化氢环境空气监测过程中，无处不在的氯离子极易污染样品，另外氯化氢环境空气检出限与排放标准的差距较小，这些外在的氯离子干扰极易引起环境空气氯化氢的结果超标。

本项实验主要运用分析快速、简单、准确度和灵敏度高的离子色谱仪[3-4]，测定环境空气中的氯化氢，关注于易引起环境空气中氯化氢结果超标的几个方面，尤其是在氯化氢环境空气监测中出现数据不规律现象，以及某支吸收管氯化氢测定结果偶发性偏高，甚至造成氯化氢环境空气最终结果的超标。因此，设计了一组氯化氢条件实验，发现几处容易引发氯化氢环境空气结果偏高或不规律的因素，结合监测过程中可能带入氯离子污染的环节，具体阐述条件实验的结果，并结合实验结果提出建议。

1 实验部分

1.1 仪器及耗材

仪器：离子色谱仪ICS-1500；超纯水机。

耗材：冲击式吸收管、封口膜、乙酸-硝酸滤膜、一次性水系滤膜。

1.2 实验部分

使用离子色谱仪对环境空气氯化氢监测中所使用的吸收管进行本底值测定；再把吸收管未封口放置在环境空气中，测得结果；同时检验采样时所用不同材质滤膜的本底值；最后再使用质控样品参与监测全过程。

2 结果与讨论

2.1 吸收管本底对氯化氢环境空气结果的影响

使用60支氯化氢环境空气冲击式吸收管，装入纯水模拟氯化氢环境空气监测中实验室空白样品，采气体积按60L算。结果见表1。

结果显示：51支冲击式吸收管低于0.02mg/m3，即低于氯化氢环境空气方法检出限0.02mg/m3；8支冲击式吸收管高于检出限0.02mg/m3，低于0.08 mg/m3，即低于氯化氢环境空气方法检测下限；1支冲击式吸收管大于0.08mg/m3，即高于氯化氢环境空气方法检测下限。实验室空白测定结果应低于方法检出限，全程序空白测定结果应低于测定下限。否则，应查找原因或重新采集样品。因此，此批环境空气实验室空白吸收管中有9支超过氯化氢环境空气方法检出限，不合格率为15%。

在实际氯化氢环境空气监测中冲击式吸收管应专管专用，采样后存放样品的采样箱不混装其他项目的样品。在清洗氯化氢冲击式吸收管时不使用自来水清洗，只使用纯水多次清洗，防止被污染，末次清洗液的电导率应小于1.0μS/cm，以保证其本底低于方法检出限。采样时使用的连接管及监测过程中所使用的各种器皿均用纯水反复洗涤[5]，保证其不受环境中氯离子的污染。清洗后的冲击式吸收管置于洁净的环境中晾干备用。

2.2 空气中水溶性氯离子对氯化氢环境空气结果的影响

在模擬实验中选取10支洁净实验室空白管（即空白吸收管的测定值）与采样同步装入纯水，同步取出吸收液测定，实验室空白的结果均小于0.02mg/m3。在实验室空白管中再次加入10ml纯水，在实验室未封口放置大约18小时后测定结果为0.11mg/m3至0.21mg/m3。结果见表3。

通过表2实验结果可知，部分氯化氢结果已经超过大气污染物无组织排放标准，其增加的值可能是由于吸收管未封口放置于空气中，纯水吸附了大气环境PM2.5中的氯离子，而氯离子作为PM2.5中主要水溶性阴离子[6]使得吸收管纯水中氯离子浓度大幅升高。由此看出，大气环境中的水溶性氯离子也是影响氯化氢环境空气结果的一个因素。

在实际氯化氢环境空气监测中，样品可能受外界氯离子的沾污方式很多，应把清洗烘干的冲击式吸收管在采样前装入吸收液，并用连接管密封保存和运输；在采样过程中应全程佩戴手套，防止手上氯化物的干扰；采样后应及时把吸收管封口，防止空气微尘的污染；吸收瓶、连接管及各器皿均应用纯水反复洗涤并防止被污染，末次洗液的电导率应小于1.0μS/cm。

2.3 滤膜对氯化氢环境空气结果的影响

在氯化氢环境空气监测中，采样时需要使用滤膜截留空气中的颗粒物，但所用的滤膜也会对氯化氢的本底产生干扰。选用三种滤膜各一片，分别置于10ml纯水中，浸泡20分钟后取出测定。第一种滤膜：直径35mm的乙酸-硝酸滤膜；第二种：直径90mm乙酸-硝酸滤膜，剪成35mm后使用；第三种：一次性水系针管式滤膜，材质不知。结果见表3。结果显示三种滤膜未见明显差异，结果均高于氯化氢方法检出限0.02mg/m3。

在氯化氢环境空气监测中建议使用HJ549-2016中提到的聚四氟乙烯滤膜或石英滤膜，对粒径大于0.3μm颗粒物的阻留效率不低于99.9%，同时为保证滤膜不会带来氯化氢空气本底的增加，建议在购买滤膜时进行同批次滤膜验收。

2.4 使用质控样品监控环境空气氯化氢监测全过程

用清洗洁净的冲击式吸收管，装置5组（每组2支）10ml已知浓度为0.25mg/L的标准溶液，并用封口膜密封，与现场空白同步带至采样现场，样品采集完毕后，质控样品、全程空白与所采集的样品放置在同一箱子内带回，质控样品与全程空白的测定结果见表4。

通过表4实验结果的数据比对，我们能够看出这五组全程空白有四组不符合HJ 549-2016中对全程空白的要求（HJ 549-2016中规定全程空白结果须低于0.08mg/m3），同时这四组质控样品的结果也普遍比理论值高。而符合全程空白要求的第三组数据中，质控样品的测定结果相对是比较满意的。可见，在环境空气氯化氢的监测全过程都须做好氯离子沾污防护，在氯化氢环境空气监测的全过程中增加质控样品也是一个相对可控的方法。

3 结语

因《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996中对氯化氢空气的排放标准较低，一般为0.20mg/m3，可见若在监测全过程中带入污染，极易会增加超标的风险。在氯化氢空气监测过程中引入氯离子的污染的途径较多，需要在冲击式吸收管准备、采样过程以及实验室分析过程多加关注，避免样品受到外加氯离子污染，而造成环境空气氯化氢结果的超标。

参考文献

[1]环境保护部.HJ 549-2016环境空气和废气氯化氢的测定离子色谱法[S].北京：中国环境科学出版社，2016.

[2]刘晶，沈敏，董晶晶.碱片-离子色谱法测定硫酸盐化速率影响因素初探[J].环境监控与预警，2016，8（2）：37-39.

[3]任妍冰，姚远，王清.水中钾、钠两种测定方法的比较研究[J].环境监控与预警，2013，5（10）：30-31.

[4]董铮，王琳，田芳.离子色谱法测定环境空气中氯化氢降低空白值的方法[J].环境监测管理与技，2015，27（1）：50-52.

[5]俞梁敏，杨倩，邱亮，等.昆山市夏秋 季节大气PM2.5中水溶性无机阴离子的污染特征[J].环境监控与预警，2014，6（5）：45-46.