非甲烷总烃测定中干扰问题的探究

刘佳岱 刘彦辉 贺雅萱

摘 要：针对非甲烷总烃检测过程中结果准确性的问题，结合环境检测工作的实际情况，应用双柱单FID检测器气相色谱法，探讨其他气态污染物对检测结果的影响，结果发现SO2、NOx（NO、NO2）均在总烃峰处出峰，使样品在非甲烷总烃检测过程中产生正干扰。

关键词：非甲烷总烃;总烃;甲烷 SO2;NOx;干扰

非甲烷总烃（NMHC）指从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和[1]。一般环境空气中NMHC的含量不高，但近些年随着现代工业的飞速发展，大量废气排入环境空气中，使得NMHC成为很多国家环境大气的主要污染物。有数据表明，大气中NMHC浓度超过一定范围，会直接影响人体健康，导致光化学烟雾，危害极大[2]。

目前测定NMHC的方法主要有双柱双氢火焰气相色谱法以及双柱单FID气相色谱法，考虑实际工作情况及气态污染物样品中共存的常规污染物，按HJ 604-2017用双柱单FID气相色谱法，选择SO2、NOx对检测分析工作中干扰问题进行试验。

1 实验部分

1.1 仪器配置及标准气体

Agilent 7820A气相色谱仪，配有双柱单FID检测器、十通阀和1.0mL定量环。总烃柱为不锈钢硅烷化玻璃微球填充柱（1m×2mm），甲烷柱为不锈钢GDX-104担体填充柱（3m×2mm）。标准气体购自保定华威，以氮气做本底，其中除烃空气为20.9% O2-N2，甲烷标准气体浓度为4.48×10-6、10.1×10-6 mol/mol CH4-N2，二氧化硫标准气体浓度为108×10-6 mol/mol SO2-N2，一氧化氮标准气体浓度为205×10-6 mol/mol NO-N2，二氧化氮标准气体浓度为106×10-6 mol/mol NO2-N2。

1.2 色谱条件

检测器温度250℃，氢气、空气、尾吹气流量分别为40、300、20 mL/min，采用恒压模式，总烃柱5psi，甲烷柱8psi，阀箱温度80℃，柱箱温度60℃，保持2.0min。

1.3 校准曲线

甲烷校准曲线用4.48×10-6、10.1×10-6 mol/mol甲烷标准气体以氮气稀释，梯度见表1，曲线及相关系数见图1。

1.4 二氧化硫、氮氧化物干扰

在气相色谱仪的氢火焰离子化检测器FID上有响应的气态有机化合物的总和即总烃。用浓度分别为108×10-6 mol/mol SO2-N2、205×10-6 mol/mol NO-N2、106×10-6 mol/mol NO2-N2的SO2、NO、NO2標准气体在非甲烷总烃校准曲线做检测，其中SO2在甲烷、总烃处都有出峰（色谱图见图2），NO（色谱图见图3）、NO2（色谱图见图4）均只在总烃处出峰，代入线性公式计算为甲烷、总烃浓度见表2。由于SO2、NO、NO2等气体在总烃柱上的响应，所以会对非甲烷总烃的测定产生干扰。

2 结果与讨论

2.1 校准曲线有效性

除烃空气（氧峰）总烃含量为0.196 mg/m-3（以甲烷计），如图4。用浓度为3.2 mg/m-3（不确定度2.5%，以甲烷计）的标准气体对校准曲线做单点校核，结果为3.21 mg/m-3如图5，符合HJ 604-2017标准要求。

2.2 无机化合物对非甲烷总烃测定的干扰

气相色谱法的定性是依靠在实验条件不变时，被测定组分的保留时间作为定性指标，如被测组分的保留时间与统一条件下标准样品的保留时间相同，则认为组分是该物质。测定非甲烷总烃时，所使用的总烃柱（玻璃微珠柱）没有固定相，故凡能在FID检测器产生信号的均被认为是总烃的响应[3]。

由试验结果可知，浓度108×10-6 mol/mol的SO2对总烃的贡献为1.38 mg/m-3，对甲烷的贡献为0.212 mg/m-3，使NMHC浓度增大0.168 mg/m-3;205×10-6 mol/mol的NO使NMHC浓度增大0.274 mg/m-3;106×10-6 mol/mol的NO2使NMHC浓度增大0.089 mg/m-3。

3 结论

通过实验数据得出，SO2、NO、NO2会对非甲烷总烃的测定产生正干扰，在测定过程中要考虑其测定结果的合理性，同时，对于含硫、氮、氧等无机化合物的干扰问题也要引起检测人员的警惕。

参考文献：

[1]HJ 604-2017环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法[S].

[2]陈军，乐小亮，何娟.非甲烷总烃测定中若干问题的研究[J].中国环境监测，2013，29（05）-01-03：129-131.

[3]常淼，宋程，刘保献，等.双通道双毛细管柱测定非甲烷总烃分析方法探究[J].环境化学，2015（346）：1223-1226.