毛细管气相色谱法测定环境空气中的氯仿含量

陶晓敏，陈启晟

（上海市松江区环境监测站，上海松江 201600)

化工厂生产中产生的氯仿等有害气体会在一定程度上对环境空气产生污染。因此，如何对环境空气中氯仿含量进行准确且及时的检测，并采取有效措施进行控制防范，已成为业内人士高度重视的一项课题。作为化工厂环境空气中主要污染物之一，氯仿检测已成为实验室常规检测项目，现行国标中以溶剂解析为首选方案，也有较多研究中针对毛细管气相色谱法对环境空气中氯仿检测的方法与效果进行了详细报道，同样可满足有关标准中对最低检出浓度的要求。本工作尝试应用毛细管气相色谱法，对环境空气中的氯仿含量进行检测分析。

1 实验过程

1.1 仪器与试剂

应用毛细管气相色谱法对环境空气中氯仿含量进行检测所使用相关仪器包括：气相色谱仪（设备型号：HP-6890），电子捕获检测器（Ni源），化学工作站（设备型号：HP-3365），弹性石英毛细管柱（设备型号：HP-5；规格尺寸：30.0m*0.32mm*0.25um），大气采样器（设备型号：2020；生产厂商：XX有限公司），采样管（规格尺寸：10.0cm*6.0mm，内装设0.3g活性炭，两端装填玻璃棉）。

应用毛细管气相色谱法对环境空气中氯仿含量进行检测所使用的相关试剂包括：氯仿（分析纯，无干扰峰），二硫化碳（纯化试剂，经色谱条件检验无干扰峰），活性炭（20～40目，分析纯，于马福炉内350.0℃条件下灼烧3.0h，自然冷却后备用）。

1.2 采样点设置

以某化工厂为例，沿该厂周边布设1#～5#采样点进行采样，环境空气中氯仿经活性炭采样管富集吸收，经二硫化碳进行洗脱解吸处理。采样点连续进行6d采样，采样频率为4次/d，单次维持采样时间为40.0min，流速按照0.5L/min标准控制，单次采样体积为20.0L标准剂量空气。采样点布设方案，如图1所示。经毛细管气相色谱法对环境空气中氯仿含量进行测定（HP-5色谱柱，HP-6890GC/ECD），共对现场采样点所生成104个环境空气样品进行分析，检出率为29.8%。

1.3 色谱条件

程序升温在55.0℃条件下维持2.0min，按照5.0℃/min的速度上升至70.0℃，在此基础之上按照50.0℃/min的速度上升至250.0℃。进样器温度按照200.0℃标准控制，检测器温度按照350.0℃标准控制，色谱柱流量控制为5.7mL/min，尾吹流量按照53.1mL/min标准控制，采取不分流进样方式，进样量控制为1.0μL。测定以保留时间为定性标准，绘制标准曲线进行定量分析。

图1 采样点布置方案示意图

2 结果与讨论

2.1 标样制备与测定

单标贮备液制备方法为：取密度1.478g/cm3氯仿在20.0℃条件下与二硫化碳融合，制备单标贮备液浓度为745.0μg/L。吸取单标贮备液并经二硫化碳稀释，制备成不同标准氯仿标准溶液：1#氯仿标准溶液贮备液体积为0.0μL，对应减空白峰高为0.00；2#氯仿标准溶液贮备液体积为4.0μL，对应减空白峰高为6.94；3#氯仿标准溶液贮备液体积为8.0μL，对应减空白峰高为13.11；4#氯仿标准溶液贮备液体积为12.0μL，对应减空白峰高为17.78；5#氯仿标准溶液贮备液体积为16.0μL， 对应减空白峰高为23.74。另准备5支标准容积为5.0mL具塞刻度试管，分别加入1#～5#氯仿标准溶液1.0mL剂量以及0.3g量粒装活性炭成分，充分振荡反应120.0s，静置20.0min，按照1.0uL进样标准，对标准溶液保留时间以及对应峰高进行测定。标准曲线回归方程为y=0.65＋1.957x，相关性系数为0.998。

2.2 样本制备与测定

将活性炭移入标准容积5.0ml具塞刻度试管内，加入1.0mL剂量经纯化处理二硫化碳，充分振荡反应120.0s，静置20.0min，按照1.0μL进样标准，对标准溶液保留时间以及对应峰高进行测定，在此基础之上，以保留时间为定性标准，以峰高为定量标准，进行测定记录。

2.3 测定结果

以某化工厂为例，沿该厂周边布设1#～5#采样点进行采样，环境空气中氯仿经活性炭采样管富集吸收，经二硫化碳进行洗脱解吸处理。采样点连续进行6d采样，采样频率为4次/d。对检测结果进行收集整理，各个采样点测定环境空气中氯 仿日平均值结果如表1所示。结合表1中相关数据，检出点对环境空气中氯仿含量检出值的影响因素以风向为主，检测过程当中以东北风为主，3#采样点位于下风向位置，故测定结果相对高于其他采样点测定结果。

表1 各个采样点测定环境空气中氯仿日平均值mg/m3

2.4 检出限

以200.0%*噪声确定环境空气中氯仿含量检出限。进样量为1.0μL条件下，应用毛细管气相色谱法检测氯仿的检出限为0.02mg/m3。

3 结语

应用毛细管气相色谱法对环境空气中氯仿含量进行检测，以某化工厂为例，对各个采样点1～6d采样结果进行分析，得出如下几个方面结论：第一，检出点对环境空气中氯仿含量检出值的影响因素以风向为主，检测过程当中以东北风为主，3#采样点位于下风向位置，故测定结果相对高于其他采样点测定结果；第二，以200.0%*噪声确定环境空气中氯仿含量检出限。进样量为1.0μL条件下，应用毛细管气相色谱法检测氯仿的检出限为0.02mg/m3。总的来说，应用毛细管柱气相色谱法对环境空气中微量氯仿有良好的检出效果，在检测过程中通过程序升温的方式，能够确保氯仿峰与溶剂峰达到完全分离的状态，且检出限良好，精密度良好，对后续污染源排放至空气中氯仿含量的测定也有一定的参考意义与价值。