Vol.38，No.102020年10月中国资源综合利用Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ试验研究气相色谱法测定废气中的苯系物邱赛凤，夏 菁（上海市奉贤区环境监测站，上海 201499）摘要：本研究建立了气相色谱法测定废气中苯系物的方法。在恒压模式下，废气经HP-Innowax毛细管柱分离后，通过氢火焰离子化检测器进行检测。结果表明，苯、甲苯、乙苯、间-二甲苯、对-二甲苯、邻-二甲苯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯和苯乙烯在该分析方法下具有良好的分离效果和线性关系，线性相关系数R2均大于0.999。该方法操作简便，具有较高的灵敏度、精密度和良好的准确度，能够满足日常监测工作的要求。关键词：气相色谱法；废气；苯系物中图分类号：X831；O657.71 文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2020)10-0031-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2020.10.007Determination of Benzene Series in Exhaust Gas by Gas ChromatographyQiu Saifeng, Xia Jing(Shanghai Fengxian District Environmental Monitoring Station, Shanghai 201499, China)Abstract: In the study, a gas chromatography (GC) method was established for the determination of benzene series in exhaust gas. Under constant pressure mode, after the exhaust gas was separated by the HP-Innowax capillary column, it was detected by a hydrogen ionization detector. The results showed that the method gave a satisfactory separation effect and linear relationships of benzene, toluene, ethylbenzene, m-xylene, p-xylene, o-xylene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethyl-benzene and styrene, with the correlation coefficients R2 greater than 0.999. The method could meet the need of actual monitoring work with the advantages of simple operation, good accuracy, high sensitivity and precision.Keywords: gas chromatography (GC); exhaust gas; benzene series苯系物是大气环境和许多污染源气体中最常见的化合物，主要来源于汽车尾气、石油化工等工业生产的废气排放及建筑装饰材料使用含苯系物溶剂的涂料等[1]，对环境空气质量和人体健康有较大的影响。苯系物污染问题越来越受到人们的关注，对废气中苯系物的监测成为日常分析工作中的重点项目之一。环境标准中的苯系物通常包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯（间-二甲苯、对-二甲苯、邻-二甲苯）、三甲苯（1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯）和苯乙烯等10种苯系物[2]。目前，对废气中苯系物的测定分析方法主要有活性炭吸附-二硫化碳解吸气相色谱法[3]、热脱附气相色谱法[4]及热脱附-GCMS[5]等。本文根据《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）的要求，收稿日期：2020-08-20作者简介：邱赛凤（1992-），女，江苏启东人，硕士研究生，助理工程师，研究方向：有机物分析与监测。建立了气相色谱法测定废气中苯系物的分析方法。该方法操作简便，灵敏度高，重复性好，结果准确，满足日常对废气中苯系物的监测。1 试验部分1.1 方法原理苯系物经自动进样器进样，注入气相色谱仪，经毛细管色谱柱分离，用氢火焰离子化检测器（FID）测定，根据保留时间定性，按照峰面积定量。1.2 主要仪器和试剂安捷伦6890B气相色谱仪，配备氢火焰离子化检测器（FID）；毛细管色谱柱，型号为HP-Innowax （60 m×0.32 m×0.5 μm）；Entech 7032AB-L自动进样器。高纯氮气（纯度≥99.999%），上海南化工业气－ ３１ －Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.试验研究中国资源综合利用第10期体有限公司。空气、氢气：PEAK气体发生器。苯系物标准气体：0.3～170 mg/m3，平衡气为氮气，使用定制市售钢瓶标准气体（有证标准物质），上海神开气体技术有限公司。1.3 气相色谱分析条件采用恒压模式，色谱柱压力为241.32 kPa；进样口温度为220 ℃；色谱柱程序升温期间，初始温度为40 ℃，以10 ℃/min的速率升温至140 ℃，再以30 ℃/min的速率升温至190 ℃，保持1 min；检测器温度为250 ℃；氢气流量为40 mL/min；空气流量为400 mL/min；进样量为1 mL。2 结果与讨论2.1 峰型优化采用《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）中的条件，恒流模式下，经过条件优化，分析得到的谱图如图1所示，乙苯、对-二甲苯和间-二甲苯分离不理想。所以，采用恒压模式，在本试验优化的色谱条件下，苯系物峰型良好，乙苯、对-二甲苯和间-二甲苯能得到较好的分离，全程出峰时间为10 min，如图2所示。1.苯；2.甲苯；3.乙苯；4.对-二甲苯；5.间-二甲苯；6.邻-二甲苯；7.1,3,5-三甲苯；8.苯乙烯；9.1,2,4-三甲苯；10.1,2,3-三甲苯图1 恒流模式下10种苯系物色谱图1.苯；2.甲苯；3.乙苯；4.对-二甲苯；5.间-二甲苯；6.邻-二甲苯；7.1,3,5-三甲苯；8.苯乙烯；9.1,2,4-三甲苯；10.1,2,3-三甲苯图2 恒压模式下10种苯系物色谱图2.2 方法验证限介于0.02～0.07 mg/m3。2.2.1 苯系物的校准曲线2.2.3 准确度和精密度试验分别建立苯、甲苯、乙苯、二甲苯（间-二甲苯、对-为了验证分析方法的准确度和精密度，分别对二甲苯、邻-二甲苯）、三甲苯（1,2,3-三甲苯、1,2,4-低浓度、中浓度和高浓度的样品进行6次重复测定，三甲苯、1,3,5-三甲苯）和苯乙烯校准曲线。将标准结果如表2所示。从表2测定结果可知，各组分平均气体从低浓度到高浓度依次测定，进样量为1 mL，以值与标准值相近，相对标准偏差介于0.3～1.6%，相3相对应的峰面积为纵坐标，苯系物的浓度（mg/m）为对误差保持在±10%之内，说明此分析方法具有较横坐标，绘制标准曲线，通过计算，得出线性回归方高的精密度和准确度，满足分析要求。程和相关系数，如表1所示。从表1可知，各苯系物3 结语的线性相关系数R2均大于0.999，线性良好。2.2.2 检出限本文建立了气相色谱法测定废气中10种苯系物对一低浓度样品重复平行测定7次，根据换算得的方法。试验发现，恒压模式下苯系物分离比恒流模到的样品各组分浓度计算7次平行测定的标准偏差，式下理想，这可能是因为针对不同组分构成，柱子不再根据检出限计算公式计算出实测检出限，结果如表同，两者模式中一种会比另一种好一点，在非甲烷总1所示。当进样体积为1 mL时，各组分的方法检出烃中也有此类现象[6]。该分析方法操作简便，方法经－ ３２ －Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.第10期邱赛凤等：气相色谱法测定废气中的苯系物试验研究表1 十种苯系物的标准工作曲线和检出限线性相关系数R2保留时间（min）化合物名称线性回归方程0.999 4y=10.054 1x-5.257 34.185苯0.999 4y=9.412x-9.3145.241甲苯0.999 3y=8.63x-11.184 36.399乙苯0.999 3y=8.614 6x-12.846 66.511对-二甲苯0.999 8y=9.670 3x-10.833 36.605间-二甲苯0.999 8y=8.752 9x-9.907 57.263邻-二甲苯0.999 3y=11.007 2x8.1361,3,5-三甲苯0.999 9y=7.939 7x-11.187 48.338苯乙烯0.999 9y=10.329 6x8.7231,2,4-三甲苯0.999 8y=9.112 4x9.5941,2,3-三甲苯表2 十种苯系物的精密度与准确度试验结果（n=6）序号化合物名称标准值（mg/m3）总平均值（mg/m3）相对标准偏差（%）22.021.91.151.049.80.41苯121.0119.30.421.020.81.12甲苯55.052.70.3104.0101.20.022.021.51.13乙苯53.051.00.4110.0106.80.420.019.40.74对-二甲苯53.051.00.9106.0102.20.420.019.21.55间-二甲苯53.051.40.5116.0114.20.419.018.41.16邻-二甲苯53.051.20.5109.0107.50.521.019.51.67苯乙烯54.053.10.9110.0108.51.31.00.90.081,3,5-三甲苯2.93.10.018.919.60.81.01.00.091,2,4-三甲苯2.92.90.019.920.31.00.90.90.0101,2,3-三甲苯3.03.00.019.720.71.3检出限（mg/m3）0.020.020.020.020.030.020.040.020.060.07相对误差（%）-0.5-2.4-1.4-1.0-4.2-2.7-2.3-3.8-2.9-3.0-3.8-3.6-4.0-3.0-1.6-3.2-3.4-1.4-7.1-1.7-1.4-10.06.94.00.00.02.10.00.05.2校准曲线、检出限、精密度和准确度的验证，满足监测工作的要求。参考文献4 1 2 3 国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2007.上海市环境保护局，上海市质量技术监督局.大气污染物综合排放标准：DB 31/933—2015[S].北京：中国标准出版社，2015.屈春花，马 艳，李新科.气相色谱法同时测定污染源废气中11种苯系物[J].西南大学学报（自5 6 然科学版），2018，40（1）：135-139.梁素敏，吴文威.热脱附-气相色谱法分析环境空气及废气中的苯系物[J].福建分析测试，2018，27（4）：53-55.曹丽华，徐晓萍，王金陵，等.气袋采样-热脱附-气相色谱/质谱法测定汽车内饰材料中7种苯系物挥发量的不确定度评定[J].计量与测试技术，2015，42（3）：1-3.关 策，唐 丹.非甲烷总烃测定方法的建立及对复杂样品的模拟研究[J].中国资源综合利用，2019，37（4）：21-24.－ ３３ －Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.