固定污染源废气中非甲烷总烃/苯系物/挥发性卤代烃整体解决方案
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,防治生态环境污染,改善生态环境质量,针对固定污染源废气国内制定了废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃,苯系物,挥发性卤代烃等指标的测定方法及标准。
固定污染源废气中总烃、甲烷、非甲烷总烃测定采用HJ 38-2017 《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》;苯系物采用HJ 1261—2022《固定污染源废气 苯系物的测定 气袋采样/直接进样-气相色谱法》;挥发性卤代烃采用HJ 1006-2018《固定污染源废气挥发性卤代烃的测定气袋采样-气相色谱法》
赛默飞Trace1600系列色谱仪独特的模块化即时连接进样口、检测器及性能强大的阀箱系统,以其优越的灵活性和稳定性,将固定污染源废气中非甲烷总烃,挥发性卤代烃,苯系物测定等三个分析需求整合到一台气相色谱仪上,极大地节约实验室运行成本、提高检测效率。仪器配置如下图:
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(一)
废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃测定
针对非甲烷总烃检测(NMHC),采用十通阀双定量环,平行双色谱柱汇合到单FID检测器方案,经济实用。配置变色龙软件,提供灵活的报告模板,可以通过编辑公式计算得到非甲烷总烃的质量浓度(以甲烷或以碳计,mg/m3)。最大程度的简化工作,方便用户日常分析操作。
根据环境保护标准HJ 38-2017 《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》要求,由低浓度到高浓度依次通过定量环取1 mL气体样品注入气相色谱仪,分别测定总烃、甲烷。
色谱条件:
进样量:1mL
阀箱温度:80℃
色谱柱1:Porapak Q 1/8”×2m
色谱柱2:Glass Bead 1/8”×1m
检测器温度:250℃
1
高浓度NMHC的5个浓度点依次为50, 100, 200, 400, 800 μmol/mol。
高浓度非甲烷总烃标气色谱图如图1:
图1:高浓度总烃及甲烷5个浓度点叠加谱图
高浓度总烃校准曲线,线性相关系数R^2=0.9999
高浓度甲烷校准曲线,线性相关系数R^2=0.9999
2
低浓度NMHC的5个浓度点依次为1, 2, 4, 8, 16 μmol/mol。
低浓度非甲烷总烃标气色谱图如图2:
图2:低浓度总烃及甲烷5个浓度点叠加谱图
低浓度总烃校准曲线,线性相关系数R^2=0.9999
低浓度甲烷校准曲线,线性相关系数R^2=0.9999
从实验结果可以得出结论,单检测器非甲烷总烃检测方案具有良好的灵敏度和线性,适用浓度范围广,完全可以满足固定污染源和环境空气非甲烷总烃检测需求。
(二)
废气中苯系物测定
根据HJ 1261-2022《固定污染源废气 苯系物的测定 气袋采样/直接进样-气相色谱法》,需要检测的苯系物包括:苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、异丙苯、邻二甲苯、苯乙烯八种物质。方法检出限为0.2 mg/m3~0.6 mg/m3,测定下限为0.8 mg/m3~2.4 mg/m3
采用气袋直接进样即可满足检出限要求。配置用六通进样阀接分流/不分流进样口,接TG-WAX色谱柱,FID检出,可以通过变色龙软件的定制化报告转换为mg/m3。
色谱条件:
进样量:1mL
进样口温度:200℃
分流比:2:1
色谱柱: TG-WAXMS GC Column 30m x 0.32mm x 1μm
柱流速:3mL/min
FID检测器温度:240℃
15 µmol/mol苯系物标准气体谱图如图3:
图3:15 µmol/mol苯系物标准气体谱图
1-苯;2-甲苯;3-乙苯;4-对二甲苯;5-间二甲苯;6-异丙苯;7-邻二甲苯;8-苯乙烯
连续6次进样各组分相对标准偏差RSD在0.97%-2.09%之间。通过信噪比计算,苯的三倍噪音检出限为0.18 mg/m3。实验结果表明本方案可以满足固定污染源废气中苯系物的测定需求。
(三)
废气中挥发性卤代烃测定
根据HJ 1006-2018《固定污染源废气挥发性卤代烃的测定气袋采样-气相色谱法》,该方案采用气袋六通气体进样阀直接进样,进样体积为1ml,目标组分经过色谱柱分离后,进入ECD检测器检测。目标组分包括氯甲烷,氯乙烯,溴甲烷,溴乙烷,氯丙烯,二氯甲烷,氯丁二烯,三氯甲烷,四氯化碳,1,2-二氯乙烷,三氯乙烯,1,2-二氯丙烷,环氧氯丙烷,四氯乙烯等14种挥发性卤代烃。可以通过变色龙软件的定制化报告转换为mg/m3。
色谱条件:
进样量:1mL
进样口温度:150℃
分流比:40:1
色谱柱: TG-624 GC Column 30m x 0.25mm x 1.4μm
柱流速:1.5mL/min
ECD参数:温度:300℃; 脉冲幅度:30V; 脉冲宽度:0.8 µs;参比电流:0.5nA;尾吹:15 ml/min
挥发性卤代烃标准气体谱图如图4:
图4 14种挥发性卤代烃标准色谱图
通过标气稀释仪对标准气体进行稀释,稀释后的标气从低到高依次分析,建立标准曲线。各浓度点标气色谱图叠加见图5;各组分线性相关系数均大于0.99;通过信噪比计算,各组分检出限和测定下限均满足标准要求。
图5 不同浓度点色谱图叠加
总结
赛默飞Trace1600气相色谱仪以其出色的灵活性和稳定性,可以在一台GC上同时搭载多个应用方法,并可以随时更换不同类型进样口、检测器,满足实验室多任务分析需求,为用户提高效率、节约成本,提供切实可行的方案。
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