岛津GC双FID法在线监测环境空气中57种PAMS污染物

杨印蹼范军黄涛宏 0 2020-05-27

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使用双冷阱热解析仪进行样品不间断的采集与分析，并结合岛津中心切割技术进行检测。结果显示：所有化合物在2ng•mL-1的浓度下，峰面积RSD均小于6.64%(n=7)，在2~10 ng/ml的浓度范围内线性相关系数均大于0.9950。本方案重现性好，分析时间短，可连续在线监测环境空气中PAMS污染物变化情况。

　　随着我国经济全球化及快速发展，环境问题尤其是大气污染问题日益严重。PAMS(Photochemical Assessment Monitoring Stations，简称 PAMS )污染物是一类经过复杂反应可形成臭氧的VOCs化合物，而臭氧由于其强烈的氧化性和刺激性，会对人体健康造成危害，主要表现在刺激深部呼吸道，损害中枢神经系统等。2018年初，环保部印发了《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》，其中监测城市包括4个直辖市，15个省会城市以及59个地级城市，监测项目范围主要有PAMS臭氧前体物、TO-15标准中的VOCs以及13种醛酮，共计117种化合物。新的监测方案要求59个地级市对于57种PAMS污染物和13种醛酮作为必检化合物。

　　本方法采用Markes公司的TT24-7 xr全在线VOCs采样系统，结合岛津GC-2010 Pro联用，实现环境空气中VOCs的全在线分析。TT24-7 xr采用双冷阱的设计，可以方便的实现零空隙的连续采样功能，一个冷阱在分析的同时另一个冷阱在采样，始终有一个冷阱在捕集样品，确保空气样品不间断的采集，不损失任何时刻的空气样品。

　　实验部分

　　仪器与材料

　　气相色谱仪(GC-2010 Pro，岛津);双冷阱大气预浓缩仪(TT24-7，MARKES)。

　　气相色谱仪的条件

　　GC分析条件：色谱柱1：SH-Rtx-1(60m×0.25mm×1µm);柱温程序：40℃(4min)以8℃•min-1上升至50℃(2min)，再以10℃•min-1上升至150℃以15℃•min-1上升至190℃(18.5min);载气控制方式：恒压(160kpa);APC辅助压力：80KPa;进样方式：直接(Direct);阻尼柱：0.3m×0.18mmID;色谱柱2：Rt-Alumina BOND/Na2SO4 (30m×0.32mm×5µm);检测器FID1(连接阻尼柱)条件：FID温度：190℃;氢气流量：40mL•min-1;空气流量：400mL•min-1;尾吹流量：30mL•min-1;检测器FID2(连接色谱柱2)条件：FID温度：190℃;氢气流量：40mL•min-1;空气流量：400mL•min-1;尾吹流量：30mL•min-1

　　预浓缩仪条件

　　TT24-7 xr分析条件：采样流速：10mL•min-1;预吹扫：0.5min;采样时冷阱温度：-20℃;解析温度：300℃;冷阱解析时间：5min;升温速率：MAX;传输线温度：180℃

　　方法开发流程

　　将切割单元置于待机模式，标气进样即所有化合物经色谱柱1和阻尼柱全部流入FID1检测器;根据出峰情况设置切割时间为12.90min;二次进标气时，将仪器置于切割模式，此时乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和乙炔等22个组分经过色谱柱1后进入色谱柱2进行分离流入FID2进行检测，当分析时间为12.90min时，其余组分经过色谱柱1后进入阻尼柱流入FID1检测。

　　标准气体

　　PAMS标准气体(57种组分)，浓度为20ng•mL-1，标准气体底气为高纯氮气。

　　测试结果

　　分离谱图

　　图1和图2为组分分离谱图，化合物信息请参见表1和表2。

　　标准曲线及重复性

　　对2ng•mL-1浓度的57种PAMS标气重复进样7次，测试色谱峰面积重复性;并以2、4、6、8和10ng•mL-1浓度为横轴，响应为纵轴建立标准曲线;重复性与相关系数请参见表1和表2，图3和图4所示为化合物校准曲线图(仅列出部分组分)。

　　结论

　　本方案采用岛津GC-2010 Pro气相色谱仪配置双FID检测器，结合TT24-7 xr全在线监测境空气中的57种PAMS污染物，该方案具有以下特点：1、灵敏度高，稳定性好，可以监测ng或数百ppt的环境污染物;2、真正实现全在线分析，两根冷阱交替工作，不遗漏任何时刻的空气样品，保证数据完整性，满足新标准的要求，快速得到各站点环境污染物数据的变化规律。

内容来源：岛津企业管理(中国)有限公司

责任编辑：展源

审　　核：何发