《固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》(HJ 38-2017)和《環境空氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 直接進樣-氣相色譜法(HJ 604-2017 )》學習筆記

  1. 《固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》(HJ 38-2017)http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/201801/W020180108566316243797.pdf和《環境空氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 直接進樣-氣相色譜法(HJ 604-2017 )》http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/201712/W020171220551594188342.pdf
  2. 因為這兩個標準在方法原理、監測儀器設備、分析步驟上非常相同,隻是在采樣過程的佈點和采樣方法不同,因此,放到一起來學習。

適用范圍

這兩個標準是測定固定污染源廢氣(有組織排放)(HJ 38-2017),環境空氣、污染源廢氣(無組織排放)(HJ 604-2017 )中總烴、甲烷和非甲烷總烴的兩個標準。

檢出限

  1. 當進樣體積為1.0 ml時,非甲烷總烴的檢出限為 0.07 mg/m^{3} (以碳計),測定下限為0.28 mg/m^{3} (以碳計)。
  2. 標準中定義的總烴(total hydrocarbons,THC)是指在這個標準規定的測定條件下,在氣相色譜儀的氫火焰離子化檢測器(flame ionization detector,FID)上有響應的氣態有機化合物的總和。非甲烷總烴(nonmethane hydrocarbons,NMHC)是指,在這個標準規定的測定條件下,從總烴中扣除甲烷以後其他氣態有機化合物的總和(以碳計)。

方法原理

將氣體樣品直接註入FID的氣相色譜中,分別在總烴柱和甲烷柱上測定總烴,氧氣和甲烷的含量,總烴減去氧氣和甲烷的含量就是非甲烷總烴的含量。氧氣對總烴柱上的總烴測定有影響,需要用除烴空氣代替樣品,測定總烴柱上的響應值,扣除樣品中的氧氣對總烴的幹擾。

采樣方法和樣品保存

  1. 環境空氣監測非甲烷總烴的時候,樣品返回實驗室時,應該平衡至環境溫度後再進行測定。
  2. 樣品的保存。常溫避光保存,采樣後盡快完成分析。因為實際中,采用氣袋的方式較多,氣袋保存的樣品,放置時間不超過48h,即2d,如果僅是測定甲烷,應在7d內完成。
  3. 樣品的佈點采樣。固定污染源廢氣引用瞭GB/T16157,HJ/T397和HJ 732這樣的監測技術規范,環境空氣和無組織排放的佈點引用瞭HJ 194 和HJ 664,以及HJ/T 55 或者其他相關標準(這個應該就是在質量標準,管控標準 或者 排放標準,控制標準中關於佈點和采樣的要求),這個引用是合理的,因為佈點的要求一般是與監測技術規范,排放標準等偏向應用端的標準更近一些。
  4. 當然,佈點和采樣還有一些其他要求。如氣袋用樣品氣清洗至少3次。

質量保證和質量控制

標準中有采樣容器的空白檢查,運輸空白的要求,平行樣,有證標氣的單點校核。

擴展內容

  1. 甲烷是一種溫室氣體,如果是以單位分子數而言的話,甲烷的溫室效應是二氧化碳的25倍,能夠吸收未被大氣中的二氧化碳吸收的波段。這是因為,大氣中已經有大量的二氧化碳,並將輻射的部分波段吸收。
  2. 按照標準的征求意見編制說明,總烴,指所有的碳氫化合物及其衍生物,對環境空氣造成污染的主要是常溫下為氣態及常溫下為液態但具有較大揮發性的部分。非甲烷總烴通常是指除甲烷以外的所有可揮發的碳氫化合物及其衍生物(其中主要是C2~C8)。這個定義是一種概括性的定義。分析方法中的,特定條件下的測定數值,則是一種實現概括性定義的方式,能夠大致滿足定義內容。
  3. 非甲烷總烴(Non-Methane Hydrocarbon, NMHC)是環境監測領域常用的指標,多用來指示空氣和廢氣中有機污染的綜合指標。其測定范圍是一大類混合物,而不是某一種具體污染物,並且其組成與當地的污染源類型以及氣象條件密切相關。研究表明非甲烷烴可來源於汽車尾氣、汽油揮發、工業排放、燃燒源和植物排放等。而在環境監測實踐中可發現非甲烷總烴除瞭含有碳氫化合物外,還包括醇、醛、酸、酯、酮等碳氫化合物衍生物,以及C8以上揮發性有機物質。之所以是出現這樣一個綜合性指標的原因,是由於在工業生產中,眾多企業向空氣中排放大量揮發性有機物,如果對排放廢氣中的每種化合物進行定性、定量分析,則所需時間較長且費用極大,因此測定非甲烷總烴的含量是很好的替代方案,檢測時間短,費用低,能很好的滿足廢氣排放環境管理的需求。類似於化學需氧量的作用。當然,現在由於大氣污染防治的研究需求,有很多是采集廢氣樣品後(蘇瑪罐),然後具體分析各個污染物含量的工作,而且是一種常規工作。
  4. 測定氧峰的時候,使用的試樣是除烴空氣,這個就說明本方法的氧氣峰值是一個定值,與實際不符合,因為實際廢氣的氧氣含量可能很低,比如一些燃燒之後的廢氣。
  5. 校準的時候涉及逐級稀釋和單點校準,並且單點校準氣應至少進樣2次,色譜響應相對偏差≤10%,計算時候采用平均值。這個應該是體現在原始實驗記錄單上。
  6. 總烴柱是一個脫活的毛細管空柱。不具備分離功能。
  7. 除烴空氣的驗證,實際操作上是在甲烷柱上測定,除氧峰外無其他峰。要求是,總烴含量(含氧峰)≤0.40mg/m3(以甲烷計)。
  8. 因為在采樣現場不能操作空白樣,所以標準中沒有出現全程序空白樣,但是以運輸空白出現。
  9. 如果測定復雜樣品後,發現毛細柱中有殘留,可以通過提高柱溫的方式去除,用除烴空氣的測定驗證。
  10. 標準中,燃燒氣和助燃氣的流量不是2:1,說明兩種氣體的氣壓不同。

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