空气中苯含量论文（精选8篇）
空气中苯含量论文 篇1
室内空气污染是一个世界性的话题, 居室装修后的室内空气质量已越来越受到人们的关注, 治理室内污染也是一个世界性的难题, 民用建筑室内空气中的苯主要来自涂料。这些添加剂在墙体和家具中会随环境因素的变化而从墙体和家具中缓慢释放出来, 造成室内空气中苯浓度的增加, 给人们正常生活环境带来了污染。室内空气苯含量的检测按GB/T 18883-2002气相色谱法[1], 我们根据JJF 1059-1999[2]规定对检测结果进行了不确定度评定。
1主要实验仪器设备、试剂
美国Agilent 6890N气相色谱仪, 带自动进样器, 10μl微量注射器;10ml容量瓶 (A级) ;1.0ml移液器;苯标准溶液 (GSB 07-1199-2000) 购自国家环境保护总局标准样品研究所;二硫化碳 (色谱纯) 。
2建立数学模型及不确定度的来源
式中:C—样品的浓度;A—样品的峰面积;Aref—标准液的峰面积;Vref—标准溶液进样体积;V—样品溶液进样体积;Cref—标准溶液浓度;D—解析率;V—解析液体积;V—换算成标准状态的采样体积。
不确定度的主要来源:标准溶液配制;苯标准溶液重复检测, 样品重复检测, 苯标准溶液进样体积, 样品溶液进样体积, 苯的解析率, 样品解析液体积, 样品的采样体积。
3不确定度分量的计算
3.1标准溶液配制引入的不确定度Ucref相对
3.1.1苯标准溶液稀释引入的不确定度Ucrefll相对查标准溶液证书知其不确定度为2%, 按均匀分布, 。
3.1.2移液器校正引入的不确定度Ucref2相对查可调1.0ml移液器检定证书, 其不确定度为0.5%, 按均匀分布, 。
3.1.3容量瓶校正引入的不确定度Ucref3相对从JJG 196-2006[3]知10ml容量瓶允差为±0.020ml, 按均匀分布, 重复测定的不确定度和实验室的温差效应引起的不确定度可忽略不计, 故。
3.2标准峰面积引入的不确定度UAref相对
3.2.1标准峰面积重复性引入的不确定度UAref1相对标准溶液平行测定5次的峰面积平均值12.0535、标准偏差0.2489, 其相对标准不确定度UAref1相对=0.9238%。
3.2.2仪器校准引入的不确定度UAref2相对由仪器检定证书得到仪器的扩展不确定度U1=3%, 包含因子k1=3, 则仪器校准相对标准不确定度为:UAref2相对=UAref1相对/k1=1%
3.3样品峰面积引入的不确定度UA相对
3.3.1样品峰面积重复性引入的不确定度UA1相对样品平行测定5次的峰面积测量平均值0.442 815, 标准偏差0.112 28及其相对标准不确定度UA1相对=1.240%。
3.3.2仪器校准引入的不确定度UA2相对同3.2.2, UA2相对=1%
合并样品测定的标准不确定度为:
3.4标准溶液体积引入的不确定度UVref相对
标准溶液进样体积为1.0和10μl微量注射器带来的不确定度U2属B类不确定度。10μl微量注射器允差为0.01μl, 重复测量的不确定度和实验室的温差效应引起的不确定度可忽略不计, 按均匀分布, 故。
3.5样品溶液体积引入的不确定度UV相对
同3.4为UV相对=0.5774%
3.6解析率的相对不确定度分量UD相对
取未采过样的活性炭管中注入苯标准溶液10.0μg, 按样品前处理操作, 平行测定5次, 平均解析率为100.0%, 标准偏差为1.048, 按均匀分布, 。
3.7解析液体积引入的不确定度UVl相对
由JIG 196-2006[3]知1.0ml分度吸管的允差为±0.008ml, 实验室的温差效应引入的不确定度可忽略不计, 按均匀分布, 故。
3.8气体采样体积引入的不确定度UV0相对
由检定证书知, 空气采样器流量最大示值误差为2%, 采样体积为30L, 按均匀分布, 。
4计算合成相对标准不确定度UC (C)
各相对标准不确定度分量的数值见表1。
C=0.013mg/m 3, 室内空气中苯含量测定中产生的不确定度各分量相互独立, 则合成相对标准不确定度:
合成相对标准不确定度:
5扩展不确定度
6结果报告
本次检测室内空气中苯结果报告如下:
参考文献
[1]GB/T18883-2002.室内空气质量标准.
[2]国家质量技术监督局.JJF1059-1999.测量不确定度评定与表示.北京:中国计量出版社, 2000.
[3]国家质量技术监督局.JJG196-2006.常用玻璃量器检定规程.北京:中国计量出版社, 2006.
空气中苯含量论文 篇2
天津市环境空气中苯并[a]芘的变化趋势
分析了天津市环境空气中笨并[a]芘污染的程度及变化趋势,结果表明,天津市大气中笨并[a]芘污染成逐年下降趋势,同一年中笨并[a]芘浓度是非采暖期低于采暖期,月均值变化规律是夏季<春、秋季<冬季,天津市环境空气中苯并[a]芘污染总体来说处于较低的水平.
作 者：王莉 吴宇峰 李利荣 杨家风 时庭锐 WANG Li WU Yu-feng LI Li-rong YANG Jia-feng SHI Ting-rui 作者单位：天津市环境监测中心,天津,300191刊 名：环境科学与技术 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：28(z2)分类号：X830.2关键词：天津市 环境空气 苯并[a]芘
空气中苯的监测技术及其发展概况 篇3
1 苯系物的主要来源
苯及苯系物的来源比较广泛。苯系物主要是煤焦油分馏或者石油的裂解产物。目前, 建筑装饰材料中有机溶剂, 如油漆的添加剂和稀释剂、防水材料添加剂、粘胶剂, 人造板家具等都是苯系化合物的主要污染来源。
2 国内现行环境监测分析方法标准
目前, 国内苯系物测定环境监测现行方法主要为两大块, 即《空气质量苯系物的测定固体吸附/热脱附—气相色谱法》[2]以及《环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解析气相色谱法》[3]。两大方法均为气相色谱法, 主要区别为样品采集及前处理过程的不同。
HJ 583-2010《空气质量苯系物的测定固体吸附/热脱附—气相色谱法》。本标准规定了测定环境空气及室内空气中苯系物的固体吸附/热脱附-气相色谱法。主要适用于环境空气及室内空气中苯系物的测定。同时也适用于常温下低浓度废气中苯系物的检测[3]。
HJ 584-2010《环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解析气相色谱法》。本标准规定了测定空气中苯系物的活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法。适用于环境空气及室内空气苯系物的测定。也适用于常温下低湿度废气中苯系物的测定。当采样体积为10 L时, 苯系物方法检出限均为1.5×10-3 mg/m3, 测定下限均为6.0×10-3mg/m3[2]。
3 国外相关分析方法
随着装修装潢业的飞速发展, 苯系物等挥发性有机污染物对环境的危害日渐严重。由于苯的挥发性很强, 因此使用苯或含苯材料或家具, 可以使大量苯蒸气散入环境中, 通过呼吸被吸入体内。因此国际社会对含苯类污染物监测的关注度也在日渐提升。
国际现行的空气中苯系物测定的标准分析方法有主要有以下几点。
(1) ISO9487-1991:采用了活性炭采样、二硫化碳解吸, 气相色谱法。测定空气中的挥发性有机物[4]。同HJ 584-2010。
(2) 美国EPA:TO-1采用TenaxGC采样、热脱附技术气相色谱质谱法[5]。
TO-2采用碳分子筛采样, 气相色谱质谱法[6]。
TO-17采用固体填料吸附管采样, 气相色谱质谱法[7]。
TO-14A采用了罐采样, 气相色谱法测定[8]。
T O-1 5采用了S U M M A罐采样, 气相色谱质谱法[9]。
4 方法简述
4.1 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法
Agilent气相色谱仪:氢火焰离子化检测器 (FID) ;色谱柱:DB-624毛细管柱 (30.0m×0.32mm×0.25μm) 或DB-WAX (30.0m×0.32mm×1.8μm) ;载气:氮气, 纯度大于99.999%;柱温:65℃;检测器:280℃;汽化室:180℃;Flow:2.0 ml/min;分流进样, 分流比为10∶1;进样量:1.0μl。
采样方法:按照规范要求采样时吸附管口距地面1.3 m, 距四周墙体>0.5 m。采样前提前2 h关闭与外界通风的门窗, 户内门窗全部打开。采样点选择在各房间通道处, 用活性碳采样管采集室内空气15 L (流量0.5 L/min) , 时间为30 min。
预处理方法:用活性碳采样管采集室内空气15 L (0.5 L/min) , 移入l0 ml具塞试管中, 加入2.0 ml二硫化碳, 震荡, 浸泡1 h。取1.0μl进样。以保留时间定性, 用外标法定量[2]。
4.2 固体吸附/热脱附—气相色谱法
色谱条件同4.1活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法。
热脱附仪条件:采样管初始温度:40℃;聚焦管初始温度:40℃;干吹温度:40℃;干吹时间:2 min;采样管脱附温度:250℃;采样管脱附时间:3 min;采样管脱附流量:30 ml/min;聚焦管脱附温度:250℃;聚焦管脱附时间:3 min;传输线温度:150℃[10]。
样品采集:常温下, 将老化后的采样管去掉两侧的聚四氟乙烯帽, 按照采样管上流量方向与采样器相连, 检查采样系统的气密性。以10 ml/min~200 ml/min的流量采集空气10~20 min。若现场大气中含有较多颗粒物, 可在采样管前连接过滤头。同时记录采样器流量、当前温度和气压[3]。
5 结语
目前, 上述两种空气中苯的监测方法在环境监测领域里应用最为广泛, 两种方法都有自身的优势, 但又存在着一定不足和弊端。一种是常温或者低温吸附-热解析进样法, 该方法灵敏度高, 但对进样设备有特殊要求, 在条件落后的地区, 相对难以实行;另一类是常温吸附溶剂洗脱法, 此方法操作简便, 无需附加设备, 然而由于洗脱液量与进样量间存在数量级的差异, 从而方法要求较大的样品采集量, 且洗脱溶剂本身对环境的负面影响较大。由此可见, 现行的方法主要弊端在样品的采集及前处理过程中体现。针对这样的弊端, 我们可以考虑通过改变样品的采集方式来减小此种弊端的可能性, 例如气袋采样、针筒采样等。但此种方法仍待相关机构部门验证其可行性。因此, 虽然空气中苯的监测方法已经成熟全面, 但是还需进一步改进和完善, 须向国外先进方法借鉴, 做到快速、准确、安全、洁净。
参考文献
[1]李宁, 郭健, 王倩, 等.趋势分析法评价苯系物标准气体的时间稳定性[J].国环境监测, 2012, 28 (5) :130-132.
[2]环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解析气相色谱法[S].HJ 584-2010.
[3]空气质量苯系物的测定固体吸附/热脱附—气相色谱法[S].HJ 583-2010.
[4]ISO 9487 1991[Z].
[5]EPA TO-1 Mthod for the determination of volatile organic compounds in ambient air using tenax?adsorption and gas chromatographymass spectrometry (GCMS) [Z].
[6]EPA TO-2 Method for the determination of volatile organic compounds in ambient air by carbon molecular sieve adsorption and gas chromatog raphymass spectrometry (GC-MS) [Z].
[7]EPA TO-17 Determination of Volatile Organic Compounds in Ambient Air Using Active Sampling Onto Sorbent Tubes[Z].
[8]EPA TO-14A Determination Of Volatile Organic Compounds (VOCs) In Ambient Air Using Specially Prepared Canisters With Subsequent Analysis By Gas Chromatography[Z].
[9]EPA TO-15 Determination Of Volatile Organic Compounds (VOCs) In Air Collected In Specially-Prepared Canisters And Analyzed By Gas Chromatography-ass Spectrometry (GCMS) [Z].
空气中苯含量论文 篇4
关键词：室内空气,苯污染,防治对策
近年来, 随着社会经济不断发展和人民生活水平不断提高, 室内装饰装修已经成为人们改善生活环境、提高生活质量的一种时尚。人们对于室内装饰装修的要求也越来越精致, 致使大量装饰装修材料、日用化学品以及家用电器等进入办公和生活场所, 增加了室内空气污染物的种类和来源, 降低了室内空气的质量。室内装饰装修所用的各种油漆、涂料和胶粘剂等化工材料中都含有大量的苯, 苯可引起白血病和再生障碍性贫血等, 被世界卫生组织确定为强烈致癌物质[1,2]。室内空气苯污染已经引起国内外学者的广泛关注[3,4,5], 是当前社会发展中一个亟待解决的问题。本研究调查了长春市居民住宅空气中苯污染的现状, 提出了污染防治对策, 为政府强化室内空气污染防治工作提供科学依据。
1 对象与方法
1.1 对象
在长春市选取100套建筑规模、方向布局相近, 楼层、住宅楼朝向基本一致, 附近无明显污染源的居民住宅进行空气中苯的检测。
1.2 方法
按《室内空气质量标准》 (GB/T18883-2002) 和《居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法》 (GB/T 11737-1989) 的要求, 对100套居民住宅进行苯的采样, 然后将样品送至实验室进行检测, 再按《室内空气质量标准》的要求对检测结果进行评价。采样仪器为配备GH-1型活性炭管的XQC-15E型大气采样器, 实验室检测仪器为岛津GC2010PLUS型气相色谱仪, 采样与检测仪器均在省级以上计量院进行检定, 检定结果均合格。
1.3 资料录入和统计分析
使用双录入的方法, 将此次检测结果录入到Excel表格, 然后对两次录入进行校对, 对不相符的数据查找原始数据进行校对和修改, 直至两次录入的数据完全一致, 确保资料的录入准确无误。采用SPSS13.0统计软件对录入的数据进行统计分析。
2 结果
2.1 检测的房间情况
本研究共对100套居民住宅的385个房间进行了空气中苯浓度的检测, 其中有100个房间为主卧 (占总数的26.0%) 、39个房间为客卧 (占总数的10.1%) 、56个房间为儿童房 (占总数的14.6%) 、99个房间为客厅 (占总数的25.7%) 、22个房间为书房 (占总数的5.7%) 、69个房间为厨房 (占总数的17.9%) 。
2.2 室内空气中苯的浓度情况
本次检测的385个房间, 室内空气中苯的检出率为100.0%, 其中苯浓度超过国家标准的房间有152个, 超标率为39.5%, 最大值超过了国家标准的3.5倍;室内空气中苯浓度的检测值范围为0.04~0.49 mg/m3, 中位数为0.07 mg/m3, 四分位数间距为0.10 mg/m3。
2.3 不同功能类型的房间内空气中苯的浓度情况
本次检测结果显示, 不同功能类型的房间内空气中苯浓度是不同的, 其差异有统计学意义 (H=32.202, P<0.001) 。空气中苯浓度的超标率由高到低分别为儿童房、客厅、主卧、客卧、厨房、书房。不同功能类型的房间内空气中苯浓度情况及其超标情况见表1、表2。
注:M为中位数, Q为四分位数间距。
3 讨论
3.1 污染现状
本次检测结果显示, 长春市居民住宅空气中苯污染情况比较严重, 检测超标率较高, 为39.5%, 这与一些研究报道的室内空气中苯污染情况相近[6,7];而且不同功能类型的房间空气中苯污染的情况都是不同的, 污染情况由重到轻依次为儿童房、客厅、主卧、客卧、厨房、书房。
3.2 原因分析
产生上述污染现状的主要原因就是室内空气中苯的来源非常广泛以及各个功能房间装饰装修时所用的材料和数量不同。据资料报道[8,9], 室内空气中苯主要来源于装修装饰时所用的各种油漆、天那水、稀料、胶黏剂、防水材料以及一些生活消费品等。这些材料将向室内的空气中释放大量的苯, 使空气中苯浓度不断蓄积, 超过限值, 最终造成室内空气中苯的污染, 降低了室内空气质量, 影响了人类健康。房间装饰装修时所用的材料和数量影响着空气中苯的浓度, 使用油漆、涂料及胶黏剂越多的房间, 空气中苯的浓度就会越大。
3.3 防治对策
3.3.1 严格控制污染源
首先是装修设计时要制定科学的设计方案, 合理控制室内装修装饰材料的负载量;其次是选择正规的装修公司, 购买符合国家标准、较为环保的材料, 提高装修装饰材料的品质。
3.3.2 充分地通风换气
有资料报道[10,11], 充分地通风换气有利于室内空气污染物的稀释、扩散和清除, 是最简单、经济、有效地防治室内空气污染措施。室外空气中苯浓度大多数情况下都是低于室内的, 当室外的空气进入室内以后, 可以使室内的苯浓度得到稀释, 从而改善室内空气的质量。
3.3.3 搞好室内净化
空气中苯含量论文 篇5
新房装修以及汽车生产中使用的油漆、涂料、胶黏剂以及各种有机溶剂等均含有大量的苯系物。苯系物含量超过一定浓度时, 可对人体造成极大伤害。但由于苯系物不溶于水, 苯环大π键结构稳定, 化学性质不活泼, 在新车及新房中难以去除。近年来, 对于光催化氧化技术处理挥发性有机污染物进行了一系列研究, 发现其在可见光下对苯表现出较高的光催化降解活性[1,2,3,4,5,6]。但由于室内及车内光催化所需要的光不足, 致使光催化的效果很低, 远不能满足室内及车内空气净化去除苯系物的实际需求。
自20世纪90年代末, 功能性离子产业便逐渐在日本兴起, 并成为继光催化、纳米技术等热门技术之后, 日本的又一新兴经济成长点, 并广泛用于健康、环境、能源、生物工程、建筑、纺织等各方面[7]。2002年, 金宗哲教授[8,9]研发出有机-无机螯合技术, 能够使大量处于不溶于水状态的矿物质离子稳定存在于水溶液体系中, 并在此基础上研制出具有较高能量和生物活性的多离子水。
本文以多离子水为实验对象, 以苯系污染物 (苯、甲苯、二甲苯) 为污染源, 探索多离子水对苯系污染源的去除效果, 分析其反应机理, 此研究将为功能性离子产业的发展提供新的思路, 并且为空气净化行业提供高新技术支持。
2 实验部分
2.1 实验材料及仪器
标准气体:苯 (34.5mg/m3) , 甲苯 (1.1mg/m3) , 二甲苯 (1.5mg/m3)
集气袋 (FEP膜, PP双阀门, 5L)
采用GC-MS (Trace DSQ, 美国热电公司) 对实验气体进行定量分析;采用JENCO-6250氧化还原电位仪测定多离子水的ORP值。
2.2 多离子水制备工艺
称取一定量的硅灰石超细粉末 (包含Si6%、Mg0.3%、Mn0.2%、Fe0.4%、Ca8.5%) 溶于去离子水中, 并加入氧化锗, 在常温下反应3~5h, 硅灰石和氧化锗摩尔比为1000:1, 经过滤后得到溶液A;将摩尔比为1:1的四异丙氧基钛和正硅酸甲酯混合后加入去离子水中, 于45℃~50℃下搅拌1~1.5h, 然后加入柠檬酸钠和乙二胺四乙酸钾溶液, 其中正硅酸甲酯、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸钾的摩尔比为1:5:10, 得到溶液B;将溶液A和溶液B混合后, 边搅拌边逐滴加入碳酸氢钠和氢氧化钾混合溶液, 使最终产品中的钠离子和钾离子浓度达到预定值, 制得多离子水。
经测定, 多离子水在常温下的氧化还原电位为-120m V以下。
2.3 实验步骤
2.3.1 多离子水对苯、甲苯和二甲苯的去除效果
(1) 多离子水与去离子水质量比为1:5
打开流量计开关2s, 通入苯系物 (苯、甲苯或二甲苯) 的标准气体, 排除气管和流量计中的空气干扰, 然后, 再以1.5L/min向5L的集气袋中通入3min苯系物的标准气体。
然后用注射器分别将100m L质量比为1:5的多离子水溶液注入4个5L的集气袋中, 得到4个装有多离子水溶液和实验气体的集气袋。
在等待5min、30min、90min和180min后, 分别从集气袋1-4中以200m L/min的流量将气体吸附到吸附柱上, 吸附时间为20min。吸附后, 用GC-MS测定气体中苯系物浓度, 研究苯系物的浓度变化趋势。
(2) 多离子水与去离子水质量比为1:10和1:15
采用多离子水与去离子水质量比分别为1:10和1:15的多离子水溶液, 其他条件不变, 重复上述实验。分别等待5min, 30min, 90min, 180min后, 以200m L/min的流量将实验气体吸附到吸附柱上, 吸附时间为20min。用GC-MS测定其中苯系物的浓度, 研究苯系物的浓度变化趋势。
2.3.2 多离子水与苯反应机理研究
取两只5L集气袋, 分别通入4.5L的苯标气, 其中一只装入60m L的去离子水, 另一只装入60ml质量比为1:15的多离子水溶液。反应30min后, 用吹扫捕集/气相色谱-质谱法测定集气袋中多离子水和去离子水内的苯含量, 同时用两组Tenax TA吸附柱对气袋中气体进行采样, 吸附时间20min, 采用气相色谱法测定气体中剩余苯含量。
3 结果与讨论
3.1 多离子水对苯的去除效果
如图1所示, 初始苯浓度为20.53mg/m3。从时间尺度上看, 用多离子水溶液处理5min后, 三种浓度均有较好的处理效果, 质量比为1:10的去除速率最高, 达到80.90%。当处理时间超过5min后, 多离子水溶液对苯的去除速率有所下降。反应3h后, 质量比为1:5的多离子水溶液对苯的去除效率为90.75%, 质量比为1:10的多离子水溶液对苯的去除效率为91.72%, 质量比为1:15的多离子水溶液对苯的去除效率为94.64%。
3.2 多离子水对甲苯的去除效果
如图2所示, 甲苯的初始浓度为1.5mg/m3, 用多离子溶液水处理5min后达到一定的处理效果, 其中质量比为1:5的多离子水溶液对甲苯的去除效率最为明显, 处理5min即可达到54%的去除效率。随着反应时间的延长, 处理效果变化趋势基本一致。反应3h后, 质量比为1:5的多离子水溶液对甲苯的去除效率最高, 达到60%, 质量比为1:10的多离子水溶液对甲苯的去除效率为20.67%, 质量比为1:15的多离子水溶液对甲苯的去除效率为19.33%。
3.3 多离子水对二甲苯的去除效果
如图3所示, 二甲苯的初始浓度为1.7mg/m3, 用多离子水溶液处理5min后就能达到良好的处理效果。当处理时间超过5min, 不同浓度多离子水溶液对二甲苯的去除速率有所降低。反应3h后, 质量比为1:15的多离子水溶液对二甲苯的去除效率最高, 为84.7%, 质量比为1:5的多离子水溶液对二甲苯的去除效率为74.1%, 质量比为1:10的多离子水溶液对二甲苯的去除效率为80.59%。
3.4 多离子水与苯反应机理研究
由表1可知, 经过多离子水溶液处理30min后, 苯从初始浓度20.53mg/m3下降到4.81mg/m3, 去除效率达76.6%, 而多离子水液相中并未检测到苯或苯系物;在与去离子水的对比试验中, 经过去离子水处理30min后, 气相中苯从初始浓度20.53mg/m3仅下降到20.34mg/m3, 苯的浓度几乎没有任何变化, 去离子水中也未检测到苯。由此推断多离子水对苯不是单纯的物理吸收或溶解, 而是使苯环断裂, 将苯转化成另外的成分, 从而达到去除效果。
4 结语
4.1 本实验测试了不同浓度的多离子水溶液对三种苯系物的去除效果。
对苯而言, 多离子水处理5min后, 具有优良的去除效果。质量比为1:15的多离子水溶液对苯的去除效率最高, 去除率为94.64%。对甲苯而言, 不同浓度的多离子水去除趋势相同, 相对于质量比为1:10和1:15的多离子水溶液而言, 质量比为1:5的多离子水溶液去除效果最佳, 为60%。对二甲苯而言, 前5min二甲苯去除速率最大, 并随时间延长而减缓, 最佳质量比为1:15, 去除效果为84.7%。
4.2 多离子水与苯反应机理的研究表明, 多离子水对气相中的苯具有优良的去除效果, 但在液相中并未检测出苯或苯系物。
由此推测, 多离子水对苯不是单纯的物理吸收或溶解, 而是使苯环断裂, 将苯转化成另外的成分, 从而达到去除效果。
参考文献
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[2]陈江耀, 张德林, 李建军.光催化与生物技术联用工艺处理油漆废气中试研究.环境工程学报, 2010, 4 (6) :1389-1393.
[3]刘洋, 尚静, 王忠.Ti O2纳米粒子光催化降解室内挥发性有机污染物苯的研究.环境污染治理技术与设备, 2006, 7 (10) :43-46.
[4]Doueet N, Zahraa O, Bouehy M.Kinetiesofthe Photoeatalytic degradationofbenzene.Catalysis Today, 2007 (122) :168-177.
[5]张彭义, 梁夫艳, 陈清, 等.低浓度甲苯的气相光催化降解研究.环境科学, 2003, 24 (6) :54-58.
[6]王贤亲, 张国亮, 张凤宝, 等.空气中苯系物的Ti O2光催化降解研究进展.化学研究与应用, 2006, 18 (4) :344-348.
[7]金宗哲.东亚功能性离子协会与离子行业的发展前景.第六届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集, 2006:226-227.
[8]金宗哲.健康水的科学.北京:科学技术文献出版社, 2014.
空气中苯含量论文 篇6
一、不确定度来源的确定
不确定度来源的确定见下图1所示:
二、室内苯系物测量结果的数学模型
根据相关标准的检测方法, 构建室内苯系物浓度检测结果的数学模型:
上式 (1) 中:C表示的是空气中苯系物浓度水平, 单位为 (mg/m3) ;c表示检测的解吸液之中苯系物的浓度, 单位为μg/m L;ν表示解吸液的体积, 单位为m L;V表示采样容积大小, 单位为L;D表示解吸率, 用“%”的形式表示;fv表示的是采样体积换算成为标况下的体积换算因子。
空气中苯系物浓度C的相对标准不确定度ur (C) 根据下式 (2) 进行计算:
上式 (2) 中:ur (C/c/v/V/D/fv) 分别表示为C、c、v、V、D以及fv的相对不确定度大小。
三、不确定度分量分析
1.c的相对不确定度ur (c)
在实际过程中, 苯系物含量c的相对不确定度主要包括三个部分的内容: (1) 根据标准曲线, 对苯系物含量c所产生的不确定度ur (1) 大小进行计算; (2) 对配制的标准溶液的不确定度ur (2) 大小加以确定。
(1) 根据标准曲线对ur (1) 大小进行计算
首先绘制校准曲线, 且运用气相色谱仪对峰面积进行测定, 具体检测结果见下表1所示:
(2) 根据标准曲线计算ur (2)
苯系物的标准使用液主要是通过对标准储备液进行稀释及配制而成。浓度为1000μg/m L的各种苯系物储备液主要源于环保部标准样品研究所, 最终计算其相对不确定度为2%。试验用标准系列溶液的配制过程属于二级稀释过程, 对于二级及以上的标准储备液的制备过程引入的不确定相对较小, 这个部分分量引入的不确定度可以在实际过程中忽略不计。
苯系物标准使用液的浓度可以用下式 (3) 进行表示:
2.v的相对不确定度ur (v) 的计算
使用1.00m L移液管取v= (1.00±0.01) m L二硫化碳于解吸管之中, ur (v) = (0.01/3) /1.0=0.0058。
3.采样过程引入的相对不确定度ur (V) 的确定
在实际采样过程中, 所引入的相对不确定度主要包括如下两个方面的内容: (1) 大气采样器流量计引入的不确定度; (2) 采样时间方面存在的不确定度的计算。
(1) 大气采样器流量计所引入的不确定的确定ur (Q)
通过对相关资料的查阅以及对大气采样器的检测证书等相关资料的查阅, 核准之后大气采样流量计的最大流量误差值为±5%。根据上述计算方法, 最终确定出大气采样器流量计相对标准不确定度可以计算如下:ur (Q) =5%/3=0.029.
(2) 采样时间的不确定度ur (t)
采样计时为1h, 即3600s, 而对于标准误差而言, 每日标准误差应在0.5s以内。因此, 采样时间的标准误差对结果的影响非常小, 在实际计算过程中, 一般可以忽略不计。大气实际采样过程所带来的相对标准不确定度可以计算如下:
结论
综上所述, 由上述对不确定度的检测与分析可以得知, 本实验室所测得的室内空气中苯系物中的不确定度主要源于标准曲线求苯系物的浓度、重复测定以及解吸率。
参考文献
[1]李冰清, 吴诗剑, 马微.空气中苯系物测定方法的比较[J].环境科学与技术, 2005, 28 (3) :55-56.
空气中苯含量论文 篇7
根据美国E P A的划分, 苯是一种已知的致癌物质, 并且呼吸后可能导致白血病。即使在很低的浓度下, 对于儿童也是很危险的。因此, 世界卫生组织规定在人们暴露或接触的环境中苯的含量为零[1]。我国对这类污染也有着严格的限制, 《室内空气质量标准》G B/T 18883-2002规定, 苯的含量应低于0.11m g/m3。在最新出台的《乘用车内空气质量评价指南》G B/T 27630-2011中规定苯的含量低于0.11m g/m3, 甲苯的含量低于1.10m g/m3, 二甲苯的含量低于1.50m g/m 3, 乙苯的含量低于1.50mg/m3。
1 内饰产品中的苯系列挥发物检测的研究
对于汽车内饰产品中的苯系列挥发物检测, 国内外科研都十分重视, 应用不同方法进行研究, 如:气相色谱法、T DS-G C-M S、G C-M S-SIM等[2~7]。而现在汽车内饰产品挥发物检测标准的缺失, 测试方法的不统一, 使得大企业对汽车内饰产品中有机挥发物的控制各说各的, 小企业也没有方向, 盲目跟从。
早先, 对汽车内饰品有机挥发物的控制, 是从原材料抓起。最广泛使用的是V DA277方法, 原理是气相色谱法, 将2g的样品保温在120℃, 测定散发在20ml样品瓶中的有机挥发物总量, 以丙酮当量计算其C原子的总量。质量限值是在50μg (C/g以内。这是德系法的监控, 从源头抓起, 该方法主要控制总挥发量, 但不需明确其中具体每种成分的含量。而日系法, 注重从实际使用状态监控, 模拟产品在车内空间的散发, 使用的是袋式法, 原理是 (1) 选取80cm 2大小的样品, 放置在10L的袋子中, 冲入4L的氮气, 在40℃或者60℃时, 保温2h, 散发的有机挥发物含量; (2) 选取成品件, 放置在2000L的袋子中, 在40℃或者60℃时, 保温4.5h, 散发的有机挥发物含量。缺点是该方法没有具体成分的限值, 只需提供每种成分的实际含量。现在很多企业监控时, 用袋式法进行测试时, 为了有限值比较, 就依据《乘用车内空气质量评价指南》的要求。
日系法测试时, 为了让模拟车内的环境, 实际空间都与测试方法大致匹配, 车内体积是3000L, 试验用2000L袋子;或者如座椅面料, 试验用样品是80cm 2, 试验空间是10L, 实际上座椅面料用量在40000cm 2左右, 车内空间在3000L左右。如仪表板等实际面积在8000cm2, 切割后按比例计算试验用空间40L, 实际用10L袋子试验, 比实际情况还严格。现在出台ISO 12219.2-2012标准, 只针对小样品, 取样选取100cm 2大小的样品, 放置在10L的袋子中, 冲入5L的氮气, 在65℃时, 保温2h, 散发的有机挥发物含量。这与日系标准稍有不同, 则结果肯定不一样。现在企业在引用日系标准时, 会选用其它体积的袋子, 如:200L、500L等, 其实日系标准或者IS O标准, 选用样品量时, 考察了实际样品量与车内空间的比例关系, 因此不能盲目按照样品大小随意确定试验用袋子大小。
2 方法介绍及结果
笔者在用V DA277方法测试样品的T V O C是, 关注了其中苯系列挥发物的含量, 用此方法测得是每克样品能散发出苯系列挥发物的含量。在实际生产监控时, 可依据实际使用的材料量核算在一定空间内的散发量, 当然, 散发也是与温度有关的, 试验的温度在120℃, 实际情况的温度最在60℃, 故实际生活中使用时的散发量应小于测量值。
由于V DA277方法是用气相色谱法, 利用气相色谱的各个成分的保留时间特点, 在相同的方法条件下, 与苯系物标准样品的保留时间比较, 理论上可在V DA277方法检测时同时获得该样品的苯系物含量。由于其他挥发物的存在, 保留时间本身也会稍有不同, 所以用气相法, 并不是每个样品都能测得苯系物含量。如表1所示。
选用10种样品, 除塑料粒子是原材料, 其余都是成品。不同种类样品测试结果比较发现, 塑料类和复合材料类的苯系物含量都比较高, 而布料类的苯系物含量相对较低, 真皮类样品可能由于在加工处理过程中加入过各类化学物质所以苯系物也比较高, 而此次选取的橡胶密封条的苯系物含量很低, 可见橡胶类产品也可以做到“绿色”。
短时间在常温下的放置对样品影响不大。两组相同的样品, 第一组测试后在常温下放置一个月后, 再次测试苯系物含量, 比较结果测试。从数据可以看出, 苯系物的散发情况随时间的变化不明显。见 (表1、图1) 。
附:A为第一次试验;B为放置一个月后的试验表中“/”表示色谱图中找不到相应的峰。表中“0.00”表示色谱图中有相应的峰, 但峰面积过小, 含量计算为0。
3 结语
为了人身健康, 减少车内污染物, 更应该从源头抓起, 监控内饰产品的有机挥发物。测试标准的缺失, 方法的不统一, 给厂商带来很大不便, 应加快标准的出台, 有助于汽车和零部件生产企业逐步建立和完善产品空气污染物释放性能的检测、监控体系, 改进车内空气质量。
关注未来汽车内饰装饰材料的发展方向, 国外汽车内饰产品材料开发研究方面有一个值得注意的趋势是:在汽车内饰结构材料方面 (如:车顶、车门内饰板及后舱盖板等) , 重视采用麻类天然纤维。选用“绿色”的内饰材料, 可减少车内污染, 减少苯系列挥发物的污染。
参考文献
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空气中苯含量论文 篇8
1 对象与方法
1.1 对象
深圳市福田区11家使用苯系物企业。
1.2 采样方法
根据GBZ159-2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》,在正常的生产条件下,用活性碳管进行定点采样,将空气收集器放置在选定的采样点、劳动者的呼吸带进行采样,每个定点均采1个空白管作为对照。采样后,立即封闭活性炭管两端,置清洁容器内带回实验室,置冰箱内保存。
1.3 样品处理和测定
将采过样的前后段活性炭分别放入溶剂解析瓶中,各加入1.0 ml二硫化碳,塞紧管塞,震摇1 min,解析30 min,气相色谱进样测定。
1.4 气相色谱仪的分析条件
检测器温度:200℃;进样口温度:200℃;升温程序:50℃,保持1 min,5℃/min至90℃,10℃/min至120℃,保持2 min;分流进样:1.0μL,1:50;载气:N2,恒流,30 cm/sec;检测器:FID
2 结果
2.1 标准品色谱图
为了建立工作场所空气中苯系物的分离和检测方法,以苯系物标准品为对象进行研究。如图1所示,在优化的分析条件下,在0~500μg/ml的范围内,7种苯系物标准品在9 min内完全出峰,峰型对称,无拖尾和前沿,各峰得到基本分离。
2.2 7种苯系物检出率分析
2009—2014年(截止7月10号)福田区工作场所苯系物样品检测结果见表1。
2.3 检出样品中苯的浓度分布特征
苯的检出率(6.9%)低,但在22份检出的样品中,苯浓度[8 h时间加权平均浓度(CTWA)]较高。按职业接触限值0%~10%,10%~50%,50%~100%,>100%分为低、中、高和超标浓度4个浓度范围。22份检出样品的平均浓度为4.7 mg/ml,68.2%检出样品分布于中等浓度,27.3%的样品超过职业接触限值(6 mg/m3),部分样品浓度接近职业接触限值的3~4倍,最高浓度达到23.8 mg/m3。见图2。
注:1—苯;2—甲苯;3—乙苯;4—对-二甲苯;5—间-二甲苯;6—邻-二甲苯;7—苯乙烯。分析条件:检测器温度,200℃;进样口温度,200℃;升温程序:50℃,保持1 min,5℃/min至90℃,10℃/min至120℃,保持2 min;分流进样,1.0μL,1:50;载气:N2,恒流,30 cm/s;检测器:FID
在调查中发现苯检出以及超标样品多来自于印刷行业,主要是印刷机操作位(3份样品浓度为23.8、13.2、6.05 mg/m3)、印刷车间印刷工位(13.1 mg/m3)和制版位(13.8 mg/m3),还有1份超标样品来自汽修厂的洗枪房(9.8 mg/m3)。
2.4 检出样品中甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的浓度分布特征
对乙苯浓度分布特征进行分析,虽然乙苯的检出率高,但所有样品的检出浓度均位于低浓度区(职业接触限值10%以下)。
对甲苯和二甲苯浓度分布特征进行分析,结果如图3和4所示,在低、中和高浓度区间,甲苯和二甲苯检出样品的分布比例极其相似,60%左右的检出样品位于低浓度区(职业接触限值10%以下),35%左右的样品位于中浓度区(职业接触限值10%~50%),5%左右的样品位于高浓度区(职业接触限值50%~100%),甲苯和二甲苯在作业场所中不仅具有较高的检出率,且具有较高的检出浓度。其中,在福田区某机印车间MO单色机监测点,甲苯的8 h CTWA达到791 mg/m3,超过职业接触限值10倍以上。
对苯乙烯浓度分布特征进行分析,82份空气样品中,只有2份检出,检出率在苯系物中最低。苯乙烯的检出浓度也偏低,位于职业接触限值的50%以下。
3 讨论
苯属于严重职业病危害因素,从连续5年调查结果来看,苯的检出率(6.9%)较低,说明大多数企业都使用了无苯或低苯的溶剂或稀释剂。这与卫生部门近年来的大力监管和企业自身意识提高及对职业卫生管理的加强有关。
在调查中发现福田区苯检出以及超标样品多来自于印刷行业。蔡小璇等[8]对东莞工作场所944份有机溶剂进行分析,苯检出率最高的分别是天那水(42.3%),白电油(26.3%)和溶剂(23.1%),而这些化学品广泛应用于印刷生产的各个环节,如印前处理版面除脏和印刷机油墨清洗等,这说明印刷行业存在着较大的苯超标风险。此外,由于印刷行业工作场所需要密闭性,本次调查的超标企业大多门窗紧闭,而且防护设施缺乏,没有安装充分有效的局部抽风排毒设备,导致工作场所苯浓度蓄积和严重超标。
本次调查发现福田区工作场所空气样品中苯系物检出率前3位分别为甲苯、乙苯和二甲苯,其中甲苯、二甲苯不仅具有较高的检出率,且具有较高的检出浓度。这与相关文献[9-11]报道结果一致。方翠萍等[9]对2009-2011年上海市奉贤区作业场所空气中苯系物监测结果进行分析,发现甲苯合格率最低。傅绍周等[10]对中山市家具企业喷漆车间空气中有机溶剂进行监测,发现2010—2012 3年中以甲苯超标率最高。蔡小璇等[8]收集东莞市233家工作场所使用的有机溶剂944份,挥发性有机物检出率前3位分别为甲苯(52.5%)、二甲苯(37.5%)和乙苯(33.9%),与本次调查结果基本相同,这说明了此3种苯系物应用最为广泛,尤其是在油漆、油剂和油墨中有着极高的检出率,存在着较大的职业病危害风险。
调查发现虽然乙苯的检出率高,但所有样品的检出浓度均位于低浓度区(职业接触限值10%以下),说明乙苯在福田区工作场所的职业危害风险较低。
4 建议
鉴于印刷行业在福田区占有相当大的比例,而印刷行业的胶印、印刷、覆膜、上光、丝印等工艺不可避免使用多种有机溶剂,而苯系物在各种溶剂中均有较高的检出。苯系物为福田区主要的职业病危害因素,应考虑采用以下措施来减少该区苯系物职业病的发生。
4.1 变革生产工艺
积极推进对传统印刷方式的革新,采用数字印刷等新技术。数字印刷将传统的印前、印刷、印后操作集成为一个整体,不再需要胶片和印版,省略了拼版、修版、装版定位、调墨、润湿等工艺过程,大大简化了印刷工艺,真正实现了印刷的快速化、智能化,是印刷技术发展的一次划时代的革命[12],使用数字印刷技术将降低苯系物职业危害风险。
4.2 加强有机溶剂使用管理
有机溶剂是苯系物职业病危害来源,需要加强有机溶剂使用管理。在检查时,大多数企业提供的有机溶剂资料都不规范,如没有中文说明、生产日期、生产批号、安全数据说明书(MSDS)、未标明化学物质成分和含量,以及非环保产品冒充“环保型”产品等[13]。应加强对有机溶剂生产商、经销商的管理,严格把握生产关和准入关。
此外,在缺乏有机溶剂说明书等资料的情况下,不能凭以往检测报告或经验来决定检测项目,以免造成选择偏差,漏检或检定不必要的项目。应先对职业病危害风险较高的岗位使用的有机溶剂进行挥发性有机组分分析,确定危害因素后再进行监测。提高监测项目的准确性和节省费用,有效防治职业病。
4.3 使用环保材料
积极寻求高毒高危害有机溶剂的替代品,减少劳动者接触高毒高危害有机溶剂的机会。以印刷行业为例,水性油墨、水性胶黏剂与水性光油系列产品迅速发展[14,15],由于水性产品使用的溶剂是水而不是有机溶剂,所以没有有机溶剂的挥发,是世界印刷业公认的环保型印刷材料。此外,大豆基胶印油墨和能量固化型油墨均能极大的降低挥发性有机物(VOC)的排放[16]。应大力推进环保材料的使用,以减少苯系物职业危害风险。
4.4 加强防护和卫生保健措施
企业应按规定对劳动者进行上岗前、上岗和离岗前的健康检查;改善作业环境,增加通风设施,并对作业现场开展调查,监测空气中苯系物浓度;应加强个人防护,如防毒口罩和送风式面罩等;加强职业病防治法等相关法律法规的宣传力度,提高各部门对职业卫生工作的认识,重视预防,减少职业病的发生。
作者声明本文无实际或潜在的利益冲突
摘要：目的 了解2009—2014年深圳市福田区工作场所苯系物职业危害状况,为制定控制苯系物职业危害的具体措施和方案提供依据。方法 对使用苯系物企业进行职业卫生学调查,工作场所空气中苯系物经活性炭采集,二硫化碳解析后,注入氢火焰离子检测器(FID)气相色谱仪进行分析,计算空气中苯系物浓度,并对福田区5年内的空气样品的检测结果分布进行分析。结果 苯系物中,甲苯的检出率最高(36.7%),其余依次为乙苯(26.7%)、二甲苯(16.2%)、苯(6.9%)、苯乙烯(2.4%)。苯的检出率虽低,但检出浓度[8 h时间加权平均浓度(CTWA)]较高,27.3%的检出样品CTWA超过职业接触限值,部分样品达到职业接触限值的3~4倍,最高浓度为23.8 mg/m3。风险较大的其次为甲苯,6.7%的检出样本CTWA超过限值的50%,并有1.5%检出样品超标。二甲苯、乙苯、苯乙烯风险较小,其中乙苯检出率虽高,但浓度较低,CTWA全部分布于职业接触限值的10%以下。结论 相比于二甲苯、乙苯、苯乙烯,福田区工作场所苯、甲苯职业危害风险较大,应有针对性地加强生产工艺改革和通风等防护措施,改善作业环境,加强职业卫生健康监测。