環(huán)境空氣有機(jī)污染物的分析及來(lái)源解析方法研究.pdf

1、本文在全面綜述環(huán)境空氣中有機(jī)污染物的分離分析方法、源解析技術(shù)的基礎(chǔ)上，分別詳細(xì)、系統(tǒng)地研究了環(huán)境空氣顆粒態(tài)、氣態(tài)樣品上有機(jī)物的采集、預(yù)處理、分離分析技術(shù)，建立了環(huán)境空氣中有機(jī)物的分離分析方法。利用該方法，對(duì)濟(jì)南市環(huán)境空氣和污染源樣品上的多環(huán)芳烴類(lèi)物質(zhì)(PAHs)進(jìn)行了分析，并分別利用比值法和CMB受體模型對(duì)TSP上多環(huán)芳烴進(jìn)行來(lái)源識(shí)別和解析，從而建立了濟(jì)南市環(huán)境空氣PAHs污染的來(lái)源解析的模式和方法，為有效地控制和治理污染奠定了基礎(chǔ)。主

2、要內(nèi)容包括： (1)大氣顆粒物中有機(jī)污染物的采集—索氏提取—GC/MS分析方法研究：用大流量玻璃纖維濾膜采樣法采集環(huán)境空氣中總懸浮顆粒物，索氏提取其中的有機(jī)污染物，K-D濃縮后進(jìn)行GC/MS定性定量分析。在系統(tǒng)研究提取時(shí)間、回流速度、溶劑與樣品的比例及萃取溶劑種類(lèi)等因素對(duì)索氏提取大氣顆粒物中有機(jī)物效率影響的基礎(chǔ)上，建立了樣品采集、索氏提取和K-D濃縮的最佳條件。結(jié)果表明，索氏提取時(shí)間24h、回流速度3～4次/h、二氯甲烷與樣品

3、比例在140～220mL/g之間時(shí)，索氏提取效率最佳；六次平行樣品的RSD為3.6％，平均加標(biāo)回收率為81.8％。在此條件下，利用GC/MS的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合人工檢索，從大氣顆粒物中共分離出74種有機(jī)污染物，定性了73種，占色譜總流出組分的99.8％，包括烴類(lèi)、芳香族化合物、苯系物等類(lèi)別。 (2)環(huán)境空氣氣態(tài)有機(jī)污染物的吸附捕集—GC/MS分析研究：采用KB-6C型大氣采樣器，對(duì)濟(jì)南市環(huán)境空氣中的有機(jī)污染物進(jìn)行吸附捕集，研究比較

4、了GDX-101、GDX-102和GDX-502三種不同類(lèi)型吸附劑的吸附采樣性能及影響采樣效率的其它因素。采集的樣品經(jīng)二氯甲烷索氏抽提、K-D濃縮后，用自制硅膠柱分離純化，最后用GC/MS做定性定量分析。結(jié)果表明，從環(huán)境空氣樣品中共分離出39種主要有機(jī)物，GC/MS定性了36種，占色譜總流出組分的94.73％，分別屬于正構(gòu)烷烴、多環(huán)芳烴、苯系物等類(lèi)別。 (3)焦?fàn)t飛灰中有機(jī)污染物的超臨界流體萃取及GC/MS分析方法的研究：以鋼

5、鐵廠(chǎng)焦?fàn)t飛灰為研究對(duì)象，應(yīng)用超臨界CO2流體萃取(SFE-CO2)技術(shù)，系統(tǒng)研究了溫度、壓力、CO2用量、改性劑等因素對(duì)萃取效率的影響，從而對(duì)萃取條件進(jìn)行了優(yōu)化，并在理論上分析了上述因素對(duì)有機(jī)物萃取效率的影響。結(jié)果表明，以3％的甲醇和丙酮做改性劑，在壓力50MPa、溫度120℃、動(dòng)態(tài)萃取時(shí)間60min時(shí)，萃取效率已接近最大。在該優(yōu)化條件下對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行超臨界CO2流體萃取，經(jīng)過(guò)氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS)作定性定量分析，從中檢出

6、了40種主要有機(jī)物，包括烷烴、芳香烴、醇、醛、酸、酯及含氮化合物等，其中還含有大量對(duì)人體有害的多環(huán)芳烴類(lèi)有機(jī)物，測(cè)其RSD為1.9％，平均加標(biāo)回收率為92.3％。 (4)濟(jì)南市環(huán)境空氣中多環(huán)芳烴的GC/MS分析：通過(guò)采集—索氏提取—GC/MS分析分別測(cè)定了濟(jì)南市的9個(gè)優(yōu)化點(diǎn)位處TSP上以及燃煤和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣兩類(lèi)主要污染源中的PAHs含量，測(cè)得采暖期內(nèi)全市的BaP平均濃度為48.45ng/m3，說(shuō)明濟(jì)南市的大氣有機(jī)污染較為嚴(yán)重。污

7、染源的測(cè)定結(jié)果顯示，燃煤污染源和機(jī)動(dòng)車(chē)污染源的16種優(yōu)先監(jiān)測(cè)的PAHs總排放濃度分別為54.62μg/m3和3.31μg/m3。 (5)濟(jì)南市環(huán)境空氣中多環(huán)芳烴的來(lái)源解析：利用比值法和化學(xué)質(zhì)量平衡(CMB)受體模型識(shí)別并解析出濟(jì)南市TSP上PAHs污染主要來(lái)自燃煤污染源。在應(yīng)用比值法識(shí)別時(shí)，BaP/PYR和PHE/ANT的特征比值能夠較準(zhǔn)確的反映出濟(jì)南市TSP上的PAHs以燃煤污染源的貢獻(xiàn)為主。CMB受體模型解析的結(jié)果與比值法