工业废气中非甲烷总烃测定方法改进
刘振+肖亦
摘要：本方法在HJ/T38-1999基础上做出改进，采用双毛细管柱双FID检测器气相色谱法分别测出废气中总烃和甲烷的含量，两者之差为NMHC的含量（有组织以C计，无组织以CH4计）。本方法最低检出浓度为0.007mg/m3，方法的准确度和精密度得到进一步提高，操作快捷方便，在日常监测分析中有很好的适用性。
关键词：非甲烷总烃（NMHC）；气相色谱法；双柱双FID检测器；测定
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0107-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.062
Improvement of NMHC determination method in industrial waste gas
Liu Zhen，Xiao Yi
（Taixing Enviornmental Monitoring Station，Taixing Jiangsu 225400，China）
Abstrat：Based on the improvement of HJ/T38-1999， the total hydrocarbon and methane content of non methane total hydrocarbons in waste gas were measured by gas chromatography with double column and double FID detector. The difference between them is NMHC content （organized by C and no organization is CH4）.The minimum detection concentration of this method is 0.007mg/m3. The accuracy and precision of the method accord with the requirements of quality control for analysis and test. The operation is fast and convenient， and has good applicability in daily monitoring analysis.
Key words： Non methane total hydrocarbons （NMHC）；Gas chromatography；Double column double FID detector；Determination
非甲烷总烃（NMHC）是指除甲烷以外的所有碳氢化合物的总称（其中主要是C2～C8）[1]，它与甲烷不同，有较强的光化学活性，是形成光化学烟雾的前体物。泰兴市拥有25.72km2省经济开发区，园区内化工企业较多，排放有机废气成分复杂，许多烃类污染物无排放标准，实际工作中常根据NMHC浓度估算有机废气的污染程度。根据2017年对开发区企业抽测结果显示NMHC排浓度从0.22mg/m3至657mg/m3。目前采样方法为《固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法》（GB16157-1996）[2]，分析方法源自《空气和废气监测分析方法》（第四版） [3]和《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》（HJ/T38-1999）[1]。国内已有文献采用不同分析方法进行探讨[4～6]，本方法采用双毛细管柱气相色谱法测定空气和废气中的非甲烷总烃含量，进样量为1.0mL，最低检出浓度为0.007mg/m3，定量测定浓度范围为0.02～85mg/m3。本方法准确度和精密度较好，操作快捷方便，适合废气和空气中NMHC日常监测分析。
1 实验主要仪器和试剂
气相色谱仪：安捷伦7820A、双进样口、双FID检测器；色谱柱；
甲烷柱：HP-MOLESIEVE的30m×530μm×50μm毛细管柱（安捷伦商品柱）。
总烃柱：DEACT的30m×530μm×50μm毛细管柱（安捷伦商品柱）。
注射器：全玻璃制100mL若干个。
空气：PEAK ZA035A-EU零空气系统。
氢气：纯度≥99.99%高纯氢气，PEAK HF13-06-126氢气发生器。
氮气：纯度≥99.999%高纯氮气。
甲烷标准气：氮中甲烷（南京特气厂）浓度分别为10.9ppm、31ppm、55ppm、104ppm、158ppm。
2 采样
用100mL注射器抽取现场气体样品，冲洗注射器3～4次（HJ/T38-1999样品瓶的洗涤），采气样100mL，密封注射器口，避光保存，样品应在12h之内测定。
3 实验步骤
3.1 色谱条件
柱温：40℃；检测器温度：300℃；气化室温度：250℃。
载气：氮气流量3.5mL/min；燃气：氢气流量30mL/min；助燃气：空气流量400mL/min。
3.2 定性分析
根据保留时间进行定性分析。
3.3 定量分析
将气样通过六通阀进入色谱仪的柱1和柱2，进样体积1mL，分别测量甲烷峰面积、总烃峰面积，根据外标法计算出甲烷和总烃的浓度。
3.4 标准曲线的绘制
在本方法规定的色谱条件下，以除烃空气做空白，取5个浓度的标气，依次从低浓度向高浓度进样，每个浓度重复3次，取峰面积的平均值。
分别以甲烷、总烃平均峰面积为横坐标，以相对应的浓度为纵坐标，绘制甲烷、总烃的校准曲线（总烃需要扣除除烃空气的氧峰正干扰），并分别计算甲烷与总烃的校准曲线线性回归方程，详见表1。
3.5 色谱图
甲烷和总烃的色谱图分别见图1和图2。
4 实例
对某化工厂处理后的有组织排放废气进行监测，分析条件与绘制标准曲线条件相同，监测结果见表2。
5 结果与讨论
5.1 检出限的测定
配置浓度为1.09ppm的标准气体（配置方法与标准曲线一致），经统计得表3。
5.2 精密度试验
配置浓度为3.1ppm和5.5ppm的标气（配置方法与标准曲线一致），分别经本单位、泰州市环境监测中心站、靖江市环境监测站等五家单位测定，经统计得表4。
同时采集4组废气样品，每组双份，一份直接进样，另一份取99mL的废气样品，加入1mL浓度为31ppm的标气计算出加标量，经统计得表5。
6 结论
本方法采用双毛细管柱气相色谱法测定工业废气中的非甲烷总烃含量，最低检出浓度为0.007mg/m3，加標回收率在90%～100%之间，具有检出限低、测定范围宽，方法精密度和准确度好，其相对偏差<1%。该法可以快速、准确检测废气中非甲烷总烃含量，在日常监测任务中有很好的适用性。
参考文献
[1] HJ/T38-1999，固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法[S].
[2] GB/T 16157-1996，固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法[S].
[3]空气和废气监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2011.36.
[4]赵小敏，陈璟士，陈霞.气相色谱法测定非甲烷总烃[J].污染防治技术，2010，23（5）：103.
[5]郑丽菡.气相色谱法测定大气中非甲烷总烃量的探讨[J].化学分析计量，2013，22（4）：206.
[6]黄文鑫，郭岩等.气相色谱法测定非甲烷总烃的研究[J].广州化工，2013，41（11）：56.
收稿日期：2018-01-03
作者简介：刘振（1979-），男，本科，工程师，研究方向为环境监测、环保竣工验收。
摘要：本方法在HJ/T38-1999基础上做出改进，采用双毛细管柱双FID检测器气相色谱法分别测出废气中总烃和甲烷的含量，两者之差为NMHC的含量（有组织以C计，无组织以CH4计）。本方法最低检出浓度为0.007mg/m3，方法的准确度和精密度得到进一步提高，操作快捷方便，在日常监测分析中有很好的适用性。
关键词：非甲烷总烃（NMHC）；气相色谱法；双柱双FID检测器；测定
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0107-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.062
Improvement of NMHC determination method in industrial waste gas
Liu Zhen，Xiao Yi
（Taixing Enviornmental Monitoring Station，Taixing Jiangsu 225400，China）
Abstrat：Based on the improvement of HJ/T38-1999， the total hydrocarbon and methane content of non methane total hydrocarbons in waste gas were measured by gas chromatography with double column and double FID detector. The difference between them is NMHC content （organized by C and no organization is CH4）.The minimum detection concentration of this method is 0.007mg/m3. The accuracy and precision of the method accord with the requirements of quality control for analysis and test. The operation is fast and convenient， and has good applicability in daily monitoring analysis.
Key words： Non methane total hydrocarbons （NMHC）；Gas chromatography；Double column double FID detector；Determination
非甲烷总烃（NMHC）是指除甲烷以外的所有碳氢化合物的总称（其中主要是C2～C8）[1]，它与甲烷不同，有较强的光化学活性，是形成光化学烟雾的前体物。泰兴市拥有25.72km2省经济开发区，园区内化工企业较多，排放有机废气成分复杂，许多烃类污染物无排放标准，实际工作中常根据NMHC浓度估算有机废气的污染程度。根据2017年对开发区企业抽测结果显示NMHC排浓度从0.22mg/m3至657mg/m3。目前采样方法为《固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法》（GB16157-1996）[2]，分析方法源自《空气和废气监测分析方法》（第四版） [3]和《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》（HJ/T38-1999）[1]。国内已有文献采用不同分析方法进行探讨[4～6]，本方法采用双毛细管柱气相色谱法测定空气和废气中的非甲烷总烃含量，进样量为1.0mL，最低检出浓度为0.007mg/m3，定量测定浓度范围为0.02～85mg/m3。本方法准确度和精密度较好，操作快捷方便，适合废气和空气中NMHC日常监测分析。
1 实验主要仪器和试剂
气相色谱仪：安捷伦7820A、双进样口、双FID检测器；色谱柱；
甲烷柱：HP-MOLESIEVE的30m×530μm×50μm毛细管柱（安捷伦商品柱）。
总烃柱：DEACT的30m×530μm×50μm毛细管柱（安捷伦商品柱）。
注射器：全玻璃制100mL若干个。
空气：PEAK ZA035A-EU零空气系统。
氢气：纯度≥99.99%高纯氢气，PEAK HF13-06-126氢气发生器。
氮气：纯度≥99.999%高纯氮气。
甲烷标准气：氮中甲烷（南京特气厂）浓度分别为10.9ppm、31ppm、55ppm、104ppm、158ppm。
2 采样
用100mL注射器抽取现场气体样品，冲洗注射器3～4次（HJ/T38-1999样品瓶的洗涤），采气样100mL，密封注射器口，避光保存，样品应在12h之内测定。
3 实验步骤
3.1 色谱条件
柱温：40℃；检测器温度：300℃；气化室温度：250℃。
载气：氮气流量3.5mL/min；燃气：氢气流量30mL/min；助燃气：空气流量400mL/min。
3.2 定性分析
根据保留时间进行定性分析。
3.3 定量分析
将气样通过六通阀进入色谱仪的柱1和柱2，进样体积1mL，分别测量甲烷峰面积、总烃峰面积，根据外标法计算出甲烷和总烃的浓度。
3.4 标准曲线的绘制
在本方法规定的色谱条件下，以除烃空气做空白，取5个浓度的标气，依次从低浓度向高浓度进样，每个浓度重复3次，取峰面积的平均值。
分别以甲烷、总烃平均峰面积为横坐标，以相对应的浓度为纵坐标，绘制甲烷、总烃的校准曲线（总烃需要扣除除烃空气的氧峰正干扰），并分别计算甲烷与总烃的校准曲线线性回归方程，详见表1。
3.5 色谱图
甲烷和总烃的色谱图分别见图1和图2。
4 实例
对某化工厂处理后的有组织排放废气进行监测，分析条件与绘制标准曲线条件相同，监测结果见表2。
5 结果与讨论
5.1 检出限的测定
配置浓度为1.09ppm的标准气体（配置方法与标准曲线一致），经统计得表3。
5.2 精密度试验
配置浓度为3.1ppm和5.5ppm的标气（配置方法与标准曲线一致），分别经本单位、泰州市环境监测中心站、靖江市环境监测站等五家单位测定，经统计得表4。
同时采集4组废气样品，每组双份，一份直接进样，另一份取99mL的废气样品，加入1mL浓度为31ppm的标气计算出加标量，经统计得表5。
6 结论
本方法采用双毛细管柱气相色谱法测定工业废气中的非甲烷总烃含量，最低检出浓度为0.007mg/m3，加標回收率在90%～100%之间，具有检出限低、测定范围宽，方法精密度和准确度好，其相对偏差<1%。该法可以快速、准确检测废气中非甲烷总烃含量，在日常监测任务中有很好的适用性。
参考文献
[1] HJ/T38-1999，固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法[S].
[2] GB/T 16157-1996，固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法[S].
[3]空气和废气监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2011.36.
[4]赵小敏，陈璟士，陈霞.气相色谱法测定非甲烷总烃[J].污染防治技术，2010，23（5）：103.
[5]郑丽菡.气相色谱法测定大气中非甲烷总烃量的探讨[J].化学分析计量，2013，22（4）：206.
[6]黄文鑫，郭岩等.气相色谱法测定非甲烷总烃的研究[J].广州化工，2013，41（11）：56.
收稿日期：2018-01-03
作者简介：刘振（1979-），男，本科，工程师，研究方向为环境监测、环保竣工验收。
