環(huán)境空氣有機污染物的分析及來源解析方法研究.pdf

1、本文在全面綜述環(huán)境空氣中有機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、系統(tǒng)地研究了環(huán)境空氣顆粒態(tài)、氣態(tài)樣品上有機物的采集、預(yù)處理、分離分析技術(shù)，建立了環(huán)境空氣中有機物的分離分析方法。利用該方法，對濟南市環(huán)境空氣和污染源樣品上的多環(huán)芳烴類物質(zhì)(PAHs)進行了分析，并分別利用比值法和CMB受體模型對TSP上多環(huán)芳烴進行來源識別和解析，從而建立了濟南市環(huán)境空氣PAHs污染的來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污染物，K-D濃縮后進行GC/MS定性定量分析。在系統(tǒng)研究提取時間、回流速度、溶劑與樣品的比例及萃取溶劑種類等因素對索氏提取大氣顆粒物中有機物效率影響的基礎(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，索氏提取效率最佳；六次平行樣品的RSD為3.6％，平均加標回收率為81.8％。在此條件下，利用GC/MS的計算機系統(tǒng)結(jié)合人工檢索，從大氣顆粒物中共分離出74種有機污染物，定性了73種，占色譜總流出組分的99.8％，包括烴類、芳香族化合物、苯系物等類別。 (2)環(huán)境空氣氣態(tài)有機污染物的吸附捕集—GC/MS分析研究：采用KB-6C型大氣采樣器，對濟南市環(huán)境空氣中的有機污染物進行吸附捕集，研究比較

4、了GDX-101、GDX-102和GDX-502三種不同類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、苯系物等類別。 (3)焦爐飛灰中有機污染物的超臨界流體萃取及GC/MS分析方法的研究：以鋼

5、鐵廠焦爐飛灰為研究對象，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、改性劑等因素對萃取效率的影響，從而對萃取條件進行了優(yōu)化，并在理論上分析了上述因素對有機物萃取效率的影響。結(jié)果表明，以3％的甲醇和丙酮做改性劑，在壓力50MPa、溫度120℃、動態(tài)萃取時間60min時，萃取效率已接近最大。在該優(yōu)化條件下對實際樣品進行超臨界CO2流體萃取，經(jīng)過氣相色譜/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，其中還含有大量對人體有害的多環(huán)芳烴類有機物，測其RSD為1.9％，平均加標回收率為92.3％。 (4)濟南市環(huán)境空氣中多環(huán)芳烴的GC/MS分析：通過采集—索氏提取—GC/MS分析分別測定了濟南市的9個優(yōu)化點位處TSP上以及燃煤和機動車尾氣兩類主要污染源中的PAHs含量，測得采暖期內(nèi)全市的BaP平均濃度為48.45ng/m3，說明濟南市的大氣有機污染較為嚴重。污

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