環境空氣中苯系物的測定

張 娟 ，謝一民 ，楊惠琳

（1.寧夏寶塔化工中心實驗室（有限公司），寧夏銀川 750002；2.寧夏煤化工檢測重點實驗室，寧夏銀川 750002；3.寧夏寶塔石化科技實業發展有限公司，寧夏銀川 750002）

近些年來，隨著化工行業的迅速發展，進入大氣中的揮發性有機物（VOCs）越來越多，VOCs已經被視作繼粉塵之后的第二大類量大面廣的大氣污染物質，目前已受到越來越多的國內外學者的廣泛關注。苯系物作為VOCs中最重要、含量最高、毒性最大的一類物質，通常包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等[1-4]。它主要來源于汽車尾氣、各種化工原料加工和使用過程以及木材、煙草等有機物不完全燃燒、植物的自然排放物，是化工、石油、制藥、印刷、噴涂等行業排放的最常見的污染物，其中汽車尾氣對苯系物貢獻很大，有研究表明大氣中來自于汽車尾氣的苯系物約占80%[5-11]。苯系物對環境的危害很大，同時苯是強致癌物質，通過呼吸道、消化道、皮膚進入人體，對人體健康造成很大的威脅[12-15]。因此，苯系物對大氣的污染與防治須引起人們的關注。

隨著銀川市工業化進程的加快，環境空氣污染問題也日漸突出，頻繁的大范圍霧霾天氣更是提醒我們空氣污染已經近在眼前。大氣中苯系物的污染控制與防治研究已經迫在眉睫。銀川市永寧縣周邊有很多大型化工廠，如伊品生物發酵廠、紫荊花造紙廠、泰瑞制藥廠、啟元制藥廠等，長年向空氣中排放有刺鼻性氣味的氣體，嚴重影響銀川市周邊環境質量以及附近居住人們的生活。

銀川大學校址正處于伊品生物發酵廠和紫荊花造紙廠下風向5 km以內。本研究擬選取永寧縣銀川大學為采樣點，對大氣中的苯系物進行監測，期望通過數據分析，得出銀川大學大氣中苯系物的污染水平和濃度變化特征，所獲結論可為永寧縣大氣污染防治提供有效數據，為永寧縣環境空氣質量改善提供依據，同時也為其他城市的相關研究提供一定的參考資料，具有重要的科學意義和應用價值。

1 材料與方法

1.1 材料

儀器設備：湖北方圓FYGC-2000A（FID檢測器）；青島眾瑞ZR-3920環境空氣顆粒物綜合采樣器；活性炭吸附采樣管（15 cm×0.5 cm）；微量進樣針1 μL～10 μL。

試劑：苯系物混標溶液0.05 mg/mL。

1.2 試驗方法

1.2.1 采樣點和采樣周期的確定 以銀川大學圖書館為中心，選擇東、南、西、北4個方位作為采樣點，并確定了采樣周期和頻次（見表1）。

表1 監測點位和采樣周期

1.2.2 監測分析方法及條件 本研究利用大氣采樣器將環境空氣吸附于活性炭采樣管中，采用固體吸附/熱脫附-氣相色譜法分析環境空氣中的苯系物，色譜條件（見表 2）。

表2 色譜條件

1.2.3 樣品采集 按照上述采樣周期和頻次，設置大氣采樣器流量0.5 L/min，采樣時間為20 min，采樣高度為1.2 m，在采樣點采集空氣樣品和空白樣品，同時記錄環境溫度和大氣壓，采樣結束后，使用聚乙烯帽將兩端密封，帶回實驗室避光冷藏保存，待測。

1.2.4 標準曲線測定 分別移取 0.2 μL、0.5 μL、1 μL、2 μL濃度為0.05 mg/mL的苯系物混合標準溶液進行吸附/熱解析，通過氣相色譜進行分析，以濃度和峰面積作圖。

1.2.5 樣品的測定 取出冷藏的采集好的采樣管，放置室溫中待用。將樣品進行熱解析后，通過氣相色譜分析，得到樣品中苯系物的濃度分布，濃度為小時均值。

2 結果與討論

2.1 苯系物定性與定量分析

采用標準樣品保留時間定性，用外標法定量。苯系物的標準樣品色譜圖（見圖1）。

2.2 銀川大學環境空氣中苯系物的污染水平

2.2.1 苯系物濃度的空間分布 筆者于2018年4月18日至4月20日在1#、2#、3#、4#點位連續采樣3 d，每天4次，時間段選在08時、12時、16時、20時，樣品的檢測結果（見表3）。

由表3可知，每個樣品均可定量檢測出苯、甲苯、乙苯、對（間）二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯。4個點位苯系物的濃度都未超標，且濃度較低，苯系物濃度分布呈現不同的結果，濃度范圍在 0.038 μg/m3～5.27 μg/m3，各采樣點苯系物濃度大小關系為：1#＞4#＞2#＞3#，可能是因為選擇的點位與附近化工廠的距離不同造成苯系物濃度的大小差異。

2.2.2 苯系物濃度的時間分布 苯系物濃度在相同點位隨時間變化圖（見圖2）。

圖1 苯系物標準色譜圖

表3 各采樣點苯系物濃度分布

圖2 苯系物濃度隨時間變化圖

由圖2可知，各點位苯系物濃度隨時間變化呈現不同的規律。1#點位苯系物濃度隨著時間增加先減少后增大；2#點位苯系物濃度是先增大后減小；3#點位苯系物濃度是先增大后減少；4#點位苯系物濃度先減少后增大。可能是因為附近化工廠排放污染物時間段不同會影響污染物濃度的大小。

3 結論

本文初步探討了銀川大學環境空氣中苯系物的污染水平，檢測結果顯示4個點位均能定量檢測出苯系物，且苯系物濃度在空間和時間分布上呈現不同的規律。