环境空气 挥发性有机物的测定 美国EPA Method TO-3
美国挥发性有机物(VOC)
美国挥发性有机物(VOC)监测及减排最佳管理技术 :炼油厂案例分析致:能源基金会(中国)RTI International(三角国际研究院)美国北卡罗来纳州研究三角园科恩沃利斯东路3040号,邮政编码27709目录目录 (i)图表目录 (iv)缩略词列表 (v)I. 挥发性有机物与炼油厂概述 (1)II. 工艺排气 (2)A. 排放源描述 (2)B. 原标准的VOC污染防治要求 (2)C. 新增监测和污染防治技术要求 (2)III. 火炬 (3)A. 排放源描述 (3)B. 原标准的VOC污染防治要求 (3)C. 新增监测和污染防治技术要求 (3)1. 火炬管理计划 (4)2. 火炬绩效运行限值 (4)a. 引燃火焰的存在 (5)b. 可见排放 (5)c. 火炬头速度 (5)d. 燃烧区域净热值 (6)e. 周边空气助燃火炬的稀释限值 (6)3. 火炬紧急情况的管理规定 (7)IV. 设备泄漏 (7)A. 排放源描述 (7)B. 原标准的VOC污染防治要求 (7)C. 新增监测和污染防治技术要求 (8)1. 监测 (8)a. 泄漏的定义 (8)b. 泄漏探测方法 (8)c. 记录保存要求 (9)2. 污染防治新技术 (9)a. 阀门和阀门盘根 (10)c. 泵 (11)V. 储罐 (11)A. 排放源描述 (11)B. 原标准的VOC污染防治要求 (11)1. 内浮顶储罐 (11)2. 外浮顶储罐 (11)3. 外浮顶储罐改造为内浮顶储罐 (12)4. 一般储罐的要求 (12)C. 新增监测和污染防治技术要求 (12)VI. 废水系统 (13)A. 排放源描述 (13)1. 废水收集系统 (13)2. 废水处理系统 (13)B. 原标准的VOC污染防治要求 (14)1. 废水收集系统 (14)2. 废水处理系统 (15)C. 新增监测和污染防治技术要求 (16)VII. 热交换系统 (16)A. 排放源描述 (16)1. 闭路再循环热交换系统 (17)2. 一次性交换系统 (17)B. 原标准的VOC污染防治要求 (17)C. 新增监测和污染防治技术要求 (18)VIII. 总体改善 (19)A. 边界监测要求 (19)1. 被动监测仪的描述 (20)2. 监测仪的布局 (20)4. 背景校正 (21)5. 实践要求 (22)B. 其它泄漏探测新方法 (22)2. 主动采样器 (23)3. 开放式监测仪 (23)a. UV-DOAS (23)b. 傅立叶变换红外线(FTIR) (23)c. 差异吸收光探测和测距(DIAL) (23)d. 红外掩日通量 (24)C. 紧急泄漏情况的管理规定 (24)IX. 参考资料与文献 (26)图表目录图表 1. 地表臭氧的形成 (1)图表 2. 火炬产生的可见排放 (4)图表 3. 火炬烟道及不同水平的可见排放 (5)图表 4. 炼油厂各类设备的数量及其产生的无组织排放 (8)图表 5. FLIR相机 (9)图表 6. 未安装和已安装污染防治技术的有槽导柱的比较 (12)图表 7. 废水无组织排放源示例 (13)图表 8. 废水收集系统 (15)图表 9. 热交换系统 (16)图表 10. 热交换系统 (17)图表 11. 汽提装置 (18)图表 12. 边界监测使用的被动扩散管采样器 (20)图表 13. 美国某炼油厂的边界监测布局 (21)图表 14. 泄压装置的排放 (24)缩略词列表APCD Air Pollution Control Device,大气污染防治设备Btu British Thermal Units,英热单位cm Centimeters,厘米DIAL Differential Absorption Light Detection and Ranging,差异吸收光探测和测距EPA Environmental Protection Agency,美国联邦环保署Fbio Fraction biodegraded,部分生物降解GPS Global Positioning System,全球定位系统FTIR Fourier Transform Infrared,傅立叶变换红外线HAP Hazardous Air Pollutant,有害大气污染物kg kilogram,千克kPa kilopascal,千帕lbs pound,磅m meter,米m3cubic meter,立方米µg/m3microgram per cubic meter,微克每立方米NHV Net Heating Value,净热值ppb parts per billion,十亿分率ppm parts per million,百万分率ppmv parts per million by volume,体积的百万分率ppmw parts per million by weight,重量的百万分率PRD Pressure Relief Device,泄压装置psig pounds per square inch,磅每平方英寸PTFE Polytetrafluoroethylene,聚四氟乙烯scf standard cubic feet,标准立方英尺US United States,美国UV-DOAS Ultra Violet Differential Optical Adsorption Spectrometer,紫外线差异光学吸附光谱仪V max Maximum flare tip velocity,最大火炬头速度VOC V olatile Organic Compounds,挥发性有机物I. 挥发性有机物与炼油厂概述炼油厂和石化厂是美国乃至全世界范围内最大的挥发性有机物(VOC)排放源。
【推荐下载】美国环境挥发性有机物的检测技术
[键入文字]美国环境挥发性有机物的检测技术北极星VOCs 在线讯:摘要:本文简要介绍美国挥发性有机物的检测技术和检测方法,对近年挥发性有机物的检测技术进展做了讨论,结合中国的现状,对中国在这项技术的发展做了建议。
引言挥发性有机物是环境污染物中非常重要的化合物,对人体健康和环境质量都有重要影响。
挥发性有机物污染来源主要是大量生产的有机溶剂和石油制品使用,以及在生产中特别是有机化工中产生的污染物。
挥发性有机物大多对人体有害,有一些有足够证据可认为是致癌物质。
在工业发展过程中由于处理不当或污染防治措施缺失,有大量挥发性有机物泄漏到土壤地下水,形成为数众多的土壤地下水的污染场点。
挥发性有机物,在光化学反应之中使地面臭氧浓度增加、平流层臭氧层减少、也是温室气体成分之一,对环境生态人体健康有深远的影响。
在各国环境法规对挥发有机物污染控制要求,为满足法规的要求、了解污染的状况和污染控制的效果,需要对挥发性有机物进行检测。
本文着重对美国各种介质的挥发性有机物的检测方法作简要介绍,对近年挥发性有机物技术发展做以讨论,根据对中国在这方面的技术的现状的了解,对中国在这一技术的发展做了一些讨论和建议。
一、美国环境中挥发性有机物的检测技术美国有关饮用水安全、地表水污染控制、空气质量的改善以及土壤地下水的污染治理的法规对挥发性有机物的检测都有要求,继而发展了将了一系列检测方法。
地表水的检测方法,直接成为美国联邦法规的环保篇的一部分(CFR40part136appendixA),在危险废物的鉴定和管理上编制了一系列的检测方法指南(SW4&6TestMethodsforEvaluatingSolidWaste,Phydcal/Chemical),为了追诉环境责任利用联邦政府周转基金修复污染场址的超级基金(Superfund)专门制定了对检测和数1。
(环境管理)环境空气挥发性有机物的测定-T吸附GCMS法
(环境管理)环境空⽓挥发性有机物的测定-T吸附GCMS 法美国EPA TO-17 ⽅法分析环境空⽓中挥发性有机物研究施巍蔡浩洋(⼤连市环境监测中⼼⼤连 116023)摘要选⽤美国EPA TO-17⽅法中的⼀种类型的混合型填料吸附管,分析环境空⽓中挥发性有机物。
通过实验验证EPA TO-17⽅法的可⾏性和可操作性,并得到校正曲线、相关系数、检出限等数据。
关键词挥发性有机物吸附管吸附解析1 前⾔1.1 ⽅法概述本⽅法⽤于环境空⽓中挥发性有机化合物的采集和测定。
本次研究的挥发性有机化合物是指能由35mm Carbopack?B和10mm Carbosieve?SⅢ及Carboxen?1000组成的吸附管捕集,并能⽤热脱附GC/MS技术测定的挥发性有机化合物。
1.2 国内外概况随着⼯业的快速发展,有机物的污染逐步显现。
⽬前,许多国家都根据本国⼤⽓环境污染状况制定相应的防治法或环境标准。
对环境空⽓中的挥发性有机物测定,美国EPA TO-1⽅法采⽤的是Tenax采样GC-MS法,其分析的化合物为沸点⼤约在80℃-200℃的⾮极性有机化合物。
TO-2是采⽤碳分⼦筛采样GC-MS法,主要采集含碳数少的、挥发性强的有机物。
TO-14和TO-15采⽤的是采样罐采样GC-MS法,其与TO-1⽅法区别是进样⽅式不⼀样,能检测化合物⽐TO-1多,但因为其进样设备昂贵,现阶段很难在我国推⼴。
TO-17⽅法采⽤的是固体填料吸附管采样GC-MS法,不同的填料类型可测定不同的挥发性有机物,采集和测定的化合物种类较多。
我国《空⽓和废⽓监测分析⽅法》(第四版)采⽤了固体吸附GC-MS法和采样罐采样GC-MS法,这两种⽅法都是C类⽅法⽽且没有给出检出限和准确度等数据。
国标GB11737-89和GB14677-93也是采⽤固体吸附,⼆硫化碳洗脱或热解析的⽅法,但其能测定的⽬标化合物太少,只局限于苯系物。
综合分析,本论⽂在相关⽂献资料和EPA相关⽅法基础上,提出并建⽴⽤混合型填料吸附管吸附、GC-MS法测定环境空⽓中的挥发性有机物的⽅法。
epa standard method 533
epa standard method 533
EPA(美国环境保护局)Standard Method 533是关于气体监测的方法,具体名为《Method 533:Determination of Volatile Organic Compounds (VOCs) in Air by Adsorption on Activated Carbon and Gas Chromatography》。
这个方法主要用于测定空气中的挥发性有机化合物(VOCs)。
在这个方法中,样品通过吸附在活性炭上收集,然后使用气相色谱法进行分析。
方法涵盖了吸附剂的选择、采样设备、样品处理和分析等步骤。
活性炭吸附剂具有较高的吸附能力,可以有效地捕获空气中的VOCs。
气相色谱法用于分离和定量吸附剂上的VOCs,从而得出空气中VOCs的浓度。
EPA Standard Method 533为监测空气中的挥发性有机化合物提供了可靠的方法,有助于评估空气质量并制定相应的环境保护措施。
该方法在我国环保领域也有广泛应用,以保障空气质量和人民健康。
环境空气中VOCs检测的标准及环境空气检测分类
环境空气中VOCs检测的标准及环境空气检测分类环境空气中VOCs检测在环境检测的基本项目之一,地位自不用多说,所以,做好VOCs检测就成了必然一:定义VOCs是挥发性有机化合物(volatileorganic compounds)的英文缩写。
关于VOC的定义,不同的标准有不同的定义。
1.美国ASTM D3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。
美国联邦环保署(EPA)的定义:挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。
2.世界卫生组织(WHO,1989)对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为,熔点低于室温而沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称。
3.有关色漆和清漆通用术语的国际标准ISO 4618/1-1998和德国DIN 55649-2000标准对VOC的定义是,原则上,在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和/或固体。
同时,德国DIN 55649-2000标准在测定VOC含量时,又做了一个限定,即在通常压力条件下,沸点或初馏点低于或等于250℃的任何有机化合物。
4.巴斯夫公司则认为,最方便和最常见的方法是根据沸点来界定哪些物质属于VOC,而最普遍的共识认为VOC是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。
所以沸点超过250℃的那些物质不归入VOC的范畴,往往被称为增塑剂。
这些定义有相同之处,但也各有侧重:如美国的定义,对沸点初馏点不作限定,强调参加大气光化学反应。
不参加大气光化学反应的就叫作豁免溶剂,如丙酮、四氯乙烷等。
而世界卫生组织和巴斯夫则对沸点或初馏点作限定,不管其是否参加大气光化学反应。
国际标准ISO 4618/1-1998和德国DIN 55649-2000标准对沸点初馏点不作限定,也不管是否参加大气光化学反应,只强调在常温常压下能自发挥发。
甲醛也是挥发性有机化合物,但甲醛易溶于水,与其他挥发性有机化合物有所不同,室内来源广泛,释放浓度也高。
环境空气挥发性有机物的特征及来源
环境空气挥发性有机物的特征及来源张玲【摘要】挥发性有机物组成复杂,二次生成物多,是形成光化学烟雾的重要前体物,而大多数挥发性有机物来自机动车辆、溶剂挥发和工业排放.本文综述了室外大气中挥发性有机物的组成,通过对大气中挥发性有机污染物的组成分析,阐述大气中挥发性有机物的污染特征,近而分析挥发性有机物的产生原因,为大气环境的保护及污染的防治提供了科学依据.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】2页(P134-135)【关键词】挥发性有机物;大气污染;环境来源【作者】张玲【作者单位】葫芦岛市环境监测中心站,辽宁葫芦岛125000【正文语种】中文1 挥发性有机物的特征张靖等[1]采用苏码罐采样,使用GC/MS方法分析了北京市大气中挥发性有机物(VOCs)的组成,共检测出108种,其主要成分是饱和烷烃(33%)、芳香烃(21%)、烯烃烃(16%)、卤代烷烃(20%)、卤代烯烃(9%)和卤代芳香烃(1%),总挥发性有机物平均质量浓度为(163.7+39.0)μg/m3。
更重要的是,在检出物中有54种是有毒有害的物质,主要成分是苯系物和卤代烃,其中苯,甲苯,丙烯,1,3-丁二烯,氯乙烯和1,2-二氯乙烷是含量最高的组分。
魏思棋等[2]参照美国EPA TO-17的方法对天津市不同城市功能区中环境空气中挥发性有机物(VOCs)夏季和冬季中的组成及浓度水平,共检出62种挥发性有机物,冬季挥发性有机物浓度水平低于夏季;苯系物稳定存在于各功能区且所占比例最高;挥发性有机物的主要来源是机动车尾气。
最大的关键活性物种为丙烯乙烯甲苯二甲苯以及丁烯类物质。
杭维玲等[3]用安装分流旁路的KB-6A采样器及不锈钢气体采样管采样,用菲尼根GCQ气质联用仪分析。
得出南京市不同功能区(交通区、商业旅游区、居住区、工业区和清洁对照点)环境空气中挥发性有机物(VOCs)在一年四季中的组成及浓度水平。
共检出189种挥发性有机物,并随气温下降而减少;苯系物稳定存在于各功能区,浓度秋季最高。
美国VOCs监测的标准规范
美国VOCs监测的标准规范文章导读美国EPA关于VOCs分析方法有3种:环境空气、室内空气和固定污染源。
而EPA也颁布了一系列仪器性能要求标准。
本文从上述两个方面介绍了美国关于VOCs 监测的标准规范。
EPA在40 CFR PART 60 中配套的固定源废气VOCs的监测方法标准见下表。
第一大类:通过GC将混合气体中主要有机物分离后,用FID、ECD、PID、ELCD 或其它检测器进行各组分定性、定量检测。
这是我们国内常用的GC-FID在线系统,PID也运营较多,因价格差异和效果差异巨大,一般监管单位目前在固定源上的VOCs在线监测要求均为GC-FID原理。
第二大类:总气态有机物(TOC)浓度的测定火焰离子化分析法(FIA),由加热采样管、管路、玻璃纤维过滤器和FIA 分析仪构成现场在线分析,直接连续测定TOC 浓度。
此法在国内固定源VOCs监测运营不多。
第三大类:总气态有机物(TOC)浓度的测定非分散红外分析法(NDIR)。
直接接口取样系统现场在线分析。
主要用于含烷烃的总气态有机物浓度的测定。
NDIR主要为日本技术,国内有代理商。
第四大类:抽取式傅立叶红外法(FTIR)测定气态有机、无机化合物(HAPs)。
明确水蒸气和二氧化碳是红外波段最普遍的干扰。
主要运用在厂界监测,溯源,及目前国内发展的所谓“空间立体监测”。
值得一直提的是,EPA颁布了一系列仪器性能要求标准(PerformanceSpecification, PS),其中PS8是污染源VOCs在线监测仪器的总纲,PS8A是用FID原理监测总烃仪器的技术要求,PS9针对气相色谱法监测VOCs的仪器,PS15针对傅立叶红外法监测VOCs的仪器,见下表。
素材来源:VOCs减排工作站编辑:VOCs前沿。
挥发性有机物污染防治政策及监测技术综述
挥发性有机物污染防治政策及监测技术综述挥发性有机物(VOCs)是一类易挥发的有机化合物,包括各类溶剂、芳烃、酮类、醛类、醚类、酯类等化合物。
它们在工业生产、家居生活、交通运输等过程中广泛存在,如果不加以控制和治理,会对环境和人体健康造成严重的危害。
各国都制定了一系列挥发性有机物污染防治政策,并建立了相关的监测技术,以保护环境和人民的健康。
一、挥发性有机物污染防治政策1. 管理法规与标准许多国家和地区都制定了针对挥发性有机物污染的管理法规与标准。
美国环保局(EPA)颁布了《清洁空气法》和《清洁水法》,对挥发性有机物的排放进行规定和管控。
欧盟制定了《VOCs排放指令》,要求成员国限制挥发性有机物的排放。
中国也颁布了《挥发性有机物大气污染防治技术标准》,对企业的挥发性有机物排放进行了严格的管控和监测。
2. 污染物减排技术为了控制挥发性有机物的排放,各国开展了大量的污染物减排技术的研究与推广。
包括但不限于替代性清洁生产技术、低挥发性有机物替代品的开发、尾气净化技术、挥发性有机物废气的回收利用等。
这些技术的推广应用,有效地降低了挥发性有机物的排放量,保护了环境和人民的身体健康。
3. 环境监测与评估为了全面了解挥发性有机物的排放情况,各国建立了相应的环境监测体系。
通过监测挥发性有机物在大气、水体和土壤中的分布情况,评估其对环境的影响和危害程度,为制定科学的防治政策提供了数据支持。
二、挥发性有机物的监测技术综述大气中的挥发性有机物主要来自工业排放、交通尾气以及生活活动等,监测其浓度和组分对于评估大气污染的程度至关重要。
传统的监测方法包括气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)和气相色谱-气相色谱联用技术(GC-GC)等,这些技术可以对挥发性有机物的种类和浓度进行准确的检测。
近年来光谱技术在大气污染监测领域的应用也逐渐增多,例如红外光谱技术可以对大气中的挥发性有机物进行在线监测,简化了监测流程并提高了监测效率。
挥发性有机物污染防治政策和监测技术的发展对于环境保护和人民健康具有重要意义。
epa3500方法
epa3500方法
EPA 3500方法是美国环境保护局(EPA)所制定的一种分析化
学方法,用于土壤、废水、废物和其它环境样品中有机化合物的测定。
该方法通常用于环境监测和污染物检测。
EPA 3500方法主要涉
及样品的制备、提取和分析,以便准确测定有机化合物的含量。
具
体来说,该方法通常包括以下步骤:
1. 样品的准备,样品需要根据方法要求进行适当的处理和准备,以确保分析的准确性和可重复性。
2. 提取过程,样品中的有机化合物需要通过适当的提取方法提
取出来,以便后续的分析。
3. 分析方法,EPA 3500方法通常使用气相色谱-质谱联用
(GC-MS)或液相色谱-质谱联用(LC-MS)等高灵敏度的分析技术,
以确保对有机化合物的准确测定。
4. 质量控制,在整个分析过程中,需要进行质量控制以确保分
析结果的可靠性。
总的来说,EPA 3500方法是一种标准化的分析化学方法,用于环境样品中有机化合物的测定。
通过严格遵循该方法,可以获得准确可靠的分析结果,从而评估环境中有机污染物的水平,为环境保护和管理提供重要的数据支持。
浅论环境空气中挥发性有机物的测定方法及注意事项
浅论环境空气中挥发性有机物的测定方法及注意事项[摘要] 本文结合笔者多年实践工作经验,针对环境空气中挥发性有机物的测定方法做出分析。
环境空气中VOCs 的测定方法是国内外研究的焦点。
本文通过对国内外环境空气中VOCs 的测定方法进行总结,结合我国实际情况,对测定环境空气中VOCs的两种方法(固体吸附/热脱附/ GC 或GC-MS方法和罐采样/冷冻预浓缩/ GC 或GC-MS方法)进行分析,从而得出更具可操作性的测定环境空气中挥发性有机物的测定方法及注意事项。
[关键字]环境空气挥发性有机物测定方法0 引言环境空气中的挥发性有机物(V olatile organiccompounds,简称VOCs),在大气环境当中是主要的污染物,这类的化合物不仅存在一定的毒性,而且还容易致癌,并且还会产生光化学烟雾。
在实际空气当中,VOCs的成分相对而言比较复杂,不管是室内还是室外的空气质量都有着极大的影响,在实际生活中人们吸入气体也会影响身体健康的状况。
随着社会的不断高速发展,人们针对VOCs 所产生的负面影响也越来越显得重视,就目前而言其也同时成为了国内外重点的研究对象。
VOCs所体现出来的主要成分有烃类和氧烃以及含卤烃类等,这些成分普遍存在室内和室外空气当中,并且它们之间相互融合形成一类复杂的有机污染物。
综合实际情况,我们可以发现其产生的主要原因,是由于当前社会中使用的各种化工原料,而且还有烟草或者树木在燃烧的过程中没有达到完全燃烧的条件也会产生这些成分;还有在公路上行驶的汽车所排放出来的尾气,以及自然界中生长的植物也会自动排放而产生VOCs。
随着现代社会不断的高速发展,人们对于建筑的设计也是不断的推陈出新,建筑物的结构也发生了翻天覆地的变化,因此在实践中也使得新型的建材以及保温材料和室内装潢材料,在当今建筑中得到了前所未有的运用。
与此同时,还有各种的化妆品以及清香、除臭剂等诸多品种的洗涤剂,在现代社会家庭中广泛的得到应用,在这些物品当中有些能够直接挥发出有机化合物,而有些在长期缓解过程中释放出低分子化合物,那么针对当前的环境空气都会造成很大的影响。
《环境空气酚类化合物的测定高效液相色谱法》(征求意见稿)编制说明
目录
1 项目背景.................................................................. 1 1.1 任务来源............................................................. 1 1.2 工作过程............................................................. 1
I
《环境空气 酚类化合物的测定 高效液相色谱法》 编制说明
1 项目背景
1.1 任务来源
根据原国家环境保护总局办公厅《关于开展 2008 年度国家环境保护标准制修订项目工 作的通知》(环办函[2008]44 号)的要求,《环境空气 酚类化合物的测定 高效液相色谱法》 标准制定项目已列入国家环境保护部 2008 年度标准制(修)订项目计划,《环境空气 酚类 化合物的测定 高效液相色谱法》项目的承担单位为长春市环境监测站。项目统一编号为: 842。
(GB3095-1006)和《室内空气质量标准》(GB / T 1883-2002)并无酚类的相关内容。详细
内容见下列表 1。
表 1 酚类的环境质量标准和排放标准
名称 标准
苯酚 中国(TJ36-79)
车间空气中有害物质的最 5mg/m3
高容许浓度
中国
大气污染物综合排放标准 ① 最高允许排放浓度(mg/m3)
1.2 工作过程
(1)成立标准编制小组 2008 年 2 月,长春市环境监测中心接到原国家环保总局下达的环办函[2008]44 号《关
于开展 2008 年度国家环境保护标准制修订项目工作的通知》的任务以后,成立了标准编制 小组。
环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样热脱附气相色谱质谱法
环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样热脱附气相色谱质谱法环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法1. 适用范围本方法规定了测定环境空气中挥发性有机物(VOCs)的吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法。
本方法适用于环境空气中35种挥发性有机物的测定。
若通过验证本标准也可适用于其他非极性或弱极性挥发性有机物的测定。
当采样体积为2L时,本标准的方法检出限为0.3~1.0 μg/m3,测定下限为1.2~4.0μg/m3,详见附录A。
2. 规范性引用文件本方法内容引用了下列文件或其中的条款。
凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本方法。
3. 方法原理采用固体吸附剂富集环境空气中挥发性有机物,将吸附于热脱附仪中,经气相色谱分离后,用质谱进行检测。
通过与待测目标物标准质谱图相比较和保留时间进行定性,外标法或内标法定量。
4. 试剂和材料4.1甲醇(CH3OH):农药残留分析纯级。
4.2标准贮备溶液:ρ =2000mg/L,市售有证标准溶液。
4.3 4-溴氟苯(BFB)溶液:ρ =25mg/L ,市售有证标准溶液,或用于高浓度标准溶液配制。
4.4吸附剂:Carbopack C(比表面积10 m2/g),40/60 目;CarbopackB(比表面积100 m2/g),Carboxen 1000(比表面积800 m2/g),45/60 目或其他等效吸附剂。
4.5 吸附管:不锈钢或玻璃材质,内径6mm,内填装CarbopackC、CarbopackB、Carboxen 1000,长度分别为13、25、13mm。
或使用其他具有相同功能的产品。
编制说明热脱附-挥发性有机物-环境空气HJ644-2013
《环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样热脱附/气相 色谱-质谱法》编制说明
1 项目背景
1.1 任务来源
2007年7月,根据《关于下达2007年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》(环 办函[2007]544号),原国家环保总局办公厅向大连市环境监测中心下达了制订《环境空气 挥 发性有机物的测定 Tenax、活性炭吸附管、碳分子筛采样 气相色谱—质谱法》国家环保标 准制修订计划,该标准承担单位为:大连市环境监测中心,项目统一编号为:837。
5 方法研究报告...........................................................................................................................7 5.1 方法研究的目标.................................................................................7 5.2 方法的适用范围...............................................................................................................7 5.3 方法原理...........................................................................................................................8 5.4 干扰和消除.......................................................................................................................9 5.5 试剂和材料.......................................................................................................................9 5.6 仪器和设备.....................................................................................................................10 5.7 样品.................................................................................................................................10 5.8 分析步骤.........................................................................................................................10 5.9 结果计算与表示.............................................................................................................13 5.10 精密度和准确度.........................................................................................................13 5.11 质量保证和质量控制.....................................................................................................16
美国EPA 关于空气自动监测系统性能指标的规定和测试方法
美国EPA关于大气自动监测系统性能指标的规定和测试方法引言环境空气污染的自动监测方法有多种,一般采用湿法和干法两种。
湿法是基于化学量理论的库仑法和电导法等测量原理,需使用大量试剂,存在试剂调整和废液处理等问题,操作比较繁琐,故障率较高,维护工作量较大;干法是基于物理光谱测量理论,使样品始终保持在气体状态,没有试剂的损耗,维护工作量较小。
比如SO2测量采用紫外荧光法,NOx测量采用化学发光法,O3测量采用紫外光度法,CO测量采用气体过滤相关分析法等,目前我国绝大部分空气自动监测采用的是该方法。
干法测量以欧美为主。
美国开展空气自动监测已有30年的历史,在空气自动监测方面积累了丰富的经验,并制定了详细的规范。
其中物理光谱法作为美国EPA的推荐方法,得到了广泛的应用。
湿法测量以日本为主,但自1996年起日本在法定的测量方法中增加了干式测量法。
利用物质的光谱特性进行污染物的分析已成为自动监测仪器发展的必然趋势。
我国在环境空气质量监测和质量保证方面的规定都参考了美国国家环保署(EPA)的规定。
目前,大气自动监测和空气质量日报工作在我国大部分省市已广泛开展,自动监测仪器监测数据的准确可靠是日报工作中的基础。
为使监测人员了解美国EPA关于空气自动监测的相关规定,特将其有关SO2、NO2、O3、CO自动监测仪器的性能指标规定和测试方法作简要说明,以供参考。
一、美国EPA对性能指标及判定原则的规定1、性能指标B-1自动监测仪器性能指标M/0.02447,M是该气体的摩尔质量。
2、判定原则对于每个性能指标(量程除外),测试程序从开始起要重复7次,得到7组测试结果。
每组结果要和表B-1中的规定指标相比较,高于或超出规定指标的值是一个超标值。
每个参数的7个结果说明如下:(1)0次超标:被测的参数合格;(2)3次或更多次超标:该参数不合格;(3)1次或2次超标:再重复测试该参数 8次,得到共15个测试结果。
将此15个测试结果说明如下:a:1次或2次超标:通过测试;b:3次以上:该参数不合格。
环境空气挥发性有机物手工监测采样技术及质控要点--
环境空气挥发性有机物手工监测采样技术及质控要点王琴北京市环境保护监测中心2018年3月22日汇报内容1234环境空气VOCs 采样要求PAMS及TO15采样方法及质控要点醛酮类采样方法及质控要点总结与建议55环境空气VOCs 手工采样要求1 建设依据一、环境空气VOCs 采样要求p 原则:Ø空间代表性,反映监测区域浓度高、中、低及传输转化通道上VOCs 的浓度水平;Ø综合考虑功能区划、人口密度、环境敏感程度及经费等。
p 方案要求:每个城市至少在人口密集去布设1个手工监测点,具备条件的城市建议选择增设上风向或者背景点、VOCs 高浓度点、O3高浓度点与下风向点位。
1、点位布设及采样环境要求1 建设依据二、 PAMS及TO15采样1、点位布设及采样环境要求监测点位周围环境与采样口设置的具体要求(一)监测点周围至少50米范围内无明显固定污染源,避开各种排气口、通风口、植被等;(二)开阔:采样口周围不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。
从采样口到附近最高障碍物之间的水平距离,应为该障碍物与采样口高度差的两倍以上。
(三)采样口离地面的高度应在1.5 ~15米范围内;(四)在建筑物上安装监测仪器时,监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于1米。
采样器采样口一般设在距离空气自动监测站顶部1.5-2m 高度,与其他采样设备的采样口距离>2m.(五)采样口设有防雨遮挡。
.环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)(HJ 664—2013)环境空气臭氧前体有机物 手工监测技术要求(试行)ØVOCs种类多,能检测到的有200种以上;Ø活性差异大,对O3、SOA生成具有不同潜势;Ø不同VOCs组分具有不同毒性、致癌性等;O3贡献高毒性强SOA贡献高Ø浓度水平低、差异大。
Ø环境空气中单组分浓度范围ppt级至几十个ppb级;99种VOCs组分浓度90分位值的分布均值为1ppb 99种VOCs组分浓度中位值的分布均值为0.35ppb编号物质名称种类数目1挥发性有机物(原PAMS物质)572部分TO15物质473醛、酮类物质(OVOCs)13p VOCs目标化合物ü光化学活性:l 光化学评价监测网(PAMS ), 57种碳氢化合物和3个醛酮化合物;TO-14A, TO-11Al PAMS重新规划(2018年正式运行):增加7种组分,并将原来的57种VOCs分为28个重点化合物和29种可选化合物ü有毒 VOCs:l 空气毒物趋势监测网(NATTS ), 包含12种VOCs ;TO-15, TO-11, TO-13A美国NATTS 包含的VOCs 组分p VOCs目标化合物ü光化学活性:l没有明确规定, 部分举例l31种VOCs组分欧洲日本ü光化学活性:l同美国PAMS网中所列57种化合物外,还增加了α/β蒎烯,共计58种化合物p依据臭氧浓度的月变化、重污染过程进行选择。
EPA方法索引范文
EPA方法索引范文EPA方法索引是指美国环境保护署(Environmental Protection Agency)使用的一种方法或指南的集合。
这些方法和指南被广泛应用于环境监测、控制和评估等领域,以确保环境和公共健康的保护。
以下是一些常见的EPA方法索引。
1.环境监测方法-EPA方法200.7:用于痕量金属分析的集中器分析方法。
-EPA方法353.2:用于水中氨氮的连续流动分析方法。
-EPA方法8010:挥发性有机化合物(VOCs)在土壤、固体废物和水样中的分析方法。
2.大气排放测量方法-EPA方法1:测量排放源气流量的方法。
-EPA方法3:使用热式测速计测量气流速度的方法。
-EPA方法25A:测量总有机气态污染物(TO-9A)的方法。
3.水质监测方法-EPA方法200.8:通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测量地下水和饮用水中痕量金属的方法。
-EPA方法160.2:测量水和废水中总悬浮颗粒物(TSS)的方法。
-EPA方法300.0:用于汞浓度分析的氢化物发生-冷蒸汽原子吸收光谱法的方法。
4.土壤和固体废物分析方法-EPA方法3050B:提取土壤和固体废物中的金属的方法。
-EPA方法3540C:挥发性有机物在土壤、底泥和固体样品中的提取方法。
-EPA方法8260B:环境样品中挥发性有机物(VOCs)的气相色谱/质谱(GC/MS)分析法。
5.生物监测方法-EPA方法1605:用于大肠杆菌和菌落总数的微生物分析方法。
-EPA方法821-R-02-012:基于鱼类激素和特征蛋白的鱼类暴露评估方法。
-EPA方法821-R-02-013:用于粪臭强度测量的无尘试纸法。
需要注意的是,这只是EPA方法索引中的一小部分,并且每个方法都有详细的操作规程和分析步骤。
研究人员和环境监测单位可以根据需要,选择合适的方法来进行各种环境样品的分析和监测工作,以确保结果的准确性和可比性。
vocs 环境空气标准
vocs 环境空气标准VOCs环境空气标准VOCs(挥发性有机化合物)是一类在常温下易挥发到空气中的化合物。
它们主要来源于工业生产、交通尾气、家庭使用化学产品等。
由于VOCs在空气中的存在对人体健康和环境产生潜在危害,各国都制定了相关的环境空气标准来规定和限制VOCs的排放。
本文将对全球范围内的VOCs环境空气标准进行介绍。
1. 美国环境保护署(EPA)标准美国EPA是全球VOCs监测和标准制定的领导者之一。
根据EPA的规定,美国将VOCs分为两类:可扩散性有机化合物(SVOCS)和反应性有机化合物(ROCS)。
对于不同类别的VOCs,美国制定了不同的标准。
1.1 可扩散性有机化合物(SVOCS)SVOCS主要来自于石油和天然气开采、石油化工等行业。
在美国,SVOCS的标准主要包括工业设施的挥发性有机物排放标准和汽车尾气排放标准。
工业设施的标准根据行业的不同来制定,而汽车尾气排放标准则规定了汽车在行驶过程中VOCs的排放限值。
1.2 反应性有机化合物(ROCS)ROCS多为含挥发性有机溶剂的产品,如油漆、涂料、清洁剂等。
美国EPA对ROCS制定了严格的排放限制和控制措施,旨在减少这类产品对空气质量的负面影响。
此外,EPA还制定了室内空气质量标准,要求室内环境中ROCS的浓度不得超过一定限值。
2. 欧盟VOCs标准欧盟对VOCs的标准主要体现在室内空气质量和涂料产品方面。
2.1 室内空气质量标准欧洲委员会发布了《欧洲室内空气质量标准》(EU-RDI)指令,其中包括了对室内环境中VOCs的监测和限制要求。
根据该指令,各成员国需要设立国家室内空气质量标准,规定在室内空气中可容忍的VOCs浓度。
此外,欧洲委员会还对建筑材料、室内家具等产品的VOCs限制做出了明确规定。
2.2 涂料产品标准欧盟对含VOCs的涂料产品制定了严格的标准。
根据欧洲涂料工业联合会(CEPE)制定的《欧洲涂料产品VOCs指令》(CEPE VOCs Directive),各成员国要对涂料产品的VOCs含量进行监控,并规定了不同类型涂料产品的排放限值。
生态环境监测常用epa方法使用指南
生态环境监测常用epa方法使用指南生态环境监测是保障人类居住环境健康、促进可持续发展的重要手段。
而美国环境保护局(EPA)提出的监测方法被广泛应用于全球。
本文将详细介绍几种常用的EPA监测方法,帮助读者更好地理解和应用。
首先,我们来介绍EPA方法中最常用的VOCs(挥发性有机物)监测方法。
VOCs是一类对人体健康和环境产生不良影响的化学物质,如苯、甲苯等。
EPA方法中,常用的监测技术包括气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱仪(GC)。
在进行VOCs监测时,首先需从空气或水样品中提取目标物质,然后使用GC-MS或GC进行定性定量分析。
这些方法具有高灵敏度和准确度,对于环境中微量VOCs的检测非常有效。
其次,来介绍一种常用的水质监测方法,即EPA的标准方法522(EPA Method 522)。
该方法主要用于分析水中的多环芳烃(PAHs)。
PAHs是一类常见的有害物质,源自燃烧过程和工业排放。
在EPA Method 522中,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进行PAHs的检测。
该方法采用固相萃取技术,从水样中富集PAHs,并通过GC-MS进行定性定量分析。
通过该方法,我们可以快速准确地监测水体中PAHs的含量,为水环境管理和保护提供科学依据。
此外,EPA还提出了许多其他的监测方法,如EPA Method 1600和EPA Method 1623等,这些方法主要用于微生物的监测。
例如,EPAMethod 1600用于检测饮用水和环境水体中的大肠杆菌等肠道致病菌的存在。
该方法采用滤膜法,将水样过滤后,将菌落生长于兔肠上进行检测。
而EPA Method 1623则用于监测水中的肠道病毒,如腺病毒和诺沃克病毒。
这些方法操作简单、结果可靠,对于保障水质安全具有重要意义。
除了上述方法外,EPA还提供了许多其它环境监测方法,如大气颗粒物的监测方法、土壤重金属的监测方法等。
这些方法为环境保护部门、科研机构以及行业监管提供了重要的技术支持。
空气中挥发性有机物的测定方法及其应用
要利用物质的沸点、极性等物理性质上的差异,通过程序变换色谱柱的温度,依据在不同时段内吸附解吸不同种类的物质,有效地分离气体样品中的组分,经检测器形成色谱图,与标准物质的色谱图作比较,进行定量分析,得出最终结果。
气相色谱具有分离效率高、选择性好、灵敏度高、分析速度快等特点[5]。
1.2 质谱法(1)气相色谱-质谱法。
气相色谱-质谱,简称GC-MS,是将气相色谱仪和质谱仪联用的一种技术。
被测物质通过气相色谱仪有效地被分离出来,随后进入质谱仪,通过高能离子流轰击,进入检测器,形成色谱质谱图,与标准物质色谱质谱图对比,进行定性定量分析。
气相色谱-质谱法兼具气相色谱法的优点,准确性更高。
(2)质子转移反应质谱法。
质子转移反应质谱,简称PTR-MS,是痕量挥发性有机物在线监测的主要检测方法。
被测物质在漂移管内与离子源产生的初始反应离子(通常为H3O+、NH4+等离子)发生质子转移反应,产生的(VOCs)H+离子进入质谱仪检测,进行定性定量分析。
质子转移反应质谱法一般情况下无需对样品进行预处理,具有高效、可实时监测、绝对量测量等优点,但对同分异构体的识别能力较差[6]。
(3)飞行时间质谱法。
飞行时间质谱,简称TOF-MS。
使用电离技术将被测物质电离,产生的离子通过电场加速后,通过漂移管飞向离子接收器,通过分析离子到达接收器时间,定性被测物质。
其具有快速检测、高分辨率、高灵敏度等优点,但若出现干扰离子,难以分辨被测物质。
1.3 光谱法(1)傅里叶变换红外光谱法。
傅里叶变换红外光谱,简称FTIR。
由光源发射红外光束,通过迈克尔逊干涉仪,照射气体组分,得到光谱信息,依据傅里叶变换,进行定性和定量分析。
FTIR技术具有测量速度快、分辨率高、可动态分析多种污染物0 引言挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)被认为是燃烧过程中直接产生的初级污染物[1],是参与大气光化学反应的有机化合物,主要来自于工业源、生活源和交通源,包括化工、涂装行业、机动车、建筑装饰装修等产生的气体。
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METHOD TO-3 REVISION 1.0April, 1984 METHOD FOR THE DETERMINATION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDSIN AMBIENT AIR USING CRYOGENIC PRECONCENTRATION TECHNIQUES AND GAS CHROMATOGRAPHY WITH FLAME IONIZATION ANDELECTRON CAPTURE DETECTION1.Scope1.1This document describes a method for the determination ofhighly volatile compounds having boiling points in therange of -10 to 200E C.1.2The methodology detailed in this document is currentlyemployed by numerous laboratories (1-4;8-11).Modifications to this methodology should be accompaniedby appropriate documentation of the validity andreliability of these changes.2.Applicable Documents2.1ASTM StandardsD1356 Definition of Terms Related to Atmospheric Samplingand AnalysisE 355 Recommended Practice for Gas Chromatography Termsand Relationships2.2Other DocumentsAmbient Air Studies (1-4).U. S. EPA Technical Assistance Document (5).3.Summary of Method3.1Ambient air analyses are performed as follows. Acollection trap, as illustrated in Figure 1, is submergedin either liquid oxygen or argon. Liquid argon is highlyrecommended for use because of the safety hazardassociated with liquid oxygen. With the sampling valvein the fill position an air sample is then admitted intothe trap by a volume measuring apparatus. In themeantime, the column oven is cooled to a sub-ambienttemperature (-50E C). Once sample collection iscompleted, the valve is switched so that the carrier gassweeps the contents of the trap onto the head of thecooled GC column. Simultaneously, the liquid cryogen isremoved and the trap is heated to assist the sampletransfer process. The GC column is temperatureprogrammed and the component peaks eluting from thecolumns are identified and quantified using flameionization and/or electron capture detection. Alternatedetectors (e.g., photoionization) can be used asappropriate. An automated system incorporating thesevarious operations as well as the data processingfunction has been described in the literature (8,9).3.2Due to the complexity of ambient air samples, highresolution (capillary column) GC techniques arerecommended. However, when highly selective detectors(such as the electron capture detector) are employed,packed column technology without cryogenic temperatureprogramming can be effectively utilized in some cases.4.Significance4.1Volatile organic compounds are emitted into theatmosphere from a variety of sources including industrialand commercial facilities, hazardous waste storagefacilities, etc. Many of these compounds are toxic,hence knowledge of the levels of such materials in theambient atmosphere is required in order to determinehuman health impacts.4.2Because these organic species are present at ppb levelsor below, some means of sample preconcentration isnecessary in order to acquire sufficient material foridentification and quantification. The two primarypreconcentration techniques are cryogenic collection andthe use of solid adsorbents. The method described hereininvolves the former technique.5.DefinitionsDefinitions used in this document and any user prepared SOPs should be consistent with ASTM D1356(6). All abbreviations and symbols are defined within this document at the point of use.6.Interferences/Limitations6.1Compounds having similar GC retention times willinterfere in the method. Replacing the flame ionizationdetector with more selective detection systems will helpto minimize these interferences. Chlorinated species, inparticular, should be determined using the electroncapture detector to avoid interference from volatilehydrocarbons.6.2An important limitation of the technique is thecondensation of moisture in the collection trap. Thepossibility of ice plugging the trap and stopping theflow is of concern, and water subsequently transferred tothe capillary column may also result in flow stoppage andcause deleterious effects to certain column materials.Use of permaselective Nafion® tubing in-line before thecryogenic trap avoids this problem; however, the materialmust be used with caution because of possible losses ofcertain compounds. Another potential problem iscontamination from the Nafion® tubing. The user shouldconsult the literature (7-12) for details on the use ofpermeation-type driers.7.Apparatus7.1Gas chromatograph/Flame Ionization/Electron CaptureDetection System - must be capable of subambienttemperature programming. A recent publication (8)describes an automated GC system in which the cryogenicsampling and analysis features are combined. This systemallows simultaneous flame ionization and electron capturedetection.7.2Six-port sampling valve - modified to accept a samplecollection trap (Figure 1).7.3Collection trap - 20 cm x 0.2 cm I.D. stainless steeltubing packed with 60/80 mesh silanized glass beads andsealed with glass wool. For the manual system (Section9.2) the trap is externally wrapped with 28 gauge (duplexand fiberglass insulated) type "K" thermocouple wire.This wire, beaded at one end, is connected to a powerstatduring the heating cycle. A thermocouple is alsoattached to the trap as shown in Figure 1.7.4Powerstat - for heating trap.7.5Temperature readout device - for measuring traptemperature during heating cycle.7.6Glass dewar flask - for holding cryogen.7.7Sample volume measuring apparatus - capable of accuratelyand precisely measuring a total sample volume up to 500cc at sampling rates between 10 and 200 cc/minute. SeeSection 9.7.8Stopwatch.7.9Dilution container for standards preparation - glassflasks or Teflon (Tedlar) bags, .002 inch film thickness(see Figure 2).7.10Liquid microliter syringes - 5-50 F l for injecting liquidstandards into dilution container.7.11Volumetric flasks - various sizes, 1-10 mL.7.12GC column - Hewlett Packard 50 meter methyl siliconecross-linked fused silica column (.3 mm I.D., thick film)or equivalent.7.13Mass flow controller - 10-200 mL/minute flow controlrange.7.14Permeation drier - PermaPure® - Model MD-125F, orequivalent. Alternate designs described in theliterature (7-12) may also be acceptable.8.Reagents and Materials8.1Glass beads - 60/80 mesh, silanized.8.2Glasswool - silanized.8.3Helium - zero grade compressed gas, 99.9999%.8.4Hydrogen - zero grade compressed gas, 99.9999%.8.5Air - zero grade compressed gas.8.6Liquid argon (or liquid oxygen).8.7Liquid nitrogen.8.8SRM 1805 - benzene in nitrogen standard. Available fromthe National Bureau of Standards. Additional suchstandards will become available in the future.8.9Chemical standards - neat compounds of interest, highestpurity available.9.Sampling and Analysis ApparatusTwo systems are described below which allow collection of an accurately known volume of air (100-1000 mL) onto a cryogenically cooled trap. The first system (Section 9.1) is an automated device described in the literature (8,9). The second system (Section 9.2) is a manual device, also described in the literature(2).9.1The automated sampling and analysis system is shown inFigure 3. This system is composed of an automated GC system (Hewlett Packard Model 5880A, Level 4, or equivalent) and a sample collection system (Nutech Model 320-01, or equivalent). The overall system is described in the literature (8).9.1.1The electronic console of the sampling unitcontrols the mechanical operation of the six-port valve and cryogenic trapping componentsas well as the temperatures in each of thethree zones (sample trap, transfer line, andvalve).9.1.2The valve (six-port air activated, SeiscorModel 8 or equivalent) and transfer line areconstantly maintained at 120E C. During samplecollection the trap temperature is maintainedat -160 + 5E C by a flow of liquid nitrogencontrolled by a solenoid valve. A cylindrical250 with heater, held in direct contact withthe trap, is used to heat the trap to 120E C in60 seconds or less during the sampledesorption step. The construction of thesample trap is described in Section 7.3.9.1.3The sample flow is controlled by a pump/massflow controller assembly, as shown in Figure3. A sample flow of 10-100 mL/minute isgenerally employed, depending on the desiredsampling period. A total volume of 100-1000mL is commonly collected.9.1.4In many situations a permaselective drier(e.g., Nafion®) may be required to removemoisture from the sample. Such a device isinstalled at the sample inlet. Twoconfigurations for such devices are available.The first configuration is the tube and shelltype in which the sample flow tube issurrounded by an outer shell through which acountercurrent flow of clean, dry air ismaintained. The dry air stream must be freefrom contaminants and its flow rate should be3-4 times greater than the sample flow toachieve effective drying. A secondconfiguration (7) involves placing a dryingagent, e.g., magnesium carbonate, on theoutside of the sample flow tube. Thisapproach eliminates the need for a source ofclean air in the field. However, contaminationfrom the drying agent can be a problem.V s ')P760×298TA%2739.2The manual sampling consists of the sample volumemeasuring apparatus shown in Figure 4 connected to the cryogenic trap/GC assembly shown in Figure 1. The operation of this assembly is described below.9.2.1Pump-Down PositionThe purpose of the pump-down mode of operationis to evacuate the ballast tank in preparationfor collecting a sample as illustrated inFigure 4. (While in this position, helium canalso be utilized to backflush the sample line,trap, etc. However, this cleaning procedureis not normally needed during most samplingoperations). The pump used for evacuating thesystem should be capable of attaining 200 torrpressure.9.2.2Volume Measuring PositionOnce the system has been sufficientlyevacuated, the 4-way ball valve is switched toprepare for sample collection. The 3-positionvalve is used to initiate sample flow whilethe needle valve controls the rate of flow.9.2.3Sample Volume CalculationThe volume of air that has passed through thecollection trap corresponds to a known changein pressure within the ballast tank (asmeasure by the Wallace Tiernan gauge).Knowing the volume, pressure change, andtemperature of the system, the ideal gas lawcan be used to calculate the number of molesof air sampled. On a volume basis, thisconverts to the following equation:whereV =Volume sampled at 760 mm Hg pressure ands25E C.)P =Change in pressure within the ballasttank, mm of Hg.V =Volume of ballast tank and gauge.T =Temperature of ballast tank, E C.AThe internal volume of the ballast tank and gauge can be determined either by H O displacement or by injecting2calibrated volumes of air into the system using large volume syringes, etc.10.Sampling and Analysis Procedure - Manual Device10.1This procedure assumes the use of the manual samplingsystem described in Section 9.2.10.2Prior to sample collection, the entire assembly should beleak-checked. This task is accomplished by sealing thesampling inlet line, pumping the unit down and placingthe unit in the flow measuring mode of operation. Aninitial reading on the absolute pressure gauge is takenand rechecked after 10 minutes. No apparent changeshould be detected.10.3Preparation for sample collection is carried out byswitching the 6-port valve to the "fill" position andconnecting the heated sample line to the sample source.Meanwhile the collection trap is heated to 150E C (orother appropriate temperature). The volume measuringapparatus is pumped-down and switched to the flowmeasuring mode. The 3-position valve is opened and aknown volume of sample is then passed through the heatedsample line and trap to purge the system.10.4After the system purge is completed, the 3-position valveis closed and the corresponding gauge pressure isrecorded. The collection trap is then immersed into adewar of liquid argon (or liquid oxygen) and the 3-position valve is temporarily opened to draw in a knownvolume of air, i.e. a change in pressure corresponds toa specific volume of air (see Section 9). Liquidnitrogen cannot be used as the cryogen since it will alsocondense oxygen from the air. Liquid oxygen representsa potential fire hazard and should not be employed unlessabsolutely necessary.10.5After sample collection is completed, the 6-port valve isswitched to the inject position, the dewar is removed andthe trap is heated to 150E C to transfer the samplecomponents to the head of the GC column which isinitially maintained at -50E C. Temperature programmingis initiated to elute the compounds of interest.10.6 A GC integrator (or data system if available) isactivated during the injection cycle to provide componentidentification and quantification.11.Sampling and Analysis Procedure - Automated Device11.1This procedure assumes the use of the automated systemshown in Figure 3. The components of this system arediscussed in Section 9.1.11.2Prior to initial sample collection the entire assemblyshould be leak-checked. This task is completed bysealing the sample inlet line and noting that the flowindication or the mass flow controller drops to zero(less than 1 mL/minute).11.3The sample trap, valve, and transfer line are heated to120E C and ambient air is drawn through the apparatus(-60mL/minute) for a period of time 5-10 minutes to flushthe system, with the sample valve in the inject position.During this time the GC column is maintained at 150E C tocondition the column.11.4The sample trap is then cooled to -160 + 5E C using acontrolled flow of liquid nitrogen. Once the traptemperature has stabilized, sample flow through the trapis initiated by placing the valve in the inject positionand the desired volume of air is collected.11.5During the sample collection period the GC column isstabilized at -50E C to allow for immediate injection ofthe sample after collection.11.6At the end of the collection period the valve isimmediately placed in the inject position, and thecryogenic trap is rapidly heated to 120E C to desorb thecomponents onto GC column. The GC temperature programand data acquisition are initiated at this time.11.7At the desired time the cryogenic trap is cooled to-160E C, the valve is returned to the collect position andthe next sample collection is initiated (to coincide withthe completion of the GC analysis of the previoussample).12.Calibration ProcedurePrior to sample analysis, and approximately every 4-6 hours thereafter, a calibration standard must be analyzed, using the identical procedure employed for ambient air samples (either Section 10 or 11). This section describes three alternative approaches for preparing suitable standards.12.1Teflon® (or Tedlar®) Bags12.1.1The bag (nominal size; 20L) is filled withzero air and leak checked. This can be easilyaccomplished by placing a moderate weight(text book) on the inflated bag and leavingovernight. No visible change in bag volumeindicates a good seal. The bag should also beequipped with a quick-connect fitting forsample withdrawal and an insertion port forliquid injections (Figure 2).12.1.2Before preparing a standard mixture, the bagis sequentially filled and evacuated with zeroair (5 times). After the 5th filling, asample blank is obtained using the samplingprocedure outlined in Section 10.12.1.3In order to prepare a standard mixture, thebag is filled with a known volume of zero air.This flow should be measured via a calibratedmass flow controller or equivalent flowmeasuring device. A measured aliquot of eachanalyte of interest is injected into the bagthrough the insertion port using a microlitersyringe. For those compounds with vaporpressures lower than benzene or for stronglyadsorbed species, the bag should be heated(60E C oven) during the entire calibrationperiod.12.1.4To withdraw a sample for analysis, thesampling line is directly connected to thebag. Quick connect fittings allow this hook-up to be easily accomplished and alsominimizes bag contamination from laboratoryair. Sample collection is initiated asdescribed.12.2Glass Flasks12.2.1If a glass flask is employed (Figure 2) theexact volume is determined by weighing theflask before and after filling with deionizedwater. The flask is dried by heating at200E C.12.2.2To prepare a standard, the dried flask isflushed with zero air until cleaned (i.e., ablank run is made). An appropriate aliquot ofeach analyte is injected using the sameprocedures as described for preparing bagstandards.12.2.3To withdraw a standard for analysis, the GCsampling line is directly connected to theflask and a sample obtained. However, becausethe flask is a rigid container, it will notremain at atmospheric pressure after samplinghas commenced. In order to prevent room airleakage into the flask, it is recommended thatno more than 10% of the initial volume beexhausted during the calibration period (i.e.,200cc if a 2 liter flask is used).12.3Pressurized Gas Cylinders12.3.1Pressurized gas cylinders containing selectedanalytes at ppb concentrations in air can beprepared or purchased. A limited number ofanalytes (e.g., benzene, propane) areavailable from NBS.12.3.2Specialty gas suppliers will prepare customgas mixtures, and will cross reference theanalyte concentrations to an NBS standard foran additional charge. In general, the usershould purchase such custom mixtures,ratherthan attempting to prepare them becauseof the special high pressure filling apparatusrequired. However, the concentrations shouldbe checked, either by the supplier or the userusing NBS reference materials.12.3.3Generally, aluminum cylinders are suitablesince most analytes of potential interest inthis method have been shown to be stable forat least several months in such cylinders.Regulators constructed of stainless steel andTeflon® (no silicon or neoprene rubber).12.3.4Before use the tank regulator should beflushed by alternately pressuring with thetank mixture, closing the tank valve, andventing the regulator contents to theatmosphere several times.12.3.5For calibration, a continuous flow of the gasmixture should be maintained through a glassor Teflon® manifold from which the calibrationstandard is drawn. To generate variouscalibration concentrations, the pressurizedgas mixture can be diluted, as desired, withzero grade air using a dynamic dilution system(e.g., CSI Model 1700).13.Calibration Strategy13.1Vapor phase standards can be prepared with either neatliquids or diluted liquid mixtures depending upon theconcentration levels desired. It is recommended thatbenzene also be included in this preparation scheme sothat flame ionization detector response factors, relativeto benzene, can be determined for the other compounds.The benzene concentration generated in this fashionshould be cross-checked with an NBS (e.g., SRM 1805) foraccuracy determinations.13.2Under normal conditions, weekly multipoint calibrationsshould be conducted. Each multipoint calibration shouldinclude a blank run and four concentration levels for thetarget species. The generated concentrations shouldbracket the expected concentration of ambient airsamples.13.3 A plot of nanograms injected versus area using a linearleast squares fit of the calibration data will yield thefollowing equation:Y'A%BXwhereY = quantity of component, nanogramsA = interceptB = slope (response factor)If substantial nonlinearity is present in the calibrationcurve a quadratic fit of the data can be used:Y'A%BX%CX2whereC = constantAlternatively, a stepwise multilevel calibration scheme may be used if more convenient for the data system in use.14.Performance Criteria and Quality AssuranceThis section summarizes the quality assurance (QA) measures and provides guidance concerning performance criteria which should be achieved within each laboratory.14.1Standard Operating Procedures (SOPs)14.1.1Each user should generate SOPs describing thefollowing activities as accomplished in theirlaboratories:1)assembly, calibration and operation ofthe sampling system.2)preparation and handling of calibrationstandards.3)assembly, calibration and operation ofthe GC/FID system and4)all aspects of data recording andprocessing.14.1.2SOPs should provide specific stepwiseinstructions and should be readily availableto, and understood by, the laboratorypersonnel conducting the work.14.2Method Sensitivity, Precision and Accuracy14.2.1System sensitivity (detection limit) for eachcomponent is calculated from the data obtainedfor calibration standards. The detectionlimit is defined asDL'A%3.3SwhereDL =calculated detection limit in nanogramsinjected.A =intercept calculated in Section 13.S =standard deviation of replicatedetermination of the lowest levelstandard (at least three determinationsare required).For many compounds detection limits of 1 to 5nanograms are found using the flame ionizationdetection. Lower detection limits can beobtained for chlorinated hydrocarbons usingthe electron capture detector.14.2.2 A precision of + 5% (relative standarddeviation) can be readily achieved atconcentrations 10 times the detection limit.Typical performance data are included in Table1.14.2.3Method accuracy is estimated to be within +10%, based on National Bureau of Standardcalibrated mixtures.REFERENCES1.Holdren, M., Spicer, C., Sticksel, P., Nepsund, K., Ward, G.,and Smith, R., "Implementation and Analysis of Hydrocarbon Grab Samples from Cleveland and Cincinnati 1981 Ozone Monitoring Study", EPA-905/4-82-001. U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina, 1982.2.Westberg, H., Rasmussen, R., and Holdren, M., "GasChromatographic Analysis of Ambient Air for Light Hydrocarbons Using a Chemically Bonded Stationary Phase", Anal. Chem. 46, 1852-1854, 1974.3.Lonneman, W. A., "Ozone and Hydrocarbon Measurements in RecentOxidant Transport Studies", in Int. Conf. on Photochemical Oxidant Pollutant and Its Control Proceedings, EPA-600/3-77-001a, 1977.4.Singh, H., "Guidance for the Collection and Use of AmbientHydrocarbon Species Data in Development of Ozone Control Strategies", EPA-450/4-80-008. U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina, 1980.5.Riggin, R. M., "Technical Assistance Document for Sampling andAnalysis of Toxic Organic Compounds in Ambient Air", EPA-600/4-83-027. 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