环境空气中低分子醛酮类有机物调查研究

环境与可持续发展

2008年第

6期

ENVI RON MENT AND SUSTAI NABLE DEVELOP MENT

No 6,2008

环境空气中低分子醛酮类有机物调查研究

(1 广州市环境监测中心站,广东广州,510030;2 暨南大学化学系,广东广州,510632)

摘要 本文对2005年广州市9个环境空气监测点中低分子醛酮类有机污染物进行采样监测,结果表明:广州市大气环境中存在一定程度的醛酮类有机物的污染,特别是甲醛和乙醛的污染相对较为明显。

关键词 环境空气;醛酮类;调查研究

中图分类号:X 823 文献标识码:A 文章编号:1673-288X (2008)06-0011-02

空气质量已成为显著的环境健康问题,由于有机废气一次污染和二次污染的因素,空气中存在一定程度的醛酮类有机污染物。醛、酮类有机物是一种含有羰基的化合物,大多数都具有毒性或为致癌物,此外,根据其暴露量还会引起化学物质过敏、中毒等健康损害,因此,对环境空气中的醛酮类有机污染物的研究显得日趋紧迫。

目前,国内外对环境空气中醛酮类有机污染物调查比较少见,对环境空气醛酮类有机污染物评价标准也较少,本文对2005年广州市9个环境空气监测点中可能存在的13种低分子醛酮类有机污染物(甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、甲基苯甲醛、二甲基苯甲醛、丁烯醛、戊醛、已醛,异戊醛)进行采样监测,采用高效液相色谱进行分析测定!1~3∀,监测结果表明:广州市大气环境中存在一定程度的醛酮类有机物的污染,特别是甲醛和乙醛的污染相对较为明显。

1 醛酮类有机污染物的采样监测

依据大气环境影响评价技术导则(HJ T 2 1~2 3#93)!4∀,分别在2005年夏季的8月8~14日和冬季的12月5~11日,有代表性的选择广州市9个环境空气测点作为采样监测点,每季连续采集7天样品,每天采样时间∃18小时,计算其浓度日均值,同步进行气相条件观测,收集各点位各监测时间的地面风向、风速等资料。

2 实验部分

2 1 试剂及材料

乙腈(色谱纯,德国Merc k 公司),2,4-二硝基苯肼(DNPH,99%,美国Chem Se rvice 公司),2,4-二硝基苯腙(100 g mL,美国Che m Service 公司):甲醛-DNPH,乙醛-DNPH,丙烯醛-DNP H,丙酮-DN P H,丙醛-DNPH,丁烯醛-DNPH,丁醛-DNPH,苯甲醛-DNP H,异戊醛-DNP H,戊醛-DNPH,甲基苯甲醛-DNP H,己醛-D NP H,二甲基苯甲醛-D NP H 及13种物质的混标;醛、酮腙标准使用液;用乙腈将醛酮类标准储备液稀释成10 0 g mL 的醛酮类标准使用液。采样小柱(Sep-P Cartridge,美国Wa ters 公司),滤膜(0 45 m 有机滤膜),水为二次蒸馏水(使用前现蒸)。2 2 仪器及其条件

高效液相色谱仪(Shi madzu-10AD-VP,日本岛津公司),SPD 紫外检测器,工作波长365nm;Shim-pak VP-ODS 柱(4 6mmI D %150mmL);流动相:乙腈 水70 30(V V ),流动相以0 45 m 滤膜过滤,超声波脱气,后在线脱气;流速:1 2mL min;进样量:20 L 。2 3 标准色谱图

配制1 0 g mL 13种醛酮类混合物的标准溶液,按(1 2)所述条件测定,其醛酮类化合物保留时间(min)依次为:甲醛2 699,乙醛3 221,丙烯醛3 840,丙酮3 957,丙醛4 224,丁烯醛4 917,丁醛5 547,苯甲醛6 016,异戊醛7 136,戊醛7 552,甲基苯甲醛7 947,已醛10 603,二甲基苯甲醛10 976。

资助项目:中国地质调查项目&全国主要城市环境地质调查综合评价∋(编号:1212010535501)

作者简介:宋超(1982-),男,甘肃灵台人,硕士,主要从

事环境地质、水文地质方面的研究。通讯作者:刘长礼

(12(环境与可持续发展2008年第6期

表1广州市醛酮类有机污染物平均浓度(单位:mg m3)

季节甲醛乙醛丙烯醛丙酮丙醛丁醛苯甲醛甲基苯甲醛二甲基苯甲醛丁烯醛戊醛已醛夏季

平均值0.0540.0220.0010.0150.0020.0040.0020.0030.0030.0010.0040.002标准偏差0.0180.0040.0010.0090.0020.0020.0010.0020.0010.0010.0020.001冬季

平均值0.0250.018-0.0120.0030.0030.0020.003----标准偏差0.010.007-0.0070.0040.0010.0010.001----全年

平均值0.040.020.0010.0140.0030.0040.0020.0030.0030.0010.0040.002标准偏差0.020.0060.0010.0080.0030.0020.0010.0010.0010.0010.0020.001

2 4方法准确度、精密度及检出限

通过加标回收率实验及重复性实验、平行性实验结果表明:该分析方法平均加标回收率为96%~ 101%,精密度标准偏差0 5%~2 5%,最低检出限为0 002~0 02mg m3,线性范围0 1~4 0mg m3,分析方法满足大气中醛酮类物质的分析测定。

3结果与讨论

3 1监测结果

以9个监测点浓度的平均值来计算广州市整体醛酮类污染物的污染水平,在所监测的13种醛酮类物质中,全年能检出的有12种(见表1)。其中,夏季能检出的有12种:甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、甲基苯甲醛、二甲基苯甲醛、丁烯醛、戊醛、已醛;冬季能检出的有7种:甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、甲基苯甲醛。

3 2冬季与夏季监测结果的平均值分析

以醛酮类物质的浓度日均值来计算其污染水平见表1,冬季与夏季平均浓度较高的项目为甲醛和乙醛,且大多数监测项目的平均浓度都是夏季大于冬季。

3 3监测结果评价

由于目前国内外都没有制定环境空气中醛酮类有机物相关的评价标准,因此本文部分参照工业企业设计卫生标准TJ36-79###居住区大气中有害物质的最高容许浓度!5∀(表2),同时选择相对洁净点,对监测结果进行评价。同时,选择相对洁净点(帽峰山风景区)作为对照点对广州市大气国控点中醛酮类有机物的污染情况进行对照评价。

表2居住区大气中有害物质的最高容许浓度名称(中文)名称(英文)浓度限值(mg m3)甲醛Formaldehyde0.05

乙醛Acetaldehyde0.01

丙烯醛Acrolein0.10

丙酮Acetone0.80

结果表明:夏季甲醛、乙醛的平均浓度超过标准限值,其中甲醛超标0 08倍,乙醛超标1 2倍;丙烯醛、丙酮平均浓度低于标准限值。冬季乙醛的平均浓度超过标准限值,超标0 8倍;甲醛、丙烯醛、丙酮平均浓度低于标准限值。

将监测结果与对照点相比较:对照点醛酮类物质检出的种类较少,且浓度较低(夏季能检出二种,浓度分别为:甲醛0 0094mg m3、乙醛0 006mg m3;冬季能检出一种,浓度为:甲醛0 0047mg m3)。

3 4醛酮有机物来源初步分析

由于机动车废气的大量排放、石油化工行业及其他相关行业的有机污染物的直接排放,常常造成环境空气的一次污染,一次污染物在阳光紫外线的照射下,发生一定的物理、化学反应,形成重要的氧化剂和自由基,如臭氧(O3)、氧基(O()氢氧基((OH)、过氧碳氢基(RO(),过氢氧基(HO2(),过氧化氢(H2O2)等,使空气中光化学反应异常活跃,发生一系列复杂的化学反应,形成醛酮类、过氧乙酰硝酸酯(P AN)及其他的一些自由基而造成环境空气的二次污染!1∀。

4结论

通过对2005年广州市环境大气中醛酮类有机污染物的监测分析表明:由于城市及社会经济的快速发展,广州市大气环境中受到一定程度的醛酮类有机物的污染,特别是甲醛和乙醛的污染相对较为明显。

参考文献

1周志军,刘应希等.空气中13种醛酮类有机污染物的高效液相色谱同时测定法!J∀.环境与健康杂志,2005,(4):57~59

2戴天有,魏复盛,彭清涛等.空气和废气中10种醛酮污染物的高效液相色谱测定!J∀.环境科学研究,1996,9(6):29~33.

3EPA SW-846,method-8135A:De termi nation of Carbonyl Compounds by Hi gh Performance Liquid Chromatography(HP LC)!M∀.1~18

4大气环境影响评价技术导则(HJ T2 1~2 3#93),国家环境保护总局

5工业企业设计卫生标准TJ36-79

6国家环保总局编.空气和废气监测分析方法!M∀ 北京:中国环境科学出版社,2003:679~682

作者简介:潘三军(1978-),男,吉林松原人,本科,助理工程师,主要从事环境管理与监测。