地表水VOCs气相色谱自动监测影响因素探讨-论文.pdf

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1、第45卷第18期人民长江Vo1．45，No．182014年9月YangtzeRiverSep．，2014文章编号：1001—4179【2014)18—0087—05地表水VOCs气相色谱自动监测影响因素探讨杨旭光，束金祥，朱志勋，卓海华，刘云兵(长江流域水资源保护局长江流域水环境监测中心，湖北武汉430010)摘要：地表水VOCs气相色谱自动监测技术主要应用于水质自动监测站，能够自动实现水样采集、预处理、检测，以及数据分析处理和传输等。借助CMS5000监测系统，并采用吹扫捕集／气相色谱法，对水中18种VOCs进行了自动监测。结果表明，该检测方法线

2、性好、检出限低、准确度和精密度高，符合自动监测技术要求。随机对地表水进行自动监测，均未检出18种VOCs。此外，还针对地表水VOCs检测中存在的一些影响因素进行了探讨。为该自动监测技术更好地应用于水质自动监测站提供了经验参考。关键词：VOCs；气相色谱法；在线监测技术；地表水中图法分类号：X52文献标志码：A挥发性有机物(VOCs)主要包括芳香烃、脂肪烃、1CMS5000气相色谱自动监测系统卤代烃等，按照世界卫生组织的定义，其沸点在50℃一250~C之间⋯。此类化合物毒性大、难降解，对人体该系统主要包括采水单元、预处理单元、检测单健康危害较大，能够

3、刺激眼睛和呼吸道，使人产生皮肤元、数据处理和传输单元、质量控制单元以及供气、供过敏、头痛、咽痛与乏力等症状，并具有致畸、致突变和水、供电系统等。致癌等危害。地表水中挥发性有机物含量较低，很1．1测试原理难用监测分析仪器进行直接测定，一般在实验室采用待测样品从CMS5000监测系统底部采样管进入吹扫捕集一气质联用分析方法进行测定，检出限低，前采样杯，多余的水从溢流口流出，通过吹气管将氩气从处理方式简单，且二次污染小。然而，在实验室采底部对待测样品进行吹脱，水样中VOCs被氩气吹出，取该分析方法对样品的采集、保存和运输有较高的要由水相进入气相，并被内置

4、浓缩阱吸附浓缩；然后，经求，时效性较差，不能完全避免样品中目标物的损失或解吸进入气相色谱仪加以分析，利用MAID检测器检二次污染。测，通过建立好的标准曲线对每种VOC进行定性定量气相色谱自动监测技术主要应用于无人值守、定分析，并自动生成检测报告。期维护的水质自动监测站，将气相色谱自动监测系统1．2系统组成触发信号线与水质自动站工控机连接，使工控机对其进行反控，并响应工控机的指令。按照自动监测站工(1)采水单元。地表水水质自动监测站的原水，控机设置的监测时间和频次，通过PLC控制系统，自通过采水管路直接引入自动监测系统采样杯，利用液动控制该监测系统的

5、水样采集、预处理、检测分析、质位计控制进水体积，多余水样从溢流口流出，分析完毕量控制、数据分析、处理和传输等，最后将测试结果及后，水样自动排出。整个采水过程是通过PLC控制各时传输至工控机。本文借助CMS5000全自动VOCs电磁阀开关，实现自动进水和排水；同时，系统待机过监测系统，客观地分析了地表水中VOCs气相色谱自程中，自动用自来水对采样杯进行冲刷清洗，避免在采动监测应用技术及影响因素，为水体中VOCs自动监样杯杯底残留污泥，减少了人工清洗频次，亦可避免二测技术更好地应用于水质自动监测站提供参考。次污染。收稿日期：2014—08—12作者简介

6、：杨旭光，男，工程师，硕士，主要从事水环境监测工作。E—mail：ehgxw@163．com88人民长江(2)预处理单元。预处理单元采用吹扫捕集方经优化，色谱条件确定为：①顶空时间为5s，管式。水样采集完毕后，系统将自动打开气路系统，运行线吹脱时间为30s，吹扫捕集时间为60s；阀温为吹扫捕集前处理程序。首先，排除Tube管上部顶空中50％，内标温度为50℃，检测器温度为80％，内置减压的空气，然后将水样VOCs吹扫出来，用其清洗净化管阀温为55℃。②程序升温起始温度60％，维持1路，再用仪器内置的采样泵将吹扫出的VOCs富集至min，4℃／min

7、升温到90~C，然后6~C／分钟升温到浓缩管中。最后，经过高温解析进入气相色谱分离系135℃，最后，20％／min升温到200~C，维持45s，升温统，将各VOCs组分进行分离后进入检测系统。过程共20min。(3)检测单元。检测单元采用微氩离子(MAID)3结果与分析检测器，其灵敏度高，检测物质种类较多；同时，利用氩气作为载气，无需其它危险性气体，适合长期全自动无3．1系统性能测试人值守分析。3．1．1标准色谱图(4)数据处理和传输单元。自动监测系统内置有配置浓度为10txg／L的18种VOCs混合标准溶固态存取硬盘的586微型电脑，并安装了数据

8、分析处液，按照优化后的色谱条件，利用CMS5000自动监测理软件，能自动分析采集的数据、自动生成报告、自动系统进行测试分析