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藏香燃后气体中五种苯系物的测定

发表时间：2020/6/8 来源：《文化时代》2020年3期作者：邵强

[导读] 为了研究藏香燃烧后气体中五种苯系物的含量大小，在西藏生产企业和销售市场随机抽取20批次藏香，采用热脱附/气象色谱联用法进行分析，得到了藏香燃烧后气体中五种苯系物的污染水平。

西藏自治区产品质量监督检验所西藏拉萨 850000
        摘要：为了研究藏香燃烧后气体中五种苯系物的含量大小，在西藏生产企业和销售市场随机抽取20批次藏香，采用热脱附/气象色谱联用法进行分析，得到了藏香燃烧后气体中五种苯系物的污染水平。
        关键词：藏香；苯系物


藏香，是西藏文化不可或缺的一部分，广泛应用于宗教、礼仪、祭祀等公共场所及改善室内外环境。劣质的藏香燃烧后容易产生大量挥发性有机物（VOCs），苯、甲苯、对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯[1]是VOCs中五种最重要、含量最高且毒性最大的一类有害物质。这五种苯系物对环境、对人体的危害性很高，如果长期接触，则会使人有致癌的风险。
        本研究拟通过选取西藏地区生产和销售的藏香为研究对象，测定藏香燃烧后气体中五种苯系物，期望通过数据分析，得出西藏地区藏香燃烧后气体中五种苯系物的污染物含量水平。实验结论可为西藏人民使用藏香提供安全依据，同时也为藏香的进一步研究提供参考。
        1 材料与方法
        1.1材料
        仪器设备：安捷伦7890A GC气相色谱仪（FID检测器）；MARKES TD-100全自动热解析仪；崂应2020型大气采样器；Tenax-TA采样管；采样间：5m×3m×3m；微量注射器1μL-10μL；崂应7030H型皂膜流量计；空盒气压表；温度计。
        试剂：五种苯系物混合标准溶液：1000mg/L。
        1.2试验方法
        通过大气采样器将藏香燃烧后的气体吸附于Tenax-TA采样管中，采用热脱附-气相色谱法分析所采集样品中的五种苯系物，色谱条件见表1：

        表1色谱分析条件
        检测器 FID 氢气流速 40mL/min
检测器温度 250℃ 空气流速 400 mL/min
进样口温度 250℃ 尾吹流速 30 mL/min
载气氮气载气流速 1 mL/min
柱温 80℃（保持11min）

        1.3采样方法
        在5m×3m×3m的采样间中呈对角线布置3个采样点，采样高度为 1.2m，设置大气采样器采样流量为0.5L/min，采样时间为45min。采样之前在采样间中采集空白样品。同时记录采样时采样间的温度和大气压力。
        1.4标准曲线的绘制
        分别配制含量为5ng、10ng、20ng、50ng、100ng校准曲线系列采样管，进行热解析，通过气象色谱仪进行分析，以峰面积和标液浓度作校准曲线。
        1.5样品的测定
        将采集好样品的采样管放入热解析设备中，按照既定的参数进行热解析及气象色谱分析，得到样品中五种苯系物的积分峰面积，通过校准曲线定量得到目标物质的浓度。
        1.6计算
        按照公式（a）将采样体积换算为标准状况下体积：
                         （a）
        式中：V标——标准状况下采样体积，L；
        V——采样体积，L；
        T标——标准状况下的绝对温度，273K；
        t——采样点温度，℃；
        P——采样点大气压力，kPa；
        P标——标准状况下的大气压力，101kPa。

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        藏香燃烧后气体中各组分的质量浓度，按照公式（b）进行计算：

                             （b）

        式中：C——各组分的质量浓度，；
        W——由标准曲线计算的被测组分的质量，ng；
        W0——由标准曲线计算的空白管中被测组分的质量，ng；
        V标——标准状况下的采样体积，L。
        2结果分析
        2.1结果
        按照上述方法对20批次藏香样品进行燃烧后气体中五种苯系物的测定，结果见表3，其中二甲苯浓度为对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯浓度之和。
        2.2分析
        通过表2可以分析（表2中“未检出”按照浓度为0计算）得出30批次藏香产品燃烧后气体中苯、甲苯、二甲苯的浓度水平分别为0-0.0218 mg/m3、0-0.0568 mg/m3、0-0.0648 mg/m3；浓度平均水平分别为0.0128 mg/m3、0.0190 mg/m3、0.0143 mg/m3；相对标准偏差分别为0.0068、0.0121、0.0132。
        根据分析可以得出，藏香检测结果符合标准《藏香》 DB/T 0054-2014中关于苯系物限量值得要求。西藏生产和销售的藏香产品质量总体稳定且符合藏香使用的安全性要求。

表2 藏香燃烧后气体中五种苯系物的检测结果
序号苯mg/m3 甲苯mg/m3 二甲苯mg/m3
1 0.0138 0.0170 0.0083
2 0.0184 0.0241 0.0095
3 未检出未检出 0.0015
4 0.0100 0.0124 0.0065
5 0.0116 0.0168 0.0129
6 0.0112 0.0202 0.0307
7 0.0170 0.0246 0.0393
8 未检出未检出未检出
9 0.0139 0.0223 0.0131
10 0.0142 0.0167 0.0101
11 未检出未检出 0.0025
12 0.0207 0.0282 0.0156
13 0.0138 0.0175 0.0128
14 0.0157 0.0152 0.0038
15 0.0116 0.0173 0.0116
16 0.0205 0.0165 0.0161
17 0.0202 0.0334 0.0218
18 0.0218 0.0319 0.0249
19 0.0199 0.0299 0.0108
20 未检出未检出未检出

3讨论
        藏香文化在西藏人民的生活中传承了数百年，但是现阶段对于藏香产品的科学研究还处于起步阶段，因此，在藏香的检测中还有很多需要改进的地方。
        3.1 《藏香》DB/T 0054-2014中藏香的相关指标的检测方法引用了《燃香类产品有害物质测试方法》GB/T 26393-2011，而GB/T 26393-2011中引用了室内空气质量相关的检测方法。即藏香没有特有的检测方法，藏香标准体系需要进一步完善。
        3.2通过研究藏香与国内外燃香类产品的标准发现各个标准中有害物质的指标设置并不一致，并且相同指标的限量值也不尽相同。因此，要加强藏香产品安全性能的研究工作，完善藏香检测指标及各指标限量值的科学性。
        3.3大气压力是气体测定中非常重要的参数。在实际检测中发现，同一批次的藏香在高海拔地区（低大气压力）和低海拔地区（高大气压力）应用相同的检测方法会得到不同的检测结果，这种现象在检测工作中是非常矛盾的。需要对现有检测方法的科学性进行深入研究。

        参考文献：
        [1] 段小艳.热脱附-气相色谱联用测定环境空气中苯系物[J].石油化工技术与经济，2012，28（1）：31-34.