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【摘 要】甲苯是一种具有芳香气味的无色透明液体，对人的中枢神经系统有麻醉作用，对环境也有较大的危害，监测空气中的甲苯含量逐渐成为了检测站的重要任务。本文通过介绍气相色谱法方法和试验材料，对气相色谱法测定环境空气中的甲苯含量进行探讨，并总结和分析试验结论，为类似研究工作提供参考。
【关键词】气相色谱法；甲苯；测定
现代人生活和工作室内环境中的时间达到全天的80%以上，室内环境的好坏直接影响到人们的身体健康。研究表明，建筑室内环境存在着大量的有害气体，主要包括甲醛、三氯乙烯、苯、二甲苯等，其中甲苯的危害最为严重。如人体吸入大量的苯类有毒有害气体，不仅会引起头晕、记忆力衰退、恶心和呕吐等疾病，对人体大脑的中枢神经系统也会造成极大的危害。因此，强室内环境空气中甲苯含量的检测工作就显得十分重要了。
气相色谱法作为《室内空气质量标准》GB/T18883-2002和《民用建筑工程室內环境污染控制规范》GB50325-2001中必检项目苯的指定检验方法，具有检测灵敏度高、应用范围广、选择性好和分析效率高等优点，是一种可行的甲苯检测方法。本文采用气相色谱法检测工作场所室内空气中甲苯的含量，提出检测报告，并对结论加以分析，以提高检测的准确度。
1.材料与方法
1.1 仪器与试剂
GC-5890C气相色谱，岛津，配备N-2000气相色谱工作站；
HT-TRHOTA数字温湿度计；
3V0136空盒气压表；
GX-500A氮氢空发生器；
TDP-1000B型二气路大气采样器；
GilAir-5型恒流空气个体采样器；
采样管：内装100mg活性炭；
二硫化碳，色谱纯；
苯，色谱纯；
甲苯，色谱纯；
二甲苯，色谱纯；
1.2 溶液的配制
甲苯储备液的配制：在5ml容量瓶中，先加入一定量二硫化碳，用微量注射器准确加入1μl甲苯到容量瓶中，加二硫化碳定容至刻度，即得173.38μg/ml甲苯储备液。
1.3 样品的采集与预处理
1）定点采样
选择某涂装车间，在不同工作岗位的代表位置处布点。在采样地点打开活性炭管，与空气采样器入口垂直连接，以100ml/min的流量采集15min空气样品。采样后，立即将管的两端套上塑料帽，并记录采样时间的温度和人气压力。样品可保存7d。
2）个体采样
选择不同工作岗位的工人15名，在其身上佩戴个体采样器，连至农领口接上活性炭管用夹子固定住，以50ml/min流量连续采集呼吸带甲苯4h。采样后，立即用塑料帽封闭活性炭管两端。运问实验室放置冰箱中待用。
3）空气样品处理
将采样管中的活性炭全部倒入具塞刻度试管中，各加入1.0ml二硫化碳，塞紧管塞，放置1h，并不时振摇至混匀。同时，再用一支未经采样的活性炭管作为空白对照组进行同样的操作。取1μl进样，用保留时间定性，峰面积定量，每个样品平行测3次，求峰面积的平均值。
1.4 气相色谱条件
气相色谱仪： 岛津5890C气相色谱仪，氢焰离子化检测器；
色谱柱：30QC3/AC-l毛细管色谱柱（30m～0.25μm×0.32mm）；
柱温：80℃；汽化室温度：150℃；检测器温度160℃；
氮气流量：约为40ml/min，柱前压为0.05MPa；
进样量1μl，手动进样。
2.甲苯的标准曲线的制备
取一定量甲苯储备液，用二硫化碳逐级稀释得到甲苯的标准系列。
按照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳工作状态，取1μl标准溶液进样，每个浓度重复测定3次（表1），以1μl甲苯的含量作横坐标（μg），以平均峰面积作纵坐标（μv·s），绘制标准曲线。得到甲苯标准曲线回归方程为Y=115.82X-2.4978，相关系数r=0.9995，相对标准偏差RSD<6%。
3.结果与讨论
3.1 色谱柱的选择
采用30QC3/AC-1毛细管色谱柱，该柱具有独特的选择性，峰形优，分离度好，用0.32mm内径色谱柱总运行时间<6min，实现了苯系物中苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯的完全分离，特别适合于空气中低浓度苯系物的测定。
3.2 仪器条件的选择
参考相关文献选择柱温设置为80℃，检测器温度160℃，柱流量约为40ml/min，柱前压为0.05MPa，进样口温度150℃，苯系物在6min内能够完全分离，因此选择该条件进行分析。
3.3 最低检出限及最低检出浓度
检出限是评价一个分析方法及测试仪器性能的重要指标， 是指某一特定分析方法，在给定的显著性水平内，可以定性地从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。最低检出浓度是指在一定条件下被检出离子或官能团能得到肯定结果的最低浓度。以空白试剂的3倍噪声标准差计算检出限，得到甲苯的检出限为0.4g/ml（进样1μl），最低检出浓度为0.25mg/m3（采样体积为1.5L，个体采样体积为12L）
3.4 精密度与解析效率
选取18支干净的活性炭管，分为3组，分别注入173.38μg/ml的甲苯标准储备液10、100、200μl，对应的甲苯质量分别为1.734、17.338、34.676μg。将活性炭管分别加入已纯化的CS2解析，供第二天测定每支炭管的待测物含量来计算解析效率，平均解析效率>93%，相对标准偏差的范围4.57%～6.75%（表2）。
3.5 干扰试验
用微量注射器分别准确量取1μl苯、甲苯、二甲苯色谱纯溶液注入到加有适量二硫化碳的5ml容量瓶中，然后定容到刻度，混匀。注入1μl混合溶液样，得到如下（图1）分离图谱，AC-1色谱柱对苯、甲苯、二甲苯有较好的分离效果。
3.6 现场应用
室内空气中甲苯的暴露水平进行检测，选择具有代表性的工作场地进行定点采样，对不同工作岗位工人进行个体采样，检测结果表明：该涂装车间中甲苯的暴露水平在（4.7～4.9）mg/m3之间，工人的甲苯暴露时间加权平均浓度TWA范围为（1.8～3.5）mg/m3符合《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ2.1-2007规范的要求（表3）。
表3 涂装车间不同工作岗位的采样结果
4.结论
通过气相色谱法测定，车间室内环境空气中的甲苯浓度为（4.7～4.9）mg/m3，个体采样监测作业工人TWA范围为（1.8～3.5）mg/m3，满足室内空气质量标准规定甲苯限值的要求。实践证明，气相色谱法是一种特点明显、可行性高的测定方法，具有良好的发展前景。
参考文献
[1] 张瑜，热解吸—气相色谱法测定室内空气中TVOC不确定度的评定[J].环境研究与监测，2008.04
[2] 李桃仙等.气相色谱法测定作业场内空气中的甲苯含量的不确定度评定[J].职业与健康.2012年第02期
【关键词】气相色谱法；甲苯；测定
现代人生活和工作室内环境中的时间达到全天的80%以上，室内环境的好坏直接影响到人们的身体健康。研究表明，建筑室内环境存在着大量的有害气体，主要包括甲醛、三氯乙烯、苯、二甲苯等，其中甲苯的危害最为严重。如人体吸入大量的苯类有毒有害气体，不仅会引起头晕、记忆力衰退、恶心和呕吐等疾病，对人体大脑的中枢神经系统也会造成极大的危害。因此，强室内环境空气中甲苯含量的检测工作就显得十分重要了。
气相色谱法作为《室内空气质量标准》GB/T18883-2002和《民用建筑工程室內环境污染控制规范》GB50325-2001中必检项目苯的指定检验方法，具有检测灵敏度高、应用范围广、选择性好和分析效率高等优点，是一种可行的甲苯检测方法。本文采用气相色谱法检测工作场所室内空气中甲苯的含量，提出检测报告，并对结论加以分析，以提高检测的准确度。
1.材料与方法
1.1 仪器与试剂
GC-5890C气相色谱，岛津，配备N-2000气相色谱工作站；
HT-TRHOTA数字温湿度计；
3V0136空盒气压表；
GX-500A氮氢空发生器；
TDP-1000B型二气路大气采样器；
GilAir-5型恒流空气个体采样器；
采样管：内装100mg活性炭；
二硫化碳，色谱纯；
苯，色谱纯；
甲苯，色谱纯；
二甲苯，色谱纯；
1.2 溶液的配制
甲苯储备液的配制：在5ml容量瓶中，先加入一定量二硫化碳，用微量注射器准确加入1μl甲苯到容量瓶中，加二硫化碳定容至刻度，即得173.38μg/ml甲苯储备液。
1.3 样品的采集与预处理
1）定点采样
选择某涂装车间，在不同工作岗位的代表位置处布点。在采样地点打开活性炭管，与空气采样器入口垂直连接，以100ml/min的流量采集15min空气样品。采样后，立即将管的两端套上塑料帽，并记录采样时间的温度和人气压力。样品可保存7d。
2）个体采样
选择不同工作岗位的工人15名，在其身上佩戴个体采样器，连至农领口接上活性炭管用夹子固定住，以50ml/min流量连续采集呼吸带甲苯4h。采样后，立即用塑料帽封闭活性炭管两端。运问实验室放置冰箱中待用。
3）空气样品处理
将采样管中的活性炭全部倒入具塞刻度试管中，各加入1.0ml二硫化碳，塞紧管塞，放置1h，并不时振摇至混匀。同时，再用一支未经采样的活性炭管作为空白对照组进行同样的操作。取1μl进样，用保留时间定性，峰面积定量，每个样品平行测3次，求峰面积的平均值。
1.4 气相色谱条件
气相色谱仪： 岛津5890C气相色谱仪，氢焰离子化检测器；
色谱柱：30QC3/AC-l毛细管色谱柱（30m～0.25μm×0.32mm）；
柱温：80℃；汽化室温度：150℃；检测器温度160℃；
氮气流量：约为40ml/min，柱前压为0.05MPa；
进样量1μl，手动进样。
2.甲苯的标准曲线的制备
取一定量甲苯储备液，用二硫化碳逐级稀释得到甲苯的标准系列。
按照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳工作状态，取1μl标准溶液进样，每个浓度重复测定3次（表1），以1μl甲苯的含量作横坐标（μg），以平均峰面积作纵坐标（μv·s），绘制标准曲线。得到甲苯标准曲线回归方程为Y=115.82X-2.4978，相关系数r=0.9995，相对标准偏差RSD<6%。
3.结果与讨论
3.1 色谱柱的选择
采用30QC3/AC-1毛细管色谱柱，该柱具有独特的选择性，峰形优，分离度好，用0.32mm内径色谱柱总运行时间<6min，实现了苯系物中苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯的完全分离，特别适合于空气中低浓度苯系物的测定。
3.2 仪器条件的选择
参考相关文献选择柱温设置为80℃，检测器温度160℃，柱流量约为40ml/min，柱前压为0.05MPa，进样口温度150℃，苯系物在6min内能够完全分离，因此选择该条件进行分析。
3.3 最低检出限及最低检出浓度
检出限是评价一个分析方法及测试仪器性能的重要指标， 是指某一特定分析方法，在给定的显著性水平内，可以定性地从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。最低检出浓度是指在一定条件下被检出离子或官能团能得到肯定结果的最低浓度。以空白试剂的3倍噪声标准差计算检出限，得到甲苯的检出限为0.4g/ml（进样1μl），最低检出浓度为0.25mg/m3（采样体积为1.5L，个体采样体积为12L）
3.4 精密度与解析效率
选取18支干净的活性炭管，分为3组，分别注入173.38μg/ml的甲苯标准储备液10、100、200μl，对应的甲苯质量分别为1.734、17.338、34.676μg。将活性炭管分别加入已纯化的CS2解析，供第二天测定每支炭管的待测物含量来计算解析效率，平均解析效率>93%，相对标准偏差的范围4.57%～6.75%（表2）。
3.5 干扰试验
用微量注射器分别准确量取1μl苯、甲苯、二甲苯色谱纯溶液注入到加有适量二硫化碳的5ml容量瓶中，然后定容到刻度，混匀。注入1μl混合溶液样，得到如下（图1）分离图谱，AC-1色谱柱对苯、甲苯、二甲苯有较好的分离效果。
3.6 现场应用
室内空气中甲苯的暴露水平进行检测，选择具有代表性的工作场地进行定点采样，对不同工作岗位工人进行个体采样，检测结果表明：该涂装车间中甲苯的暴露水平在（4.7～4.9）mg/m3之间，工人的甲苯暴露时间加权平均浓度TWA范围为（1.8～3.5）mg/m3符合《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ2.1-2007规范的要求（表3）。
表3 涂装车间不同工作岗位的采样结果
4.结论
通过气相色谱法测定，车间室内环境空气中的甲苯浓度为（4.7～4.9）mg/m3，个体采样监测作业工人TWA范围为（1.8～3.5）mg/m3，满足室内空气质量标准规定甲苯限值的要求。实践证明，气相色谱法是一种特点明显、可行性高的测定方法，具有良好的发展前景。
参考文献
[1] 张瑜，热解吸—气相色谱法测定室内空气中TVOC不确定度的评定[J].环境研究与监测，2008.04
[2] 李桃仙等.气相色谱法测定作业场内空气中的甲苯含量的不确定度评定[J].职业与健康.2012年第02期