EPA∕TO-13A 中文版环境空气中多芳烃的测定(PAHs)气相色∕质谱法.pdf

1EPA/625/R-96/010bEPA/625/R-96/010b测定环境空气中的有毒有机物测定环境空气中的有毒有机物第二版汇编方法：TO-13A 中多环芳烃的测定环境空气中的碳氢化合物（PAHs）气相色谱/质谱法（GC/MS）环境研究信息中心研究和开发办公室美国环境保护局，辛辛那提，OH 452681999 年 1 月2TO-13ATO-13A 方法方法致谢致谢此方法是环境空气中有毒有机物的测定，第二版（EPA/625/R-96/010b），合同号 68-C-0315，WA 3-10，美国环境保护署（EPA）的赞助下，作为分包商的中西部研究所（MRI），东方研究集团有限公司（ERG）出版。最初发表于 1989 年 3 月，作为一个同行评议的方法，测定环境空气中的有毒有机物，EPA 600/4-89-018 方法汇编的第二版，补充了一系列的方法 TO-13。在努力保持这些方法符合目前的技术，方法 TO-13 更新了新的或改进的采样和分析技术。这种方法是许多人的努力的结果。感谢这种方法在编制和审查涉及到每个人。作者和审稿者最后，感谢弗朗西丝拜尔，林恩考夫曼，黛比邦德，凯西特克，凯西约翰逊中西部研究所的行政服务人员的奉献精神和毅力。免责声明此纲要已受到原子能机构的同行和行政复议制度，它已被批准用于出版作为 EPA文档。文中提起的商标或商业产品并不构成认可或推荐使用。3方法 TO-13A测定多环芳烃（多环芳烃）环境空气中使用气相色谱/质谱法（GC/MS）目录1 范围.2 方法摘要.3 意义.4 适用文件.4.1 ASTM 标准.4.2 EPA 文件.4.3 其他文件.5 定义.6 限制和干扰.6.1 限制.6.2 干扰.7 安全.8 设备.8.1 取样.8.2 样品清洁和浓度.8.3 样品分析.9 设备和材料.9.1 材料样品采集.9.2 样品清洁和浓度.9.3 GC/MS 样品分析.10 PUF 采样小柱的制备.10.1 方法摘要.10.2 采样小柱的制备.10.3 PUF 柱组件认证程序.10.4 部署现场取样小柱.11 使用样品系统来安装、校准及采集.11.1 采样装置.11.2 校准采样系统.11.3 样品采集.4图、表的内容（见原文）12 样品的提取，浓缩，清理.13A-2312.1 样品标识.13A-2312.2 索氏提取浓缩.13A-2412.3 样品净化.13A-2513 气相色谱-质谱法检测.13A-2613.1 总则.13A-2613.2 校准 GC/MS/DS.13A-2613.3 GC/MS 仪器工作条件.13A-2913.4 GC/MS 分析样品.13A-3714 质量保证/质量控制（QA/QC）.13A-4114.1QA/QC 系统.13A-4114.2 工艺、现场和溶剂空白.13A-4215 参考文献.13A-425VIVI方法方法 TO-13ATO-13A环境空气中测定多环芳烃（PAHs）气相色谱/质谱法（GC/MS）1。范围1.1 多环芳香烃（PAHs）近年来空气污染研究已经收到越来越多的关注，因为这些化合物中有些是高度致癌或致突变。苯并a芘（Ba P）已被确定有很强致癌性。要了解人体接触到 Ba P 和其它多环芳烃，可靠的取样和分析方法是必要的。本文描述了一种常见的多环芳烃的取样和分析程序，涉及使用石英滤膜和吸附柱，随后的分析用气相色谱与质谱联用（GC/MS）检测。分析方法是修改的 EPA 测试方法 610 和 625，市政和工业废水有机化学分析方法，方法 8000，8270，8310，固体废物测试评价方法。1.2 荧光方法中的第一方法用于检测了 BaP 和其他多环芳烃致癌成分的煤焦油（1-7）。荧光方法是能够测量的微纳的多环芳烃含量，但往往是非选择性的。获得正常的光谱往往强度很大，缺乏分辨率。为了克服这一困难，使用紫外线（UV）吸收光谱法（8），加上预先形成的技术，有液相色谱（LC）和薄层色谱（TLC）分离特定的多环芳香烃，特别是苯并a P。各种多环芳烃的各个光谱与荧光光谱是唯一的，虽然部分光谱不同的化合物可能是相同的。与荧光技术一样，可能的光谱重叠问题需要样品不同成分的完整分离，以确保精确的测量。因此，使用液相色谱、薄层色谱法和荧光光谱的灵敏度不高，被更敏感的高效液体色谱法（HPLC），紫外/荧光检测器（9）或高度敏感和特异的气相色谱/质谱（GC/MS）（10-11）来代替。1.3 选择 GC/MS 分析 BaP 的影响和其他多环芳烃分析复杂样品的能力，受它的灵敏度和选择性的影响。1.4 分析方法也随之被定义，但采样的程序会降低分析结果的有效性。（12-17）最近的研究已经表明，非挥发性多环芳烃（蒸气压10-8毫米汞柱）可能会被吸附在过滤膜，但收集后的挥发问题可能是多环芳烃，滤膜，到备份吸附剂。各样的吸附剂如 Tenax 蝇，XAD-2 和 PUF（PUF）已被用于样品常见的多环芳烃。所有吸附剂 BaP 的展示了采集效率高。在一般情况下，挥发性多环芳烃比 PUFXAD-2具有较高的采集效率（18-21），以及更高的保持效率。PUF 柱更容易在现场处理，采样期间保持较好的流动特性。同样，已经证明 PUF（22）在有机氯农药，多氯联苯（22）和多氯二苯并-P-二恶英（23）有很强的采样能力。与 XAD-2 比较，PUF 也表现出了对萘有较低的回收能力和保存能力。用XAD-2，在室温(23oC),高达 30 天保存，多环芳烃并无重大损失,相比 PUF，XAD-2树脂具有较高的采集效率，对挥发性多环芳烃来说，以及更高的保留效率，6因此，虽然文献中有使用 XAD-2、PUF 的弱点和长处，这种方法依然包括 PUF 作为主吸附剂。1.5 该方法包括下面的多环芳烃的定性和定量的分析（参见图 1）专门利用 PUF 吸附剂后的 GC/MS 分析：苊（采集效率低见第 6.1.3 节）;CORONENE二苯并（A，H）蒽苊烯（采集效率低;荧见第 6.1.3 节）荧蒽芴蒽苯并（B）荧蒽苯并蒽茚并（1,2,3-cd 的）芘苯并（a）芘萘（采集效率低，参见 6.1.3 节）苯并（E）芘苯并（G，H，I）苝菲苯并（K）荧蒽芘屈苝GC/MS 法，适用于测定多环芳烃化合物三元环或更高。使用 PUF 吸附剂时，萘，苊烯，苊，只有约 35的恢复。硝基多环芳烃还没有充分使用该吸附剂的的评价，因此，它们不包括在此方法中。1.6 优化试剂的纯度和分析条件，基于现场经验,GC/MS 法检出限从 1ng 至 10pg。2 方法概述2.1 过滤膜和吸附剂小柱（含 PUF 或 XAD-2）用溶剂清洁，并真空干燥。过滤膜和吸附剂小柱用螺丝帽封住，包裹在铝箔中，存储（或以其他方式避光），在仔细安装在采样器前。2.2 被吸入的空气约 300 立方米通过过滤膜，吸附剂小柱使用高体积流率空气采样器或同等的。2.3 通过过滤膜，吸附剂小柱对的空气的量被记录。采样和过滤膜和钉仓7被放置在一个标记的适当的容器中，和空白过滤膜和吸附剂小柱一起运到分析实验室进行分析。2.4 过滤膜和吸附剂小柱用适当的溶剂，通过索氏提取法提取。GC/MS 分析前，该提取物用 Kuderna-Danish（K-D）蒸发器中浓缩，然后用硅胶柱色谱法净化，以除去潜在的干扰物。2.5 洗脱液用 KD 蒸发浓缩，然后用 GC/MS 分析。分析系统正常运行，并且验证，五个浓度做校准曲线。2.6 样品提取物的初步分析，先就行系统的性能检查，并确保样品在仪器的校准曲线范围内。初步分析表明，如果不合格，应重新校准仪。调整注入的样品的量，调整校准溶液的浓度，并调整的数据处理系统，观察保留时间，等。2.7 样品和空白样品分析和使用（与采样的空气样品量）来计算空气样品中的多环芳烃浓度。3。意义3.1 第 1 节讨论中，一些文件已经印发，描述常见的多环芳烃的采样和分析方法。这些方法已被合并。虽然这种方法已经在实验室中进行验证，必须谨慎使用。3.2 由于常见的多环芳烃在环境中的含量相对较低，该方法建议使用高体积（0.22 M3/min）的采样技术，以获得足够的样本进行分析。然而，某些挥发性的多环芳烃会阻止在过滤介质有效地收集。因此，这种方法使用一个过滤膜和备份吸附剂小柱，它提供了有效地收集大多数多环芳烃（包括三环或更多环）。4 适用文件4.1 ASTM 标准方法 D1356 大气采样和分析的有关条款的定义。方法 4861-94 在空气中农药和多氯联苯取样和分析的标准操作规程方法 E260 气相色谱程序推荐实践。方法 E355 气相色谱法的术语和相互关系实践方法。方法 E682 液相色谱术语和相互关系的实践。4.2 EPA 文件空气中有毒有机物环境采样与分析的技术援助文件，美国环保局，EPA-600/4-83-027，1983 年 6 月。质量保证手册“空气污染测量系统，美国环境保护局，EPA-600/R-94-038b，1994年 5 月。8测定环境空气中的有毒有机物的方法 TO-13 汇编方法，美国环保局，EPA-600/-4-89-018，1989 年 3 月，第二份补充。4.3 其他文件现有的程序（24-32）。环境空气研究（33-50）。一般金属工程公司，“操作规程”PS-1 型采样器，克利夫斯村，OH45002（800-543-7412）。伊利诺伊州环保局空气质量部的，芝加哥空气质量：PCB 空气监测计划（第 2 期），芝加哥，IL，IEAP/APC/86/011 1986 年 4 月。热环境公司（前身为 Wedding and Associates），“热操作程序环境半挥发性取样，“富兰克林西锻造大路 8 号，MA 02038（508-520-0430）。美国化学学会（ACS），“采样空气中的有机化工原料，”ACS 专业图书，ACS，华盛顿特区，1996 年。国际标准化组织（ISO），“气体和环境空气中颗粒相多环芳烃的测定-吸附过滤膜与气相色谱/质谱分析，”ISO/TC 146/SC 3/WG 17N，CH-1211，Geneve 20，瑞士。5 定义注意：本文档中使用任何用户准备的标准操作程序（SOP）应符合ASTM方法D1356，E260 和 E255。在本文件中所有的缩写和符号使用时被定义。5.1 保留时间（RT）：从色谱柱中洗脱特定的化合物的时间。对于一个特定的载气流量，RT 是指从被注入时间的到化合物流出，直到它出现在检测器。5.2 取样效率（SE）：捕获并保留多环芳烃的采样能力。SE 是当它被导入的空气采样器的采样介质的收集和保存的分析物的百分比。5.3 动态的截留效率：保留已被添加至一个给定的多环芳香烃的采样介质的能力。5.4 多环芳香烃（PAHs），两个或更多个稠合芳族环。5.5 方法检测限（MDL）：可以测量和报告的,大于零的最低浓度。5.6 Kuderna-Danish 的装置:Kuderna-Danish（KD）装置是一个浓缩在挥发性溶剂中溶解的材料系统。5.7 MS-SCAN:质谱仪扫描所有离子的数据的程序，。5.8 升华：物质从固态到气体状态，又回到固体，没有在任何时间出现液体状态。也适用于固体转化成蒸汽，没有返回到固体状态，并直接从蒸汽相转换到固态。95.9 标准代用物：化学惰性化合物，预期不会发生在环境样品，提取和分析之前被添加到每个样品，空白和基质加标样品。替代标准的恢复是用来监测不寻常的基质效应，测得的浓度决定是否属于可接受的范围内。5.10 CAL：校正标准溶液被定义为五个级别的校准：CAL1，CAL2，CAL3，CA4，CAL5。CAL 1 是最低的浓度，CAL 5 最高浓度。CAL 3，这是中间水平的标准，被指定为用于持续校准溶液。5.11 持续校准检查：用于评估过了一段时间分析物质谱仪响应的方法。持续的校准检查（CCC）进行一次，每次 12 小时内。CCC 溶液（CAL 的 3）是校准曲线的标准品。5.12 GC 响应（AX）：分析物的峰面积或高度，X。5.13 内标（IS）：已知数量的化合物加入到样本提取物，用于测量校准的其它化合物的。内标物必须不是一个样品组分。6。限制和干扰6.1 限制6.1.1 多环芳烃跨度广谱的饱和蒸气压（例如，从 1.110-2kPa 为富马酸二甲酯至 210-13千帕晕 25EC）。多环芳烃在环境空气中，常常发现，在表 1 中列出。基本上分布在周围空气中，约 10-8kPa 以上的蒸气压，有气体和颗粒相。这种方法将允许合并两个相。6.1.2 颗粒相多环芳烃往往在采样过程中因挥发而从颗粒过滤膜丢失。因此，独立分析的过滤膜将不能反映最初多环芳烃与颗粒的浓度，和能准确测量的气相。因此，这种方法需要过滤膜和吸附剂一起，以允许精确测量空气中提取的总 PAH的浓度。6.1.3 萘，苊烯，苊具有相对高的蒸汽压力，可能不能有效地保留，当使用 PUF吸附剂时。对萘，已被确定为约 35PUF 采样效率。如果这些分析物一部分列表（TCL）的目标化合物，鼓励用户使用 XAD-2，。6.2 干扰6.2.1 方法的干扰可能是由于溶剂，试剂，玻璃器皿的污染物，及其他一些器件的干扰。所有这些材料必须定期地被证明是无干扰的，通过运行实验室试剂空白。6.2.2 必须严格清洗玻璃器皿（51）。清洗所有的玻璃器皿，然后高纯度的丙酮和己烷的冲洗。这些冲洗用热水洗涤，并用大量的自来水和几个部分的试剂水冲洗。然后倒掉，玻璃器皿在马弗炉中在 400干燥和加热四个小时。容量瓶不能在马弗炉中被加热，而它应该是用丙酮和光谱级己烷冲洗溶剂。干燥和漂洗后，玻璃器皿应密封和储存在清洁的环境，以防止任何灰尘或其它污染物的积累。玻璃器皿应存储倒置或盖用铝箔。10注：玻璃器皿，可再在马弗炉中在 450EC 放置 8 小时以除去微量有机物清洗。6.2.3 高纯度水，试剂和溶剂的使用，有助于最大限度地减少干扰问题。可能需要在全玻璃系统中的溶剂通过蒸馏纯化。6.2.4 基质干扰可能是由于从样品中，共萃取污染物。可能需要其他清理柱色谱（见第 12.3）。6.2.5 在样品运输和分析，热，臭氧，二氧化氮（NO2），紫外线（UV）光可能导致样本退化。在分析过程中，应使用白炽灯或在实验室中的屏蔽紫外线的荧光灯照明。6.2.6 使用 GC/MS 分析技术中，可能遇到的干扰，还没有得到充分的评估。虽然GC 条件，允许的具体涵盖的多环芳香烃化合物的独特的溶液通过这种方法，可能会干扰其他多环芳烃化合物。使用样品净化柱。色谱法 GC分析前将消除这些干扰。，然而，该分析系统必须定期地被证明是内部的污染物，如被污染的溶剂，玻璃器皿，或其他的试剂，这可能会导致方法的干扰。应分析实验室试剂空白为每个使用的试剂。氮（NO2），紫外线（UV）光，也可能会导致降解。这些问题，为用户准备的标准作业程序（SOP）手册的一部分。在可能的情况下，白炽灯或紫外线在分析过程中，应使用屏蔽荧光灯照明。在运输过程中，应现场样品运回实验室冷藏（4，）用蓝色的冰/干冰。7。安全7.1 该方法中使用的各试剂的毒性或致癌性还没有被精确地定义，但是，每一种化合物都应该被视为有潜在的健康危害。从这个观点出发，这些化学品暴露必须被降低到尽可能低的水平。实验室负责维护职业安全与健康管理局（OSHA）的规定。在化学分析中所涉及的所有人员，还应当提供的材料安全数据表（MSDS）的参考文件。实验室安全都包含在该参考名单（52-54）中。7.2 BaP，已初步列为已知或可疑的人或哺乳动物的致癌物。许多其他多环芳烃也已被列为致癌物质。工作时，这些物质必须小心。此方法不旨在解决所有与其使用有关的安全问题。这是任何人使用此方法的责任，并建立适当的安全和健康的做法，并确定监管限制的适用性。使用前用户应该彻底熟悉有针对性的物质化学和物理性质（见表 1 和图 1）。7.3 应权衡所有被视为多环芳烃的致癌物质，在样品箱中的样品和未使用的标准都是有毒的废物，并应按照规定处理。台面和设备应定期检查。7.4 过滤膜和备份吸附剂取样，多环芳烃采集效率已被证明是大于 95（除萘，苊烯，苊）。注：采样期间萘，PUF 小柱对苊烯，苊影响显著性的滤出，尤其是在夏季环境温度。用户可能要考虑用 XAD-2 更换 PUF）。8。设备8.1 取样118.1.1 高流量采样器（见图 2）。能拉动周围的空气，流速在每分钟约 8 标准立方英尺（SCFM）（0.225 std M3/min）通过过滤膜/吸附剂小柱，总样本量超过 24小时的时间内，大于 300 立方米。主要制造商有：蒂希环境，克利夫斯村，OH乔治亚州 Smyrna 安德森仪器公司，500 科技克拉。热环境仪器公司，马富兰克林西锻造大路 8 号最近 EPA 的研究得出的结论：样品体积小于 300 立方米仍然收集到足够的多环芳烃 PUF 过滤膜来定量。鼓励用户调查合适的样本量需要，满足特定项目的数据质量目标。8.1.2 采样模块（见图 3）。金属过滤膜支架（第 2 部分），16 目不锈钢筛子，支持 102 毫米的圆形颗粒过滤膜和附加的金属圆柱（第 1 部分），65 毫米外径（60mm 内径）125 毫米，高硼硅玻璃含有吸附剂小柱的 PUF 或 XAD-2 过滤膜，支架配备惰性密封垫圈（例如，聚四氟乙烯）过滤膜。同样的，惰性的，柔韧的垫片（例如，硅橡胶）的每端，用于提供一种气密密封玻璃吸附剂小柱。吸附剂的玻璃小柱被缩进的下端 20 毫米，16 目不锈钢屏幕保存吸附剂。插入的第 1 部分，第 2 部分被旋拧到硅胶垫片之间的密封玻璃吸附剂小柱。主要制造商有：8.1.3 高流量采样器校准器。能够提供高流量多点阻挡采样器。主要制造商有：8.1.4 冰箱。样品在 4oC，收集后运输到实验室室。8.1.5 数据表。用于每个样品记录的位置和采样时间，样本的持续时间，开始时间和体积的空气采样。8.2 样品的清理和浓度（见图 4）。8.2.1 索氏提取器（见图 4a）。能够提取过滤膜和吸附剂小柱（5.75 厘米 x 12.5厘米长），1000 mL 容量瓶，冷凝器。128.2.2 高硼硅玻璃管炉系统。激活硅胶，纯化的氮气吹扫一小时，在 180下逐渐升温。8.2.3 玻璃小瓶。40 毫升。8.2.4 锥形烧瓶中。50 毫升。注意：以上都用最好质量的玻璃器皿。重复使用的玻璃器皿，应尽量减少，以避免交叉污染的风险。所有玻璃器皿使用必须严格清洗后尽快使用。最后用溶剂冲洗，然后用高纯度丙酮和己烷。用含有洗净剂的热水洗涤。用大量的自来水冲洗和一些部分蒸馏水冲洗。在马弗炉中干燥，400oC 4 小时。容量瓶不能在马弗炉中进行加热，而是，它应该用高纯度丙酮和己烷冲洗。用正己烷冲洗玻璃器皿后，于阴凉干燥处，存储倒置或用溶剂冲洗的铝箔盖在一个干净的环境。8.2.5 白色棉手套。对于处理小柱和过滤膜。8.2.6 Minivials。2 毫升，高硼硅玻璃。8.2.7 铁氟龙涂层不锈钢小样品匙。8.2.8 Kuderna-Danish（KD）装置（见图 4b）。500 毫升蒸发烧瓶（Kontes K-570001-500 或同等）带有玻璃塞，1 毫升校准的 KD 浓度管，3 球 Macro 奈德柱（Kontes K-570010500，K-50300-0121，和 K-569001-219，或同等）。8.2.9 吸附柱的柱色谱法（参见图 4c）。1 厘米10 厘米实验架。8.2.10 手套箱。对于毒性极强工作标准品和试剂等有排气烟雾的防爆罩。8.2.11 真空烘箱。真空干燥箱系统能够维持真空中在 240 torr（用氮气冲过）过夜。8.2.12 浓缩管和与可变流量氮气蒸发装置。8.2.13 实验室冰箱。8.2.14 防沸片。溶剂提取，10/40 目 碳化硅或同等，8.2.15 水浴。同心环的加热套，能够正负 5oC 温度控制，8.2.16 氮蒸发设备。8.2.17 玻璃棉。8.3 样品分析8.3.1 气相色谱质谱检测，再加上数据处理系统（GC/MS/DS）。必须配备气相色谱仪，温度编程，和所有必需的配件，包括注射器，气体和毛细管柱。必须有带毛细管柱的气相色谱仪进样口。可以不分流进样。如果有足够的灵敏度和精确度，可用 1L 进样量。注：如果注射量 1L，所有提取物，空白，校准溶液和性能检查样品注射量必须是 1L.所有 GC 载气线必须由不锈钢或铜管构建。聚四氟（PTFE）螺纹密封剂或流量控制器可被使用。138.3.2 气相色谱-质谱联用仪的接口。GC 通常直接连接到 MS 的源。该接口可能包括一个分流阀分流和隔离柱。所有组件的接口应该是玻璃或玻璃衬里的不锈钢。界面组件应该兼容 320的温度。8.3.3 质谱仪。MS 应在全方位数据采集模式（SCAN）操作，total cycle time 1秒或更少（包括电压复位时间）（见第 13.3.2 节）。在扫描模式中 MS 操作允许所有离子监测，从而协助鉴定其他多环芳烃。MS 必须能够扫描从 35 到 500 原子质量单位，每 1 秒或更少，使用 70 伏（标称值）的电子能量的电子轰击（EI）离子化模式。质谱仪的必须是能够为满足 150 ng DecauLuorotriphyeny phosphine(DFTPP)的反应标准（见第 13.3.3 节）。为了保证足够的精度，MS 扫描速率必须允许采集从 GC 洗脱至少五个扫描化合物。仪器必须有排气的设施，或捕捉系统，防止污染物释放进入仪器室。8.3.4 数据系统。一个专用的计算机数据系统控制的快速多离子监测过程，并采集数据。在分析期间，必须有获得（峰面积或峰高）和多离子检测器（MID）痕量碎片（每个监测离子显示时间的 m/z 强度函数）的量化数据。软件可以扫描特定的质量和绘出等离子丰度随时间变化或扫描数。这种类型的绘图被定义为选择离子电流简介（SICP）。8.3.5 气相色谱仪柱。熔融石英 DB-5 柱（30 米0.32 毫米 ID）交联 5苯基甲基硅氧烷，1.0um 膜厚可以分开单个多环芳烃。其他的也可用于测定多环芳烃。最低验收标准必须由 13.3 节确定。8.3.6 天平。：梅特勒天平或同等的。8.3.7 所有需要的注射器，气体和其他相关用品。8.3.8 移液器，微量注射器，滴定管等用于校准和加标溶液，如果需要稀释样品等，包括注射器精确测量体积到 25uL 和 100uL;9。设备和材料9.1 样品采集材料（见图 3）9.1.1 石英纤维过滤膜。102 毫米无粘结石英微纤维过滤，滤纸类型 QMA-4。9.1.2PUF 泡沫（PUF）插头（参见图 5a）。3 英寸厚的板材聚氨酯类（密度 0.022 g/cm3）。PUF 应该是聚醚型用于家具座垫，枕头，床垫。9.1.3 XAD-2 树脂（可选）。Supelco 公司 Supelco 公司，9.1.4 特富龙盖子（见图 5a）。9.1.5 样品小柱运输箱（见图 5b）。对于样本小柱运输;9.1.6 玻璃样品盒（见图 5a）。样品采集9.1.7 铝箔。9.1.8 正己烷，试剂级。9.2 样品清洁和浓度9.2.1 二氯甲烷（XAD-2 萃取溶剂;可选件）。玻璃蒸馏的，色谱级，9.2.2 无水硫酸钠（ACS）。粒度（中纯化，用二氯甲烷洗涤，在浅盘中 400oC加热 4 小时，）。9.2.3 防沸瓷片。萃取溶剂中，或者在马弗炉中加热 2 小时，在 450OC，约1410/40 目（碳化硅或同等）。9.2.4 氮。高纯度，9.2.5 正己烷。玻璃蒸馏，色谱级。9.2.6 玻璃棉。硅烷化，用二氯甲烷和己烷萃取，并用。9.2.7 乙醚。高纯度，玻璃器皿蒸馏过的（用于 PUF 的萃取）。9.2.8 戊烷。高纯度，玻璃器皿蒸馏过的。9.2.9 硅胶。高纯度，60，70-230 目。9.3 GC/MS 样品分析9.3.1 氦气瓶。超高纯度，9.3.2 色谱级 不锈钢管和不锈钢接头。9.3.3 原生和同位素标记的 PAH 同分异构体的校准和加标标准。剑桥同位素公司。有：D10-D12 荧蒽，D12 苯并（a）芘，D10 芴，D12 苝，D12 屈，D8萘和 D10 菲。9.3.4 十氟三苯磷（DFTPP），调谐 GC/MS。9.3.5 标准 PAH 分析物。对于 GC/MS 分析校准曲线10。PUF 采样小柱的制备10.1 方法总结10.1.1 该节一部分讨论了相关信息的准备和清洁过滤膜，吸附剂，过滤膜/吸附剂小柱组件。用适当的溶剂萃取过滤膜和吸附剂。10.1.2 至少一批中有一个 PUF 柱组件和一个过滤膜，或每个批次或批次的 10，或更高比例。10.1.3 现场采样之前，小柱中加入指标化合物。10.2 采样小柱的制备10.2.1 烘烤滤纸 QMA-4 400 C 石英滤波器，5 小时后再使用。10.2.2 把过滤膜放在一个干净的容器，运送到现场。10.2.3PUF 插头：直径为 6.0 厘米的圆柱形插头，从 3 寸板切割，轻微的压缩后应适配，由丝网支持，装在玻璃小柱上（见图 5a）。在切割过程中，高速旋转模具（例如，在一台钻床）和连续用蒸馏水或去离子水润滑。预清洗 PUF 插头可以买到（参见 9.1.2 节）。10.2.4 放置在索氏提取器提取的 PUF 插头用丙酮初步清理，清洗时间 16 小时，每小时约 4 个周期。当小柱重复使用时，用乙醚/己烷（5 至 10的体积/体积V/V）作为溶剂清理。注：修改后的 PUF 净化，可以用来去除未知的干扰成分。这种方法包括漂洗用甲苯，丙酮，乙醚/己烷（5 至 50 倍 10体积/体积），然后用索氏萃取法清洗。提取的 PUF 放置在连接到真空烘箱，在室温下干燥约 24 小时（直到检测到无溶剂的气味）1510.2.5 如果使用 XAD-2 小柱，方法是，初步清理的树脂约 50-60 克于 Soxhlet 装置中，用二氯甲烷萃取 16 小时，每小时约 4 个周期。结束时索氏提取器使用的二氯甲烷被丢弃，并用新鲜试剂取代。XAD-2 树脂再次提取 16 小时，在约 4 个周期每小时。XAD-2 从索氏提取器中拿出，在连接到超纯氮气气流下真空烘箱，在室温下干燥约 2-4 小时（直至检测无溶剂的气味）。10.2.6 安装镍或不锈钢筛网（网目尺寸 200/200）到底部装有 PUF 或 XAD-2 吸附剂的玻璃采样小柱（用正己烷洗净），图 5a 所示。如果只使用 XAD-2，放置一个小直径（1/4“）的 PUF 插头到顶部有镍或不锈钢筛保留住的玻璃 XAD-2 小柱。10.2.7 用正己烷清洗的铝箔包裹采样小柱，瓶盖用特氟隆盖子（可选），放在一个干净标记好的铝运输箱。总之，下面的 PAH 含量可用来作为现场使用小柱清洁的指导：萘500ng/盒其他多环芳烃200ng/盒10.3 PUF 柱组件认证程序注：以下步骤概述了一个过滤膜和 PUF 柱组件认证。如果使用XAD-2 作为吸附剂，该过程仍然是相同的，但该溶剂是二氯甲烷而不是10乙醚/己烷。10.3.1 现场的过滤膜及小柱每批，取一个过滤膜和 PUF 吸附剂小柱，用索氏提取和使用 KD 蒸发器浓缩。10.3.2 组装索氏提取装置。（参见图 4a）用 700 毫升的萃取溶剂（体积/体积的10二乙醚/己烷），回流 2 小时。让设备冷却，拆解，丢弃用过的提取溶剂。滤膜和 PUF 玻璃小柱转移到索氏提取器。注：过滤膜和吸附剂组件一起测试，以达到检测限，最大限度地降低成本和防止数据错误。10.3.3 添加 300 和 350 毫升的乙醚/己烷（10体积/体积）到索氏提取器中。回流 18 小时，每小时至少 3 个周期。冷却，然后拆卸装置。10.3.4 放一个 10 毫升浓缩管到 500 毫升的蒸发烧瓶中，组装 KD 浓缩器（见图4b）10.3.5 通过含有约 10 厘米的粒状无水硫酸钠干燥塔（见图 4C），转移萃取物和收集 KD 浓缩提取物。2030 毫升 10乙醚/己烷冲洗锥形烧瓶，完成定量转移。10.3.6 添加一个或两个干净的沸水芯片和连接一个 3-球的 Snyder column 蒸发瓶。预湿 Snyder column，从柱顶部加入约 1 毫升萃取溶剂。将 KD 装置上的热水浴（50oC）,使浓缩管部分地浸没在热水中，用热蒸汽将烧瓶的整个下圆形表面加热。调整垂直位置的装置和水温，在 1 小时内完成浓缩。从水浴中取出 KD 装置，并允许它排出，冷却至少 5 分钟。10.3.7 浓缩至 5ml 萃取液，并用 GC/MS 分析。10.3.8 在盒的接受程度是为每个目标 PAH 分析物是小于或等于检测限的要求，以满足项目的数据的表里如一目标的。它通常是不可能消除富马酸二甲酯的存在下，但上清洁 PUF 柱的检测的量应小于 5 倍的浓度最低的校正标准溶液（500ng）。从一个典型的空气样本收集量相比，这一数额是微不足道。16在一般情况下，下列准则确定碳粉盒是否是干净的，适合现场使用：萘500ng/盒其他多环芳烃200ng/盒小柱被认为是清洁，密封在容器里，30 日内有效。10.4 部署小柱现场取样10.4.1 立即到现场部署之前，添加内标物（即化学惰性化合物，预期不会发生在一份环境样本）到 PUF 卡盒的中心，使用微量进样针。加入 20ul 50g/mL 指标物溶液到 PUF 小柱中心，使最终浓度 1g。必现场指标物总量（g）D10-1 荧1D12-苯并（a）芘1填写“链监管”，表明小柱编号，替代浓度，小柱认证日期，保管链必须陪着小柱，并返回到实验室。10.4.2 使用替代物的回收率，监测不寻常的基质效应和总样本处理错误。评估确定测得的浓度是否落在 60-120的可接受的限度内。10.4.3 小柱放置在他们的运输箱，运到外地。直到当运到现场，暴露到环境空气时，空白小柱才需要冷藏。11。组装，校准和收集采样系统11.1 采样装置整个采样系统见图 2。该装置设计成 4-10 SCFM（0.114 0.285 std M3/min 的），并使用由 EPA 环境空气高容量采样系统。采样模块（参见图 3）包括一个过滤膜和一个玻璃 PUF 采样小柱。现场便携式单元已由 EPA 开发（见图 6）。11.2 校准采样系统每个采样器应校准，当时（1）新的，（2）重大维修或保养后，（3）审核点的校准曲线偏离超过 7，（4）前/后各采样，（5）采样器最初被校准时11.2.1 孔板转移标准校准。在现场使用时，校准改性高量空气采样器，校准孔板流量转移标准。实验室对孔板转移标准认证，以一个正位移 rootsmeter 作标准（参见图 7）。一旦通过认证，换发新证。重新认证每年一次，利用一组 5 个多孔板。17注：一组五个多孔性板是用来改变通过节流孔的流量，这样，可以得到几个点的孔口校准曲线。以下步骤概述的步骤在实验室来校准孔板转移标准。11.2.1.1 记录室温（T1,oC）和大气压力（Pb,毫米汞柱）,在孔板上的记录校准数据表（见图 8）。计算室温(K,绝对温度）和记录在孔板校准数据表。T1(K)=273o+T1(oC)11.2.1.2 设立实验室孔板校准设备，如图 7 所示。检查 rootsmeter 的油页面位置，启动前。有三个油位指示，在透明的塑料端，和两个视镜，在测量室的末端。11.2.1.3 检夹紧两个压力计线，用透明胶带堵孔查泄漏，打开高容量的电机，并注意到任何 rootsmeter 变化。如果 rootsmeter 的读数变化，在系统中存在泄漏。消除泄漏，然后再继续。如果 rootsmeter 的读数保持不变，关闭高卷电机，取出透明胶带，松开压力计线。11.2.1.4 在孔和过滤膜适配器之间，安装 5 孔阻力板。11.2.1.5 打开压力表管接头，做一个逆时针旋转。确保所有连接器打开。11.2.1.6 调整其动产规模滑动，直到零点对应的两个压力表中点的弯液面。轻轻摇动或敲击，以消除任何气泡和/或管接头的剩余液体。（如果需要额外的液体为水压力计，取出油管接头，并添加干净的水。）11.2.1.7 开启高容量的电机，让它运行 5 分钟，设置电机电刷。关闭电机。确保压力表设置为零。打开高容量电机。11.2.1.8 需要通过 rootsmeter 已知体积的空气（每个电阻板空气约 5.6 至 8.4立方米）,并以分钟记录时间，使用 rootsmeter 数字音量旋钮和一个秒表。11.2.1.9 在孔板校准数据表记录两个压力表读数流水压力计（H）和压力计rootsmeter Hg 压力计（P）（见图 8）。注：H=从零（0）的两柱高度差异的总和。11.2.1.10 关闭高容量电机。11.2.1.11 用 7 孔电阻板更换 5 孔电阻板，。11.2.1.12 重复第 11.2.1.3 到 11.2.1.11。11.2.1.13 重复每个电阻板。注：孔板校准数据表（见图 8）结果。仅需要一分钟来热身电机。孔板务必拧紧，足以消除任何泄漏。另外，检查垫圈是否有裂缝。11.2.1.14 修正测量体积孔板校准数据表：18Vstd=标准体积，标准立方米Vm=rootsmete 测量的 r 实际体积,立方米Pa=在校准过程中气压,毫米汞柱P=压差在进口量计，毫米汞柱Pstd=760 毫米汞柱Tstd=298 KTa=在校准过程中环境温度，K.11.2.1.15 记录标准体积孔板校准数据表。11.2.1.16 如由 rootsmeter 测量的标准流量，现在可以使用下面的公式计算：其中：Qstd=标准体积流量，std M3/min 的=经过时间，min11.2.1.17 标准流速记录到最近的 0.01 std M3/min。11.2.1.18 计算并记录的每个标准流速值。11.2.1.19（y 轴）与相关的标准流速的算术坐标纸上绘一条线，并做拟合回归。注：该图将在现场使用，以确定标准流量。11.2.2 容量采样系统标定，用校正的孔板转移标准此校准过程中，在该领域，假设下列条件：取样器配备了一个阀来控制样品流量。样品流率是由 Magnehelic 测量孔板压差。采样器的设计与操作，以标准化的体积流率 8ft3/min（0.225m3），用一个可接受的流量范围，并在这个值的 10以内。传递标准的流量校准是节流孔的移动设备。通过节流孔的流量由孔板造成的压降来测量，并使用一个“U”管水压力计或同等的来测。取样器和节流转移标准由校正标准溶液体积流量单位（SCFM 或 SCMM）校正。溯源至 NIST 校正标准溶液孔板转移。19“U”型管水柱压力计或同等的，以 0-16 英寸的范围，最大刻度 0.1 英寸，用于测量孔传递标准的压力。9-到 100 英寸的范围内，最小刻度为 2 英寸，用 Magnehelic 压力表或相当，来测定节流孔采样器的的前后压差。温度计能测量温度超过 32o-122oF（0o-50oC）到 2oF,每年参考校准的水银温度计。能够测量环境大气压之间的便携式气压表（或同等的），在 500 和 800 毫米汞柱（19.5 和 31.5 英寸汞柱）之间，到最接近的毫米汞柱，每年参考校准的压力表。杂项工具，校准数据表或监测站记录簿，宽胶带。11.2.2.1 设置校正系统，如在图 9 中示出。监测采样系统的气流通过一个venturi/Magnehelic 组件，如图 9 所示。审计每季度一次的现场采样系统,使用流量转移标准，如 EPA 高容量采样方法 40CVR 50，附录 B。执行单点校准之前和之后每个样品的采集，使用第 11.2.3 节所描述的程序。11.2.2.2 多点校准之前，放置一个采样头在空的玻璃小柱上，并激活采样电机。流量控制阀完全打开，使样品流量上指示对应于 110的所需的流速（通常为 0.20至 0.28 米 3），并调整电压变换器的 Magnehelic 压力表（根据先前得到的多点校正曲线）。允许电动机预热 10 分钟，然后调节流量控制阀。关闭采样。记录环境温度和气压现场校准数据表（见图 10）。11.2.2.3 放置孔板转移标准在采样头和加一个压力表到转移标准的水龙头上，如在图 9。用过滤膜支架正确对齐挡圈和拧紧三个螺丝钳。11.2.2.4 泄漏测试，用一个橡胶塞、宽胶带，或其他合适的手段阻止孔口。带有橡胶帽或类似的装置密封压力口。采样器开启。注意：用孔板被挡住，避免运行采样器时间太长了。这种防范测试将减少由于缺乏的却空气导致