滤膜在颗粒物无机元素监测中的适用性研究.pdf

第 35 卷第 1 期2019 年 2 月中国环境监测Environmental Monitoring in ChinaVol 35No1Feb 2019滤膜在颗粒物无机元素监测中的适用性研究赵小学1，成永霞1，王龙飞1，毕越1，滕恩江2，张霖琳2，王业耀21河南省重金属污染监测与修复重点实验室，河南 济源 4590002中国环境监测总站，国家环境保护环境监测质量控制重点实验室，北京 100012摘要:筛选国内外 12 个制造商的玻璃纤维、石英、特氟龙、聚丙烯、乙酸纤维、硝酸纤维和混合纤维等 7 类材质 34 种滤膜，测定滤膜中的铍、铬、锰、钴、镍、铜、锌、砷、钼、镉、锡、锑、铊和铅等 14 种元素含量，探讨不同材质滤膜中各元素的质量分数分布，采用大气固定源污染物排放标准中项目限值和分析方法标准中质量控制要求，对铜、锌之外的 12 种元素进行适用性评价。结果表明:玻璃纤维滤膜比其他材质滤膜中无机元素的质量分数高 15 个数量级，进口玻璃纤维滤膜中铬、镍、砷、镉等 4 种元素质量分数高于多数国产玻璃纤维滤膜，国产 A、H 玻璃纤维滤膜中 14 种元素质量分数相对较低;仅混合纤维滤膜中镉、铅的测定值浓度低于最严标准限值的 10%，玻璃纤维滤膜之外的其他材质滤膜均能满足监测其余 10 种元素的本底需求。关键词:滤膜;无机元素;颗粒物监测;适用性中图分类号:X831文献标志码:A文章编号:1002-6002(2019)01-0114-09DOI:10.19316/jissn1002600220190115收稿日期:2017-09-28;修订日期:2018-02-30基金项目:国家环境保护公益性行业科研专项(201309050)第一作者简介:赵小学(1981-)，男，河南济源人，硕士，高级工程师。通讯作者:张霖琳Study on the Application of Filter Membranes in Particle Inorganic Element DeterminationZHAO Xiaoxue1，CHENG Yongxia1，WANG Longfei1，BI Yue1，TENG Enjiang2，ZHANG Linlin2，WANG Yeyao21Henan Province Key Laboratory of Heavymetal Pollution Monitoring and emediation，Jiyuan 459000，China2State Environmental Protection Key Laboratory of Quality Control in Environmental Monitoring，China National EnvironmentalMonitoring Centre，Beijing 100012，ChinaAbstract:The inorganic element contents of the filter membrane，which is used to collect particle matter sample，is a majorimpact factor on the monitoring results，however there is no special quality standards/specifications or systematic assessmentabout it Seven material filter membranes from domestic and foreign 12 manufacturers，including glass fiber，quartz，teflon，polypropylene fiber，acetic acid fiber，nitric acid fiber and mixed fiber，were used to determine the background content of thefollowing 14 elements(Be，Cr，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，As，Mo，Cd，Sn，Sb，Tl，Pb)，the mass fraction distribution of eachelement in different material filter membranes was investigated，and manufacturer of each kind material filter membrane with lowcontent levels of inorganic elements was recommend The applicability of the 12 elements(except Cu and Zn)in differentmaterial filter membrane was evaluated by using 17 pollutant emission standards for all inorganic element items involved in thestandard limits of particulate matter and monitoring quality control requirements esults showed as follows:(1)for contentaspect:mass fraction content in glass fiber filter membrane was several orders of magnitude higher than other material filtermembrane;both mass fraction content of different element in the same filter membrane and mass fraction content of the sameelement in the different filter membrane were varied greatly;and 4 elements including chromium，nickel，arsenic and cadmium，content in foreign glass fiber filter membrane was higher than that of most domestic correspondence;for glass fiber filtermembrane，the mass fraction content of 14 elements for manufacture A and H was relative low(2)for applicability aspect:thedetection content of Cd and Pb only in mixed fiber filter membrane was less than 10%of the maximum standard limit mixed fiberfilter membrane;All material filter membranes except for glass fiber filter membrane were satisfied the monitoring Mn，Cr，Co，Ni，Cu，Zn，As，Mo，Sn，Sb，Tl;for element Co，Ni，Mo，Sn，Tl，domestic glass fiber filter membrane was suitable formonitoring quality control requirements;for element Be，Cr，Sb，proportion of the satisfied domestic glass fiber filter membranewas 50%The content of 14 elements in domestic glass fiber filter membrane，such as A and H，is relatively lowKeywords:filter membrane;inorganic element;particle monitor;applicability赵小学等:滤膜在颗粒物无机元素监测中的适用性研究115大气颗粒物中无机元素监测的质量保证和控制措施包括样品点位、试剂空白、滤膜空白、采集样品、前处理、实验室分析等各个环节，它们对监测结果有重要影响1-2。监测布点、样品采集已有环境空气质量监测规范(试行)和 大气污染物无组织排放监测技术导则(HJ/T 552000)等标准/规范。虽然涵盖原子吸收分光光度计(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X 射线荧光仪(XF)等 13 项标准分析方法在样品处理及结果上存有差异，但是大气颗粒物中无机元素的样品制备方法和分析方法基本形成了完备体系。大气颗粒物样品采集的滤膜包括石英滤膜、玻璃纤维滤膜、聚丙烯滤膜、聚四氟乙烯滤膜、硝酸纤维滤膜、乙酸纤维滤膜及硝酸-乙酸混合纤维滤膜(以下简称为混合纤维滤膜)等，除需要满足捕集效率、机械强度、压力损失和稳定性等因素外，还必须考虑滤膜本底无机元素含量3。目前，国内学者对大气颗粒物中无机元素的研究主要集中在分析技术、时空分布、来源解析、形成机理、迁移规律等方面4-6，缺乏对国内外不同材质制造商滤膜中无机元素成分的系统探究。再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、锡、锑、汞工业污染物排放标准(GB 307702014)、大气污染物综合排放标准(GB 162971996)等 17 个大气固定源污染物排放标准中，涉及的企业边界大气污染物项目 14 个，包括铍、铬、锰、钴、镍、砷、钼、镉、锡、锑、汞、铊、铅、铀、钍等 15 种元素。环境空气 汞的测定 巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法(暂行)(HJ 5422009)要求采用巯基棉富集汞，放射性元素铀、钍属于管控物质，因此本文重点对除铀、钍、汞之外的 12 种元素开展研究;考虑到颗粒物源解析及大气固定源污染物排放标准涉及铜、锌，本文对滤膜中铜、锌的质量分数也进行了探讨。本文选择国内外代表性制造商生产的超细玻璃纤维滤膜、石英滤膜、特氟龙滤膜、聚丙烯滤膜、乙酸纤维滤膜、硝酸纤维滤膜和混合纤维滤膜等共 34 种，采用微波消解/ICP-MS 法测定了滤膜中各种元素的浓度，探讨了各种滤膜中 14 种元素的本底质量分数及分布;通过分析各材质滤膜中除铜和锌之外 12 种元素的特征数据，研究其与标准分析方法质量控制要求的匹配性及在 17 个排放标准监测中的适用性，以期为制定滤膜质量标准/规范提供参考。1实验部分1.1仪器材料主要仪器设备:ICP-MS 7700 x 电感耦合等离子质谱仪(美国);万分之一分析天平(瑞士);微波消解仪 Mars5/6(美国);全自动消解仪(美国);陶瓷剪刀(中国)。滤膜消解试剂:硝酸和盐酸，优级纯(广州)。仪器分 析 试 剂:65%硝 酸(上 海);内 标 溶 液100 mg/L，含锂、钪、锗、铑、铟、镥、铽、铋等 8 种元素(美国);多元素混合标准溶液:含砷、铍、镉、钴、铬、铜、钼、镍、铅、锑、锡、铊、锌、锰等元素，其中钡和锰为 100 g/mL，其他为 10.0 g/mL(北京)。滤膜:滤膜直径规格均为 90 mm。进口滤膜:英国、美国的石英滤膜及美国的玻璃纤维滤膜，以Whatman、PALL 表示制造商。国产滤膜:北京、河北、山东、上海、天津等制造商的玻璃纤维滤膜、特氟龙滤膜、聚丙烯纤维滤膜、乙酸纤维滤膜、硝酸纤维滤膜、混合纤维滤膜，分别以大写字母 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J 表示制造商。1.2滤膜分析滤膜消解:聚丙烯滤膜和特氟龙滤膜。每个滤膜称重后剪碎，置于全自动消解罐中，加入体积比 1 3 14 的硝酸-盐酸-水溶液 20.0 mL 浸没样品，每个制造商各类材质滤膜平行消解 6 个，同时做 4 个全程序空白;120 下消解30 min，消解结束后，以超纯水淋洗内壁，定容至 50.0 mL。其他材质滤膜。每个滤膜称重剪碎，置于微波消解罐中，加入硝酸-盐酸-水溶液 20.0 mL 浸没样品，每个制造商各类材质滤膜平行消解 6 个，同时做 4 个全程序空白;180 下微波消解 15 min，消解结束后，以超纯水淋洗内壁，定容至 50.0 mL，仪器上机测试前过滤7。聚丙烯高温消解过程存在安全隐患且易粘结在消解罐壁，因而采用全自动消解仪进行低温消解;乙酸纤维滤膜、硝酸纤维滤膜及混合纤维滤膜经消解后溶液透亮，其他材质滤膜未能完全消解。全程序空白中各元素的质量浓度均低于所有滤膜中对应元素质量浓度。滤膜测试:铍、钴、砷等种元素的标准曲线溶液浓质量度为 5.00、10.0、50.0、100、200、500、1 000 g/L，钡、锰 2 种元素标准曲线溶液浓质量116中国环境监测第 35 卷第 1 期2019 年 2 月度为上述浓度的 10 倍，标准曲线溶液基体为体积比 1 19 的硝酸溶液。元素质荷比的选择以质谱干扰少特别是不存在同量异位素干扰、同位素丰度大为佳，铬和镉宜选取同位素 52、1118;内标元素及同位素的挑选以回收率越接近 100%和质谱干扰低为优9，玻璃纤维等材质滤膜中无机元素分析时不宜采用锂、钪为内标元素。1.3数据处理滤膜空白中无机元素质量分数计算公式见式(1)，滤膜空白试样中无机元素折算为环境空气重金属测定值的运算式见式(2)或式(3):(消解液质量浓度全程序空白质量浓度)定容体积滤膜质量1 000(1)滤膜空白试样中无机元素质量分数滤膜质量采样体积(2)(消解液质量浓度全程序空白质量浓度)定容体积采样体积1 000(3)式中滤膜空白试样中无机元素质量分数、消解液质量浓度、全程序空白质量浓度、定容体积、滤膜质量、采样体积、测定值的单位分别是 mg/kg、g/L、g/L、mL、g、m3、g/m3。2结果与讨论采用质量分数均值，比较滤膜中铍、铬、锰、钴、镍、铜、锌、砷、钼、镉、锡、锑、铊、铅等 14 种元素的分布;结合排放标准限值和监测方法质量控制要求，选取代表性测定值浓度，讨论各类材质滤膜中除铜、锌之外上述 12 种元素在颗粒物重金属监测中的适用性。2.1质量分数分布2.1.1玻璃纤维滤膜从图 1 可知，同制造商玻璃纤维滤膜中不同元素质量分数和不同制造商玻璃纤维滤膜中同元素质量分数均差异悬殊，如制造商 A 滤膜中铍、锌的质量分数分别为 0.448 mg/kg 和 6 339 mg/kg、制造商 I 和 B 滤膜中砷的质量分数分别为 2.49mg/kg 和 1 611 mg/kg，玻璃纤维滤筒中对应各元素质量分数、分布及差异情况和此类似10。图 1玻璃纤维滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig1Mass fraction content of 14 inorganic elements in glassfiber filter membrane元素质量分数分布情况。对于 40%100%国产玻璃纤维滤膜，镉、铊的质量分数，铍、钴、钼、锡、锑的质量分数，铬、镍、铜、铅的质量分数，锰的质量分数，锌的质量分数分别集中分布在 0.010 0.100、0.1001.00、1.0010.0、10.0100、1 00010 000 mg/kg 5 个区间;砷的质量分数在后 4 个区赵小学等:滤膜在颗粒物无机元素监测中的适用性研究117间皆存在，其中50%分布在1.0010.0 mg/kg 区间。元素质量分数最值情况。进口 PALL 玻璃纤维滤膜中铍、钴、锌、锑、铊、铅等 6 种元素质量分数低于国产玻璃纤维滤膜中对应元素质量分数的最小值，但铬、镍、砷、镉、锡等 5 种元素质量分数高于多数国产滤膜，因此进口玻璃纤维滤膜质量未必一定优于国产。对于国产 9 个制造商的玻璃纤维滤膜，B 中铍、锰、铜、砷、镉、锡、锑、铊、铅的质量分数最高，G 中铬、钴、镍、钼质量分数最高，锌在各类滤膜中质量分数均很高，尤以 D 为最(最高值达 1.42104mg/kg);A、H 等玻璃纤维滤膜中 14 种无机元素质量分数较低。同批次滤膜中元素的稳定性情况。同批次滤膜中的各无机元素质量分数的相对偏差多为10%60%，其中制造商 C、D 和 G 的相对偏差多在 10%以下，而 H 的高达 70%80%;无机元素质量分数稳定性较差是因滤膜本身而非消解液质量浓度低于仪器测定下限引起。2.1.2石英滤膜从图 2 可知，进口石英滤膜中未检出铍、砷、锑，PALL 石英滤膜和 Whatman 石英滤膜中锌的质量分数分别为 4.99、1.40 mg/kg，PALL 石英滤膜中铅质量分数为 2.05 mg/kg;其他元素的质量分数均小于 1.00 mg/kg，其中钴、钼、镉、铊的质量分数小于 0.100 mg/kg;英国 Whatman、日本ADVANTEC 石英滤筒中各元素质量分数情况同此10，铅、锌的质量分数在 1.002.50 mg/kg，其他元素的质量分数均小于 0.50 mg/kg。除钼外，PALL 石英滤膜中元素质量分数多高于 Whatman石英滤膜。图 2石英滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig2Mass fraction content of 14 inorganic elements in quartz filter membrane2.1.3特氟龙滤膜从图 3 可知，国产特氟龙滤膜中未检出铍，钴、铊的质量分数，砷、钼、镉、锡的质量分数，铬、锰、镍、铜、锌、铅的质量分数，分别分布在0.001 0.010、0.010 0.100、0.100 1.00 mg/kg区间，J 滤膜中锑的质量分数高达4.51 mg/kg。2.1.4聚丙烯滤膜从图 4 可知，对于 7 个制造商的聚丙烯滤膜，J 中锌和铅、A 中铅、D 中锌和铅、H 中铬的质量分数为 1.002.00 mg/kg;各滤膜中其他元素的质量分数均小于 1.00 mg/kg，其中:未检出铍，钴的质量分数小于 0.010 mg/kg。2.1.5乙酸纤维滤膜从图 5 可知，对于 5 家制造商的乙酸纤维滤膜，锌的质量分数最高达 3.0020.0 mg/kg，大部分制 造 商 滤 膜 中 锡 和 铅 质 量 分 数 在 1.00 2.50 mg/kg 之间，除 E 中锰和 F 中铬的质量分数略高于 1.00 mg/kg 外，各滤膜中其他元素质量分数均低于 1.00 mg/kg。2.1.6硝酸纤维滤膜从图 6 可知，对于硝酸纤维材质滤膜，除 B中锌(7.41 mg/kg)、锡(2.03 mg/kg)、铅(2.15mg/kg)及 E 中锌(4.60 mg/kg)外，其他元素质量分数均低于1.00 mg/kg:未检出铍，铊、钴及钼的质量分数分别小于 0.010、0.100 mg/kg。118中国环境监测第 35 卷第 1 期2019 年 2 月图 3特氟龙滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig3Mass fraction content of 14 inorganic elements in teflonfilter membrane图 4聚丙烯滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig4Mass fraction content of 14 inorganic elements inpolypropylene fiber filter membrane图 5乙酸纤维滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig5Mass fraction content of 14 inorganic elements in acetic acidfiber filter membrane赵小学等:滤膜在颗粒物无机元素监测中的适用性研究119图 6硝酸纤维滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig6Mass fraction content of 14 inorganic elements in nitricacid fiber filter membrane2.1.7混合纤维滤膜从图 7 可知，对于混合纤维滤膜，5 家制造商滤膜锌质量分数为 2.007.50 mg/kg，其他元素质量分数皆小于 1.00 mg/kg:铊，钴，砷、钼、锑，铬、锰、镍、铜、锡、铅的质量分数分别小于 0.001、0.010、0.100、1.00 mg/kg，未检出铍、铅。图 7混合纤维滤膜中 14 种无机元素质量分数Fig7Mass fraction content of 14 inorganic elements inmixed fiber filter membrane2.1.8综合分析各类材质滤膜经硝酸-盐酸-水溶液消解/ICP-MS 分析，玻璃纤维滤膜中 14 种元素的质量分数远远高于其他材质滤膜，不同材质滤膜中同一元素和同一材质滤膜中各元素质量分数差异悬殊。对于石英滤膜、特氟龙滤膜、聚丙烯滤膜、乙酸纤维滤膜、硝酸纤维滤膜及混合纤维滤膜，部分制造商滤膜中铬、锰、锌、锑、锡、铅等 6 种元素质量分数较高，集中在 1.00 5.00 mg/kg 之间;所有制造商滤膜中铍、钴、钼、镉、铊等 5 种元素质量分数均小于 0.10 mg/kg，所有滤膜中铜、镍、砷等3 种元素及部分制造商滤膜中铬、锰、锌、锑、锡、铅等 6 种元素质量分数皆小于 1.00 mg/kg。对于玻璃纤维滤膜，各制造商滤膜中 14 种元素质量分数差异悬殊，且均比其他材质滤膜中对应元素质量分数高数个量级，锌的质量分数高于1 000 mg/kg;在国产制造商玻璃纤维滤膜中，B、120中国环境监测第 35 卷第 1 期2019 年 2 月G、D 滤膜中部分元素质量分数较高，A 和 H 滤膜中元素质量分数较低;进口玻璃纤维滤膜中铬、镍、砷、镉等 4 种元素质量分数高于国产玻璃纤维滤膜。2.2适用性评价涉及滤膜消解、无机元素测试的现行 4 项标准分析方法在质量控制环节分别对空白滤膜中无机元素含量提出相关要求。环境空气 铅的测定火焰原子吸收分光光度法(GB/T 152641994)中提出“空白滤膜的最大含铅量，要明显低于本方法所规定测定的最低检出浓度”;空气和废气颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法(HJ 6572013)和环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法(HJ 5392015)均要求“本底浓度值满足测定要求”;空气和废气 颗粒物中金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法(HJ 7772015)则要求“包括消解全过程的滤膜或滤筒空白试样中目标元素的测定值小于等于排放标准限值的 1/10”，因而 HJ7772015 质量控制要求明确。大气污染物无组织排放监测技术导则(HJ/T 552000)对企业边界大气污染物监测要求为“中流量采集颗粒物 1.0 h”，即滤膜采样体积为 6.0 m3(假定为标准体积，标准体积实际比6.0 m3要小);以该采样体积折算滤膜空白试样中无机元素的代表性测定值浓度，结合表 1 中边界大气污染物的最低限值为参考，电池工业污染物排放标准(GB 304842013)中镉和铅的标准限值极低予以特殊关注，以 HJ 7772015 的质量控制要求“滤膜空白试样中目标元素的测定值小于或等于排放标准限值的 1/10”作为评价滤膜在空气无机元素监测中适用性的基准。表 1企业边界大气污染物涉无机项目最低标准限值Table 1The lowest limits of inorganic elements about emission standard of air pollutant in enterprises项目最低限值/(g/m3)最低限值对应排放标准铍0.8大气污染物综合排放标准(GB 162971996)铬6再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、铁合金工业污染物排放标准(GB 286662012)锰15无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)钴5无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)镍20再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、电池工业污染物排放标准(GB 304842013)砷1无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)钼40无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)镉0.005电池工业污染物排放标准(GB 304842013)镉0.2再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、锡、锑、汞工业污染物排放标准(GB 307702014)锡240再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、锡、锑、汞工业污染物排放标准(GB 307702014)锑10再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)、锡、锑、汞工业污染物排放标准(GB 307702014)铊1无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)铅1电池工业污染物排放标准(GB 304842013)铅6再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 315742015)、无机化学工业污染物排放标准(GB 315732015)、锡、锑、汞工业污染物排放标准(GB 307702014)、电子玻璃工业大气污染物排放标准(GB 294952013)、钒工业污染物排放标准(GB 264522011)、铜、镍、钴工业污染物排放标准(GB 254672010)、铅、锌工业污染物排放标准(GB 254662010)、大气污染物综合排放标准(GB 162971996)2.2.1玻璃纤维滤膜由表 2 可知，对于钴、镍、钼、锡、铊等 5 种元素，国产玻璃纤维滤膜中测定值最大值低于标准限值的 2.0%，几乎所有国产制造商的玻璃纤维滤膜可直接用于表 1 所列 17 项排放标准的监测;对于铍、铬、锑等 3 种元素，国产玻璃纤维滤膜中测定值中位数值低于标准限值的 5.0%，半数国产制造商的玻璃纤维滤膜可应用于表 1 所列排放标准中铍、铬和锑的监测;对于元素锰、砷，国产玻璃纤维滤膜中测定值最小值和测定值中位数分别为最低标准限值的 3.77%、6.52%和 13.1%、19.5%，因此监测企业边界大气污染中锰和砷时需慎重选择玻璃纤维滤膜制造商。对于镉和铅，所有制造商的玻璃纤维滤膜中测定值均高于 GB 304842013 中的标准限值，其中测定值最小值分别为标准限值的 48.2%、32.3%，包括进口 PALL 在内的玻璃纤维滤膜均不能直接用于 GB 304842013 中镉和铅的监测;对于除 GB赵小学等:滤膜在颗粒物无机元素监测中的适用性研究121304842013 之外表 1 中所列的 16 项排放标准，至少 50%制造商的玻璃纤维滤膜可以满足标准监测分析方法质量控制要求。进口 PALL 玻璃纤维滤膜中铬、砷测定值比较高，分别为标准限值的13.5%和 26.2%，亦不能满足实际工作需要。2.2.2其他材质滤膜从图 2图 7 可以看出，石英纤维滤膜、特氟龙滤膜、聚丙烯滤膜、乙酸纤维滤膜、硝酸纤维滤膜、混合纤维滤膜中无机元素的质量分数均非常低，因此直接采用各材质制造商的测定值最大值来评价滤膜的适用性，其与标准限值比亦见表 2:在 7 类材质滤膜中的测定值极低，铍、锰、钴、镍、钼、锡、铊等 7 种元素测定值均小于最低标准限值的 0.50%。聚丙烯滤膜、特氟龙滤膜中铬、砷、锑等 3 种元素的测定值为最低标准限值的 2.0%3.0%，其余 4 种材质中均低于最低标准限值的1.0%。对于镉和铅，混合纤维滤膜中测定值较低，可以直接用于表 1 中 17 项排放标准的监测;其他材质可以直接满足除 GB 304842013 之外的其他 16 项排放标准的监测需求。表 2各类材质滤膜中 12 种无机元素特征测定值及占标准限值比Table 2Characteristic content of 12 inorganic elements in different filter membrane and its standard limit ratio材质测定值及与标准限值百分比铍铬锰钴镍砷钼镉锡锑铊铅0.86155201400.2(0.005)*2401016(1)*玻璃纤维石英特氟龙聚丙烯乙酸纤维硝酸纤维混合纤维最小值0.0120.1610.5650.0090.0420.0650.0070.0020.024 0.0100.0010.324百分比1.52.73.80.180.216.50.021.2(48.2)0.010.10.085.4(32.3)中位数0.0320.2811.950.0150.0610.1950.0230.0040.0440.0980.0040.459百分比4.04.713.10.310.3119.50.062.1(84.9)0.020.980.367.6(45.9)最大值0.1921.045.110.0480.23575.20.0560.1000.3181.540.0061.62百分比24.017.434.10.961.275170.1450.2(2007)0.1315.40.5927.1(162)PALL 值0.0060.810.8130.0110.1910.2620.0130.0060.0550.0020.0010.214百分比0.7513.55.40.210.9526.20.032.8(111)0.020.020.113.6(214)最大值ND0.0520.0380.0010.021ND0.0100.0060.019ND0.0000.137百分比00.860.260.010.1000.022.8(111)0.0100.012.3(13.7)最大值ND0.0130.0130.0000.0110.0050.0010.0020.0040.240.0000.063百分比00.220.080.010.060.480.011.0(41.3)0.012.40.041.0(6.2)最大值ND0.1740.0410.0010.0560.0210.0060.0060.0220.0110.0030.128百分比02.90.270.020.282.10.023.2(129)0.010.110.262.1(12.8)最大值ND0.0570.0480.0010.0280.0250.0080.0030.1080.0140.0020.096百分比00.940.320.020.142.50.021.5(60.0)0.040.140.221.6(9.6)最大值ND0.0340.0310.0010.0140.0090.0010.0080.0740.0060.0000.079百分比00.570.210.020.070.900.014.0(160)0.030.060.011.3(7.9)最大值ND0.040.0240.0000.0110.0030.001ND0.0080.0020.0000.036百分比00.670.160.010.050.290.01000.020.010.60(3.6)注:最值指各类材质滤膜中对应元素的测定值最值，单位 g/m3，其中玻璃纤维滤膜的最值为国产滤膜结果;百分比单位为%;ND 表示未检出，0.000 表示最值不大于 0.001 g/m3;“*”表示对应表 1 数据，括号内数据依据 GB 304842013。对于石英、特氟龙、聚丙烯、乙酸纤维、硝酸纤维及混合纤维等滤膜，各制造商滤膜中铍、铬、锰、钴、镍、砷、钼、镉、锡、锑、铊、铅等 12 种无机元素的最大值，均能满足除 GB 304842013 之外的其他 16 项排放标准的监测需求;对于 GB 304842013，只有混合纤维滤膜中铅、镉的测定值不高于对应标准限值的 10%。对于玻璃纤维滤膜，国产玻璃纤维滤膜可直接用于钴、镍、钼、锡、铊等 5 种元素的监测，半数国产制造商的玻璃纤维滤膜中铍、铬、锑等 3 种元素浓度不高于标准限值的 5.0%;锰、砷、镉、铅等4 种元素需要结合排放标准限值，慎重筛选玻璃纤维滤膜制造商。3结论玻璃纤维滤膜比其他材质滤膜中无机元素的质量分数高数个量级，同一滤膜中不同元素和不同滤膜中同种元素的质量分数差异悬殊，进口玻璃纤维滤膜中铬、镍、砷、镉等 4 种元素质量分数高于多数国产玻璃纤维滤膜。只有混合纤维滤膜中镉、铅的测定值浓度低于最严标准限值的 10%;石英、特氟龙、聚丙烯、乙酸纤维、硝酸纤维及混合纤维等滤膜均能满足122中国环境监测第 35 卷第 1 期2019 年 2 月监测铍、铬、锰、钴、镍、砷、钼、锡、锑、铊等 10 种元素的本底需求;国产玻璃纤维滤膜适用于钴、镍、钼、锡、铊等 5 种元素监测企业边界大气污染物。大气颗粒物采样时，滤膜应满足捕集效率、机械强度、压力损失和稳定性等要求，滤膜中本底含量影响目标元素测定结果的准确性。本文采用硝酸-盐酸-水溶液制备滤膜样品，并不能使玻璃纤维、石英、特氟龙和聚丙烯等滤膜完全消解，且没有考虑换算标准体积，因此该类材质滤膜充分消解后 14 种元素的含量必定更高。国产玻璃纤维滤膜中同种元素含量差异巨大，制造商需从原料和生产工艺等环节降低某些无机元素含量。参考文献(eferences):1张霖琳，薛荔枝，滕恩江，等中国大气颗粒物中重金属监测技术与方法综述 J 生态环境学报，2015，24(3):533-538ZHANG Linlin，XUE Lizhi，TENG Enjiang，et alMonitoring Technology and Methods of Heavy Metals inAtmospheric Particulate Matter，China J Ecology andEnvironmental Sciences，2015，24(3):533-5382徐玥我国固定源大气颗粒物监测技术的现状与改进建议 J 中国环境监测，2017，33(1):54-60XU Yue ImprovementofMonitoringMeasuresonAtmosphericParticulatesfromExhaustGasbyStationarySourcesinChina J EnvironmentalMonitoring of China，2017，33(1):54-603USEPASelection，Preparation，and Extraction of FilterMaterialEPA 625 96010a S/OL 1999-06-01 https:/wwwepagov/sites/production/files/2015-07/documents/epa-io-3.1pdf4洪理靖，王琨，黄丽坤，等采暖期大气颗粒物 PM1.0和 PM2.5中水溶性离子污染特征J 中国环境监测，2016，32(4):98-103HONG Lijing，WANG Kun，HUANG Likun，et alPollution Characteristics of Water Soluble Ions inPM1.0and PM2.5in Heating PeriodJ EnvironmentalMonitoring of China，2016，32(4):98-1035刀婿，张霖琳，王超，等大同市大气颗粒物浓度与水溶性离子季度分布特征 J 中国环境监测，2015，31(3):43-51DAOXu，ZHANGLinlin，WANGChao，etalCharacteristics of Mass and Water Soluble IonicCompounds of Atmospheric Fine Particles in FourQuarters of DatongJ Envir