教育装备采购网讯：垃圾填埋气是垃圾由于微生物的分解作♀用而产生的最终产物，其主要成分⌒包括CH4、CO2及H2、N2、O2等以及一些痕量气体，其中最主要的成分是CH4和CO2，二者能占填埋气总量的90%以上。填埋气是易燃易爆」气体，当空气中CH4浓度在5%~15%时，存在爆炸的隐患。填埋气也是一种可以回收利用的资源，利用恰当可以作发电、供燃气等用。填埋气还是一种温室气体，特别是CH4气体，它的「温室效应作用是CO2的31倍，填埋气中含有许多非CH4气体，这些大多数是挥发性有机污染物(VOCS)，尽管它们的量非常小，但对环境及人体健康的影响不容忽视。因此，无论是从资源回收和为设计及运行管理提供基々础数据的角度，还是从保护环境和人体健康的角度来讲，都应〓当对垃圾填埋气进行监测，并在此基础上对填埋气进行产量及迁◣移规律的预测。但监测是最基础＠ 也最重要的一环。
垃圾填埋气一般用气相色谱法来进行监ξ 测。
一、气相色谱法概述
1.1气相色谱法基本原理[1]
气相色谱分析技术是色谱法的一种。在气相色谱分析的过程中，流动相载着样品通过☉固定相，样品中的组分在流动相和固定相之间连续移动多次进行重复↓分配平衡，由于各组分的♀物化性质和几何结构不同而特有的偶极矩，决定了在两◥相间的分配比不同。各组分在两相中重复进行溶解、解析、吸附、脱附、离子交换等形式的作用，从而造成各组分沿着色谱柱运行速度也就不◆同，经过适当长度的色谱柱后，各组分之间就会拉开一定的距离，按□照先后排列次序从色谱柱后流出，最后达到各组分分离分析的目的。
1.2气相色谱仪的∴组成[2]
气相色谱∞仪的结构，外型有多种多样，但组成总是包括五个①基本部分。(1)载气系统：载气带着试样进入色谱柱，载气系统的↘任务是提供纯净、稳定、能被计量的载气。(2)进样气化系统：起引入试样并使试样瞬间气化的作用。(3)色谱柱：是实现试样▓色谱分离的场所。色谱柱由色谱柱管、柱内填☉充物等组成。(4)检测器：对柱后已被分离的组分进行鉴定和〇测量。(5)记录仪：记录由检测卐器产生的信号，以便进行试样的定性和定量分析工》作。
1.3气相色谱法最◆佳操作条件的选择
由于气相色谱法是通过组分在两相的分配来进→行的，因而Ψ 如何增大被分离组分在两相间的分配系数的差异，减小峰的宽度，是色谱分离研究的№中心问题。通过选择合※适的固定相及最佳操作条件，可以获得令人满意的分离。
最佳操作条件的选择包括：载气流速的选择、载ω气的选择、柱温的选择卐、柱形和柱长的选择等等▃。
二、垃圾填埋气主要气体的气相色谱监测
垃圾填埋气的主要气体是指CH4和CO2。国外的】资料表明[3]，在一个典型的垃圾填埋场一▅般CH4的含量可达⌒45%~50%，而CO2的含量可达40%~60%，我国由于垃▲圾中食品垃圾含量高，含⊙水率也比国外要高。因此，我国的垃圾填埋气中CH4含量要比国外的高。有研究表明：深圳市垃圾填埋气中CH4含量为62.2%，而CO2的含量为34.7%[4]。必须对垃圾填埋气主要∞气体进行监测。
对于CH4和CO2的监测分析方法国家并没有一个标准[5]，目前国外主要用便携式气々体分析仪进行分析。但也可以用气相色谱法进行分〖析[6]。
2.1仪器及设▆备
日本岛津公司GC-14B气相色谱仪，配热导池检测器，GR-4A色谱数据ζ 处理机，高纯氮气，100毫升医用注射器。
2.2气相色谱分析条件
玻璃填充柱一根，柱长2m，柱内径3mm，内载40~60目G.D.X-502(天津化学试剂二厂)，载气为高纯氮气，柱流量60ml/min，柱温30℃，气化室╲温度120℃，检测器温度120℃，池电流50mA，进样量0.5ml。
在这些条件下▓，所测气体组分采用保留】时间进行定性，外标峰『高法进行定量。由于二种气体均为不活泼气体，它们与采样器玻璃注射器之间无明显吸附解吸现象发生，所采集的气◇体样品可保留较长时间，样品浓度变化较小，对测定结果无显著影响。另外，由于本方法是采用注射器从现∮场直接采样，采样时间短具有可瞬间采样的优点，适合气体发生量的测定工作。本方法在〖采样过程中不需要加入任何气体吸附剂，无吸附回收率问题，故准确度很高︽。
三、垃圾填埋气痕量气体的气相色谱监测
垃圾填埋气中包括许多微量气体，尽管这些微量气体的浓度很低，但其毒性强，对环境︾和人体健康的危害很大。微量气体大多是挥发性有机污ζ 染物(VOCS)。在一些发达国家如美国已将一些微量的芳烃化合物和卤〓代化合物作为垃圾填埋〗场空气的常规监测项目[7]。我国邹世春等人通过对广州〓第二垃圾填埋场进行监测，共检测出了多达63种VOCS，其中有16种为美国国家环保局(USEPA)优先控制污染∩物，包括苯、甲苯、乙苯、氯乙烯、氯仿、氯苯等污染物[7]。这表明在垃圾填埋场空气中存在着可产生三◥致作用的毒害性有机物，并使垃圾填埋场有可能成为较¤严重的污染源。
3.1苯系物的气相色谱法监测[5]
3.1.1原理
用活性№炭吸附采样管富集空气∴中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等后，加二硫化碳解ぷ吸，经DNP Bentane色谱柱◣分离，火焰离子化检测器测定，以保留时间定性，峰高╳外标法定量。
3.1.2仪器及设备
气相色谱仪：具有火焰离【子化检测器，色谱柱长2m，内径3mm不锈钢柱，柱内填充涂附2.5%DNP及2.5%Bentane的ChromosorbWHPDMCS(80~100目);空气采样器：流量0~1L/min;活性炭吸附采样管。
3.1.3色谱条件
柱温：64℃;气化室温度：150℃;检测器温度：150℃。
载气氮气流量：50ml/min;燃气氢气流√量：46ml/min;助燃气空①气流量：320ml/min
在这些条件下，进行实验测定。先配制苯系物的标准储∩备液，然后进ㄨ样测定，绘制标准曲线。
3.2非甲烷烃的气※相色谱法测定[8]
3.2.1主要仪器设备和试剂
(1)SP-3420型气相色谱仪(北京→分析仪器厂)，氢火焰离子检测器(FID);(2)RJ-I型热解吸器，RJ-ZH-1型热解吸与控制★仪;(3)活性炭吸附采样管，长10cm，内径6mm，壁厚0.8~1mm;(4)注射器，1ul，5ml，100ml;(5)TDP-1000型大气采样器，采样流量0~1L/min;(6)正己烷标准溶液。
3.2.2色谱分析条件
硅烷化玻璃微∏球(60~80目)不锈钢填充柱：柱长3m，进样器温卐度170℃，检测器温度170℃，辅助温度160℃，柱温75℃，载气流量(N2)30VmL/min，燃气流量(H2)30Ml/min，助燃气(O2)流量300ml/min;进样量：直接进样1Ml。
3.2.3正己烷标准气体的配制
以N2为空白稀释气体。吸取1uL正己烷标准溶液于100ml充有N2的注射▽器中，待完全挥发，充分摇匀，此注射器中的气体为标准源气。再吸取1ml标准源气于另一有氮气的注射器中，摇匀，该气体即为定性和定量分析是的标准气体。
3.3醛酮→污染物的气相色谱测定[9]
3.3.1试剂和标准样品
甲醛、乙醛、丙烯醛、丁醛①和苯甲醛均为分析纯，正戊醛为优级纯，丙酮、丁酮和苯乙酮均为分析纯。2，4-二硝基苯↙肼，AR;二硫化碳，AR，现用现蒸;双蒸水用前现蒸。2，4-二硝基苯肼吸收液：用1mol·l-1硫酸㊣溶解适量2，4-二硝基苯肼固体，制成饱和溶液，用1/10(V/V)二硫化碳提取ω 两次。吸收液应∑在采样前48h内制备纯化。
3.3.2仪器及∏其条件
气相色谱仪为美国PE9000AutoSystemGC。色谱柱为SE-54毛细柱，长25m，内径0.32㎜;检测器为电子捕获检测器。柱温220℃恒温;气化温度270℃;检测器温度375℃;载气为N2,40ml·min-1,分流比1：50。进流量1μl。
3.3.3实验方法
采用两支U型多孔玻璃板吸收管串连采集空气」样品，吸收管内装入10ml2，4-二硝基苯肼吸收液。采样装置为空气采样器，转√子流量计以皂膜流量々计校准。采样速度为0.5～1.0ml·min-1,采样时◎间为10～60min.
样品采集后，定量转移到100ml分液漏斗中用2×5mlCS2萃取。有机层转移到25ml容量瓶中，以CS2定容到25ml。用相对保留时间定性，用外标法定量。
四、结论
气相色谱是具有高分⊙离效能、高选择性、高灵敏度、分析◥速度快、定性定量准确、应用范︾围广泛、样品用量少等特点的一种新型通用分离分析技术。它↓在分析空气和废气中的如CO2、CH4及一些痕量污染物中有着很广泛的应用。垃圾填埋场产生的填埋气中的许多成分诸如CO2、CH4及一些VOCS都可以通过调整和选择∩最佳操作条件如：载气流速的选择、载气的选▃择、柱温的选择、柱形和柱长的选择来进行分离和分析。气相色谱法在垃圾填埋气分析中有着广泛的应用。
相关产品：
