大气颗粒物表面有机活性物质的检测方法技术

本发明专利技术提供了大气颗粒物表面有机活性物质的检测方法，涉及环保监测实验方法，包括：S1、将样品与碱性亚甲基蓝溶液络合；S2、采用氯仿萃取络合后生成的盐；S3、采用酸性亚甲基蓝溶液反萃取氯仿相；S4、对所述的氯仿相进行比色分析。本发明专利技术的方法发现大气PM2.5中表面有机活性物质的存在，为PM2.5中有机物的组成及有机组分的测定建立了切实可行的分析方法。方法应用于全国不同地区、不同排放来源的大气颗粒物PM2.5组分分析中，进一步解析大气颗粒物的来源及污染现状。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及环保监测实验方法，尤其是大气颗粒物表面有机活性物质的检测方 法。 【
技术介绍
】 空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断 的。空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来 自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括 车辆、船舶、飞机的尾气、工业污染、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地 貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。 空气污染的污染物有：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物（PM1Q)、细颗粒物 (PM2.5)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。可吸入颗粒物被人 吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统，诱发哮 喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，对于老人、儿童 和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。另外，环境空气中的颗粒物还是降低能见度的 主要原因，并会损坏建筑物表面。颗粒物还会沉积在绿色植物叶面，干扰植物吸收阳光和二 氧化碳和放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长。因此，空气质量的监测是目 前社会关注的焦点，但现有技术中缺乏对。 【
技术实现思路
】 本专利技术提供了，用以弥补现有技术的不 足。 本专利技术的，包括下列步骤：S1、将样品与 碱性亚甲基蓝溶液络合；S2、采用氯仿萃取络合后生成的盐；S3、采用酸性亚甲基蓝溶液反 萃取氯仿相；S4、对所述的氯仿相进行比色分析。 其中，所述的样品通过下述步骤获得：使用去离子水超声提取大气颗粒物中的可 溶性阴离子表面有机活性物质，得到提取液；所述的提取液经〇. 45μm的石英滤膜过滤，得 到滤出液，并以所述滤出液作为所述的样品。 其中，通过连续流动分析仪进行测定，具体采用连续流动的方法通过蠕动泵压缩 不同内径的弹性泵管，将试剂和样品按比例吸入管路中，并完成混匀和萃取，所述的萃取由 玻璃相分尚器完成。 其中法，其特征在于，步骤S4中以650nm进行比色分析。 其中，步骤S4之后还包括步骤：S5、显色后测吸光度，以峰高为纵坐标，以阴离子 表面活性物质含量为横坐标，绘制标准曲线，得出分析结果。 本专利技术的方法发现大气PM2.5中表面有机活性物质的存在，为PM2.5中有机物的组 成及有机组分的测定建立了切实可行的分析方法。方法应用于全国不同地区、不同排放来 源的大气颗粒物PM2.5组分分析中，进一步解析大气颗粒物的来源及污染现状。 【【附图说明】】 图1是本专利技术实施例1中的方法步骤流程图； 图2是本专利技术实施例1中的具体实施流程图； 图3是本专利技术实验例1和实验例2的实验曲线图； 其中，图3-1是PM2.5样品标准曲线谱图、图3-2是PM2.5检出测试谱图、图3-3是 PM2.5样品中阴离子表面活性物质样品精密度及加标回收测试谱图、图3-4是2014年8月 PM2.5与阴离子表面有机活性物质质量浓度的变化趋势图、图3-5是2014年8月阴离子表面 有机活性物质与PM2.5质量浓度的相关性图、图3-6是2014年9月PM2.5与阴离子表面有机 活性物质质量浓度的变化趋势图、图3-7是2014年9月阴离子表面有机活性物质与PM2.5 质量浓度的相关性图、图3-8是2014年10月PM2.5与阴离子表面有机活性物质质量浓度的 变化趋势图、图3-9是2014年10月阴离子表面有机活性物质与PM2.5质量浓度的相关性 图、图3-10是2014年8月-2015年1月PM2.5质量浓度的变化趋势图、图3-11是2014年8 月-2015年1月阴离子表面有机活性物质质量浓度的变化趋势图。 【【具体实施方式】】 为了解决现有技术存在的技术问题，经专利技术人研究发现，有机物是大气气溶胶的 重要组成部分，占颗粒物总量的10%~50%，在颗粒物细粒子的化学组成中，有机物是含 量最为丰富的物种之一，对人体健康、能见度和全球气候变化都有重要影响。这些效应取决 于它们自身的物理和化学性质，如粒径、水溶性和折射率等，及其来源、转化和传输过程。但 是颗粒物中的有机化合物种类繁多且结构复杂，浓度水平低且物理化学性质差别大，使得 人们认识颗粒有机物在大气中的行为和作用变得十分困难。由于分析测试手段的限制，直 到20世纪50年代才开始颗粒有机物的研究，进入80年代得到迅速发展，基于目前GC-MS测 定方法和技术水平，研究者已经从大气有机颗粒物中鉴别出了几百种有机化合物，但是这 些化合物总共仅占颗粒有机物质量的10% -40%。Rogge在加利福尼亚州的研究中得到的 细粒子化学组分质量平衡中，有机物约占细粒子总质量的15%，而检测出的80多种有机化 合物约占总有机化合物的13%，只占细粒子质量的2%左右，未鉴别出的部分包括腐殖酸、 高相对分子量化合物、高级性化合物和不能分辨的环烷烃和支链烷烃混合物（UCM)。而这 其中有些正是表面有机活性物质所具有的分子结构和特征。气溶胶表面有机活性物质主要 由脂肪酸及其两亲衍生物或一元、二元、多元酸或类腐殖物质组成，主要分布于大气细粒子 中，主要为亲水基团带负电的物质，即阴离子表面活性物质。其来源包括腐殖质降解、生物 质燃烧、海洋飞沫和燃烧产生的煤烟等。具有界面吸附、加溶、降低溶剂表面张力等作用，因 此，表面有机活性物质在PM2.5表面的存在，对PM2.5的表面张力和吸湿性等表面特性具有重 要影响，从而对全球气候变化、大气环境和人体健康产生重要影响。 针对大气细粒子PM2.5中有机物检测分析方法的局限，对处理后的水溶性有机物样 品使用GC-MS技术鉴别不出的腐殖酸、高相对分子量化合物、高级性化合物和不能分辨的 环烷烃和支链烷烃混合物（UCM)等物质（这些都是表面有机活性物质所具有的分子结构和 特征），采样流动注射仪可以定量分析鉴别出表面有机活性物质的存在和质量浓度，为大气 颗粒物的有机化学组成及方法建立提供专利技术依据。 实施例1、本实施例提供的，其原理是测 定阴离子表面有机活性物质的自动检测是基于如下反应：在水溶液中，亚甲基蓝与阴离子 表面有机活性物质反应生成蓝色的盐，用氯仿萃取生成的盐，萃取液在650nm比色测定吸 光度。所测定的物质叫MBAS(亚甲基蓝活性物质）。通过使用碱性-和酸性亚甲基蓝溶液 除去干扰。也即，干扰排除的过程是：阴离子表面有机活性物质，可与亚甲基蓝阳离子形成 离子络合物，该离子络合物可以被氯仿萃取，而没有形成离子络合物的亚甲基蓝在氯仿中 的溶解度非常小。使用氯仿将阴离子表面活性剂与亚甲基蓝溶液形成的离子络合物从碱性 的亚甲基蓝中萃取出来，此步骤可除去环境水样中的蛋白质负向干扰。再用酸性的亚甲基 蓝溶液反萃取氯仿相，以除去其它的正向干扰物如无机阴离子（NO3、C1等），因为这些物 质与亚甲基蓝的结合物更不容易溶于氯仿中。最后，氯仿相进入检测器，在650nm处进行比 色分析。 基于上述原理，参见图1所示，包括下列主要步骤：S11、将样品与碱性亚甲基蓝溶液络合。 上述样品通过如下方式获得，用石英滤膜采集环境空气中细颗粒物（pm2.5)，使用 去离子水超声提取颗粒物中的可溶性阴离子表面有机活性物质，提取液经〇. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
大气颗粒物表面有机活性物质的检测方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、将样品与碱性亚甲基蓝溶液络合；S2、采用氯仿萃取络合后生成的盐；S3、采用酸性亚甲基蓝溶液反萃取氯仿相；S4、对所述的氯仿相进行比色分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马琳，刘保献，张大伟，石爱军，周健楠，
申请(专利权)人：北京市环境保护监测中心，
类型：发明
国别省市：北京;11