李玉男1，张凯2，马丽娜3
（1.天津市金衡至信检测有限公司，天津 300380；2.天津海韵环境监测有限公司，天津 301600；3.天大北洋化工设备有限公司，天津 301600）摘要：用活性炭采样管富集环境空气和室内空气中苯系物，二硫化炭解吸，使带有氢火焰离子化（FID）的气相色谱仪测定分析。关键词：气相色谱仪测定分析；苯系物的测定；环境空气和室内空气中苯系物中图分类号：X823 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2018)02-0129-02DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.02.072
Evaluation of uncertainty in determination of toluene in ambient air (HJ 584-2010)
Li Yu'nan1,Zhang Kai2,Ma li'na3
(1.Tianjin Jinheng Zhixin Testing Co., Ltd., Tianjin 300380,China; 2.Tianjin Rhine Environment Monitoring Co., Ltd., Tianjin 301600,China;
3.Tianjin Tian Da Beiyang Chemical Equipment Co.,Ltd., Tianjin 301600,China)
Abstract: The enrichment of ambient air and the degradation of benzene series and carbon disulfide in indoor air by activated carbon sampling tube were analyzed by gas chromatography with hydrogen flame ionization (FID).
Key words: GC determination; Determination of benzene series; Ambient air and benzene series in room air
1 测定方法
根据《环境空气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》HJ 584-2010。
用活性炭采样管富集环境空气和室内空气中苯系物，二硫化炭解吸，使用带有氢火焰离子化（FID）的气相色谱仪测定分析。
4.1.1 甲苯标准溶液给定扩展相对不确定为12%，K=2，得到相对标准不确定度为：0.12/2=0.06。
4.1.2 配制标准系列溶液：
1.00mL移液管（A级刻度）最大允许误差为±0.008mL，按均匀分布，取K=
3，不确定度为0.008/3=0.0046mL，共移取二硫化碳溶液
2 数学模型的建立
(W−W0)×Vρ=气体中目标化合物浓度：Vnd5.00mL。相对标准不确定度为0.0046×5/5=0.0046。
温度变化对1.00mL移液管体积的影响，由于使用时液体温度与容量瓶校准时的液体温度不同，假设实验室的温度在±2℃之间变动。二硫化碳的体积膨胀系数为1.19×10-3/℃。按均匀分布，取K=3时，体积变化的区间为±1.00×2×1.19×10-3=0.00238mL，转化为标准偏差为：
0.00238=0.00137mL3式中：ρ—气体中被测组分浓度，mg/m3；W—由校准曲线计算的样品解吸液浓度，μg/mL；W0—由校准曲线计算的空白解吸液浓度，μg/mL；V—解吸液体积，mL；
Vnd—标准状态下（101.325kPa，0℃）的采样体积，L；
本方法测定空气中甲苯的不确定度按各不确定度分量的方和根合成：
）C（U=CU(C标)2物C标物2)2U(C1)2U(C2)2U(Vinj)U(V仪器++++CCVinjV仪器则温度变化对1.00mL移液管体积影响的相对标准不确定度为0.00137/1.00 =0.00137。
100.00μL微量注射器的最小刻度2.00μL，量器的最大允许按最小刻度的二分之一估算，则100μL微量注射器的允许为±1.00μL，按均匀分布考虑，100.00μL微量注射器的引入体积不确定度为：
1.00=0.5773μL。3式中：
U（C标物）—标准溶液相对标准不确定度U（C1）—重复测定样品引入的不确定度U（C2）—工作曲线拟合引入的不确定度U（Vinj）—进样体积引入的不确定度
U（V仪器）—检测设备和采样设备引入的不确定度
10.00μL微量注射器的最小刻度0.20μL，量器的最大允许按最小刻度的二分之一估算，则10.00μL微量注射器的允许为±0.10μL，按均匀分布考虑，10.00ul微量注射器的引入体积不确定度为：
0.10=0.05773μL。33 不确定度来源的识别
3.1标准溶液引入的不确定度3.2标准曲线拟合引入的不确定度3.3样品测量重复性引入的不确定度3.4进样体积引入的不确定度3.5仪器本身精度引入的不确定度3.6采样仪器精度引入的不确定度
使用10μL微量注射器2次共移取标准溶液7.00μL，使用100μL微量注射器4次共移取标准溶液350.00μL，共移取标准溶液375.00μL。相对标准不确定度为(2×0.05773+4×0.5773)/375.00=0.00647。
温度变化对10.00μL微量注射器体积的影响，由于使用时液体温度与容量瓶校准时的液体温度不同，假设实验室的温度在±2℃之间变动。二硫化碳的体积膨胀系数为1.19×10-3/℃。按均匀分布，取K=3时，体积变化的区间为±10.00×2×1.19×10-3=0.0238μL，转化为标准偏差为：0.0238=0.0137mL34 不确定度分量的量化
4.1 标准溶液引入的不确定度U（C标物）
HUANJINGYUFAZHAN 129▲环境与发展SHIYANYANJIU则温度变化对10.00μL移液管体积影响的相对标准不确定度为0.0137/10.00 =0.00137。
温度变化对100.00μL微量注射器体积的影响，由于使用时液体温度与容量瓶校准时的液体温度不同，假设实验室的温度在±2℃之间变动。二硫化碳的体积膨胀系数为1.19×10-3/℃。按均匀分布，取K=3时，体积变化的区间为±100.00×2×1.19×10-3=0. 238μL，转化为标准偏差为：
0.0238=0.137mL3均匀分布考虑，10.00ul微量注射器的引入体积不确定度为:
0.10=0.05773μL3每次进样量为1μL，因此相对标准不确定度为0.05773。
温度变化对10.00μL微量注射器体积的影响，由于使用时液体温度与容量瓶校准时的液体温度不同，假设实验室的温度在±2℃之间变动。二硫化碳的体积膨胀系数为1.19×10-3/℃。按均匀分布，取K=3时，体积变化的区间为±10.00×2×1.19×10-3=0.0238μL，转化为标准偏差为：
则温度变化对10.00μL移液管体积影响的相对标准不确定度为0.137/100.00 =0.00137。
所以：=0.5833
4.2 样品测量重复性引入的不确定度U（C1）
重复测量样品6次，测试结果见下表：
甲苯浓度（μg/mL）序号26.06757126.06757226.82272326.29598426.19205526.159626样品平均浓度为：26.27μg/mLn−2标准偏差： x−x)S(x)=∑(ii=1n−1=0.001069
U（C1）==Sn=0.0004364样品的相对标准不确定度：=
0.0004364
26.27=0.00001661
4.3 标准曲线拟合引入的不确定度U（C2）
甲苯标准曲线数据如下表：
序号峰面积计算峰面积a+bxy-(a+bx)1（μg/mL）甲苯浓度x20.494261.17911（pA/s）y31.235773.53503361.36777（pA/s）829.16523-100.18866412.35524.77987.20000141.07292-55.630249.415837.000031106.000015642.751377846.1270831235.99993-129.99993194.24863上述校准曲线回归方程为y=631.30561x+49.5028，回归方程的相关系数为0.99994。曲线上浓度总点数n=5，实际样品测定次数 p=1，样品平均c=26.27μg/mL。
依据贝塞尔公式，对工作曲线绘制过程中产生的不确定度进行计算，其中实验标准差：
2S(A)=∑n[y−(a+bx)]i=1n−2=170.94499
∑n=S(x−x)2xi=1=1649.63455标准曲线的标准不确定度：
U=(CS(A)11(c−x2)bP+n+=)2170.94499S631.30561×1+1(26.27−17.6358)25+=0.3022x1649.63455校准曲线的相对标准不确定度：U=(C2
)0.3022
C=26.270.01154.4 进样体积引入的不确定度U（Vinj）
10.00μL微量注射器的最小刻度0.20μL，量器的最大允许按最小刻度的二分之一估算，则10.00μL微量注射器的允许为±0.10μL，按
130 HUANJINGYUFAZHAN0.02383=0.0137mL则温度变化对10.00μL移液管体积影响的相对标准不确定度为0.0137/10.00 =0.00137。
所以U(Vinj)=0.057732+0.0013720.057754.5 仪器设备引入的不确定度U（V仪器）4.5.1检测仪器设备
依据仪器检定证书给定的指标，定量重复性相对不确定度为3%，按均匀分布转换成相对标准不确定度为3%3=0.01732
4.5.2采样仪器设备
依据仪器检定证书给定的指标，采气的相对不确定度为±5%，按均匀分布转换成相对标准不确定度为5%3=0.02887
所以U(V仪器))0.017322+0.0288720.033675 相对合成的不确定度
0.5872
6 相对扩展不确定度
U=urel(c)×k =0.5872×2=1.1744μg/mL在95%的置信水平下，包含因子k=2。
通过公式 ρ=(W−W0)×VVnd换算出，当采样体积为10L时，相对扩展
不确定度为0.1174mg/m3
参考文献
[1]丁镭. 中国城市化与空气环境的相互作用关系及EKC检验[D].中国地质大学,2016.
[2]何书申,赵兵涛,俞致远.环境空气质量国家标准的演变与比较
[J].中国环境监测,2014,30(04):50-55.
[3]王薇,余庄.中国城市环境中空气负离子研究进展[J].生态环境学报,2013,22(04):705-711.
[4]马小雯. 浙江省城市化与空气质量耦合协调关系研究[D].浙江大学,2017.
收稿日期：2017-12-19
作者简介：李玉男（1987-），男，本科，工程师，研究方向为环境检测。
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