垃圾填埋氣是垃圾由于微生物的分解作用而產(chǎn)生的適合終產(chǎn)物，其主要成分包括CH4、CO2及H2、N2、O2等以及一些痕量氣體，其中適合主要的成分是CH4和CO2，二者能占填埋氣總量的90%以上。填埋氣是易燃易爆氣體，當空氣中CH4濃度在5%~15%時，存在爆炸的隱患。填埋氣也是一種可以回收利用的資源，利用恰當可以作發(fā)電、供燃氣等用。填埋氣還是一種溫室氣體，特別是CH4氣體，它的溫室效應(yīng)作用是CO2的31倍，填埋氣中含有許多非CH4氣體，這些大多數(shù)是揮發(fā)性有機污染物（VOCS），盡管它們的量非常小，但對環(huán)境及人體健康的影響不容忽視。因此，無論是從資源回收和為設(shè)計及運行管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的角度，還是從保護環(huán)境和人體健康的角度來講，都應(yīng)當對垃圾填埋氣進行監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上對填埋氣進行產(chǎn)量及遷移規(guī)律的預(yù)測。但監(jiān)測是適合基礎(chǔ)也適合重要的一環(huán)。

　　垃圾填埋氣一般用氣相色譜法來進行監(jiān)測。

一、氣相色譜法概述

1．1氣相色譜法基本原理

　　氣相色譜分析技術(shù)是色譜法的一種。在氣相色譜分析的過程中，流動相載著樣品通過固定相，樣品中的組分在流動相和固定相之間連續(xù)移動多次進行重復(fù)分配平衡，由于各組分的物化性質(zhì)和幾何結(jié)構(gòu)不同而特有的偶極矩，決定了在兩相間的分配比不同。各組分在兩相中重復(fù)進行溶解、解析、吸附、脫附、離子交換等形式的作用，從而造成各組分沿著色譜柱運行速度也就不同，經(jīng)過適當長度的色譜柱后，各組分之間就會拉開一定的距離，按照先后排列次序從色譜柱后流出，適合后達到各組分分離分析的目的。

1．2 氣相色譜儀的組成

　　氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)，外型有多種多樣，但組成總是包括五個基本部分。（1）載氣系統(tǒng)：載氣帶著試樣進入色譜柱，載氣系統(tǒng)的任務(wù)是提供純凈、穩(wěn)定、能被計量的載氣。（2）進樣氣化系統(tǒng)：起引入試樣并使試樣瞬間氣化的作用。（3）色譜柱：是實現(xiàn)試樣色譜分離的場所。色譜柱由色譜柱管、柱內(nèi)填充物等組成。（4）檢測器：對柱后已被分離的組分進行鑒定和測量。（5）記錄儀：記錄由檢測器產(chǎn)生的信號，以便進行試樣的定性和定量分析工作。

1．3 氣相色譜法適合佳操作條件的選擇

　　由于氣相色譜法是通過組分在兩相的分配來進行的，因而如何增大被分離組分在兩相間的分配系數(shù)的差異，減小峰的寬度，是色譜分離研究的中心問題。通過選擇合適的固定相及適合佳操作條件，可以獲得令人滿意的分離。

　　適合佳操作條件的選擇包括：載氣流速的選擇、載氣的選擇、柱溫的選擇、柱形和柱長的選擇等等。

二、垃圾填埋氣主要氣體的氣相色譜監(jiān)測

　　垃圾填埋氣的主要氣體是指CH4和CO2。國外的資料表明[3]，在一個典型的垃圾填埋場一般CH4的含量可達45%~50%，而CO2的含量可達40%~60%，我國由于垃圾中食品垃圾含量高，含水率也比國外要高。因此，我國的垃圾填埋氣中CH4含量要比國外的高。有研究表明：深圳市垃圾填埋氣中CH4含量為62.2%，而CO2的含量為34.7%[4]。必須對垃圾填埋氣主要氣體進行監(jiān)測。

　　對于CH4和CO2的監(jiān)測分析方法國家并沒有一個標準，目前國外主要用便攜式氣體分析儀進行分析。但也可以用氣相色譜法進行分析。

2．1儀器及設(shè)備

　　日本島津公司GC-14B氣相色譜儀，配熱導(dǎo)池檢測器，GR-4A色譜數(shù)據(jù)處理機，高純氮氣，100毫升醫(yī)用注射器。

2．2氣相色譜分析條件

　　玻璃填充柱一根，柱長2m，柱內(nèi)徑3mm，內(nèi)載40~60目G.D.X-502（天津化學(xué)試劑二廠），載氣為高純氮氣，柱流量60ml/min，柱溫30℃，氣化室溫度120℃，檢測器溫度120℃，池電流50mA，進樣量0.5ml。

　　在這些條件下，所測氣體組分采用保留時間進行定性，外標峰高法進行定量。由于二種氣體均為不活潑氣體，它們與采樣器玻璃注射器之間無明顯吸附解吸現(xiàn)象發(fā)生，所采集的氣體樣品可保留較長時間，樣品濃度變化較小，對測定結(jié)果無顯著影響。另外，由于本方法是采用注射器從現(xiàn)場直接采樣，采樣時間短具有可瞬間采樣的優(yōu)點，適合氣體發(fā)生量的測定工作。本方法在采樣過程中不需要加入任何氣體吸附劑，無吸附回收率問題，故準確度很高。

三、垃圾填埋氣痕量氣體的氣相色譜監(jiān)測

　　垃圾填埋氣中包括許多微量氣體，盡管這些微量氣體的濃度很低，但其毒性強，對環(huán)境和人體健康的危害很大。微量氣體大多是揮發(fā)性有機污染物（VOCS）。在一些發(fā)達國家如美國已將一些微量的芳烴化合物和鹵代化合物作為垃圾填埋場空氣的常規(guī)監(jiān)測項目[7]。我國鄒世春等人通過對廣州第二垃圾填埋場進行監(jiān)測，共檢測出了多達63種VOCS，其中有16種為美國國家環(huán)保局（USEPA）優(yōu)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]。這表明在垃圾填埋場空氣中存在著可產(chǎn)生三致作用的毒害性有機物，并使垃圾填埋場有可能成為較嚴重的污染源。

3．1苯系物的氣相色譜法監(jiān)測

3．1．1 原理

　　用活性炭吸附采樣管富集空氣中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等后，加二硫化碳解吸，經(jīng)DNP+Bentane色譜柱分離，火焰離子化檢測器測定，以保留時間定性，峰高外標法定量。

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