CN105973975B - 一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法 - Google Patents

一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及土壤环境监测领域的一种提高光离子化监测器(Photoionization Detector简称PID)用于土壤挥发性有机污染物监测准确性的方法。该方法是通过检测土壤含水率、孔隙度、有机质含量推算出修正系数，利用修正公式对PID监测结果进行修正，得到准确的土壤中挥发性有机污染物含量。本发明还公开了上述修正系数的取值情况以及具体的修正公式。PID技术结合本发明的方法可以对土壤中挥发性有机污染物进行准确测定。

Description

一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性 的方法
技术领域
本发明属于环保领域中土壤环境监测范畴，具体地涉及一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法。
背景技术
近年来伴随着各种生产活动的加剧，人类赖以生存的土壤环境遭受着越来越多的有毒有害物质的严重威胁，其中挥发性有机污染物尤为突出。许多挥发性有机污染物都具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用，严重影响着人类的健康。赋存于土壤当中的挥发性有机污染物又会通过挥发、淋溶等过程进入大气、地下水体等介质，从而造成二次污染。因此加强土壤中挥发性有机污染物的监测，详细掌握挥发性有机污染物在土壤中的存在情况，是目前亟待解决的问题。
光离子化技术是利用光电离检测器(Photoionization Detector简称PID)来电离和检测特定的容易挥发的有机化合物(Volatile Organic Compounds简称VOC)的一种技术。利用光电离检测器可以探测到那些电离势能在紫外灯辐射能量之下的气体，其高能紫外辐射可使空气中的部分无机物和大部分有机物电离，但仍能保持空气的基本成分。光离子化一个最显著的特点就是气体被检测后，离子重新复合成原来的气体和蒸汽，是一种不具破坏性的检测器。并且PDI技术对VOC检测具有极高的灵敏度，在应急事故的各类处理中有着无法比拟的优越性。随着科技的发展，它已经成为环境保护、痕量检测和实时监测污染等方面的强有力工具。
但是，由于土壤环境的复杂性，受土壤含水率、孔隙度和有机质含量的影响，有时PID技术在土壤环境中应用时会出现监测结果不准确的情况。因此，为了解决这些因素对PID测定结果的影响，需要修正系数和修正公式对PID测定结果进行修正，以此提高PID技术对土壤中挥发性有机污染物监测的准确性。
发明内容
1、本发明的目的是提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法。其特征在于具有如下的过程和步骤：
a，采用PID技术检测土壤中挥发性有机污染物含量，记为S(PID)；
b，对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定；
c，根据修正公式S(VOCs)＝S(PID)/R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量，其中R为修正系数；并且，R取决于土壤含水率、孔隙度、有机质含量，因此R的取值以三种影响因素分别对应的修正系数中最大的值为准；当土壤含水率小于12％时，R为0.78～0.81；当土壤含水率为12～20％时，R为0.09～0.78。当孔隙度为20～35％时，R为0.81；当孔隙度为35～42％时，R为0.97；当孔隙度为42～58％时，R为0.55～0.95；当孔隙度为58～75％时，R为0.55；当有机质含量低于1.01％时，R为0.67～0.72；当有机质含量为1.01～10.3％时，R为0.37～0.57。本发明的优点
(1)本发明所述的方法辅助PID技术可以在现场对土壤中的挥发性有机污染物进行快速、高效、灵敏的测定，大大提高PID技术的准确性。
(2)本发明所述的方法辅助PID技术可以实时对土壤中的挥发性有机污染物进行测定。
具体实施方式
本发明在深入研究PID对土壤挥发性有机污染物检测的基础上，提出了结合土壤含水率、孔隙度、有机质含量对PID检测结果的影响，通过修正系数和修正公式辅助PID技术对土壤中挥发性有机污染物进行准确测定。
下面通过光离子化监测器(型号：PGM-7300，规格/准确度：PID(0～5000)μmol/mol，产地：中国上海)在实施例中的应用，对本发明中的技术方案进行清楚地、完全地描述。
实施例1
本发明实施例中，一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法，具体步骤如下：
(1)采用PID技术检测安徽某废弃化工厂A处(距污染源8m)土壤中挥发性有机污染物含量，S(PID)＝155.6mg/kg；
(2)对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定，分别为9.5％、47％、6.7％；
(3)土壤含水率、孔隙度和有机质含量分别对应的修正系数为：0.80、0.67、0.49；修正系数R取值原则，R值为0.80；
(4)根据修正公式S(VOCs)＝S(PID)/R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量为S(VOCs)＝155.6/0.80＝194.50mg/kg。
实施例2
本发明实施例中，一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法，具体步骤如下：
(1)采用PID技术检测安徽某废弃化工厂B处(距污染源15m)土壤中挥发性有机污染物含量，S(PID)＝134.3mg/kg；
(2)对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定，分别为11％、23％、5.1％；
(3)土壤含水率、孔隙度和有机质含量分别对应的修正系数为：0.81、0.81、0.46；修正系数R取值原则，R值为0.81；
(4)根据修正公式S(VOCs)＝S(PID)/R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量为S(VOCs)＝134.3/0.81＝165.80mg/kg。
实施例3
本发明实施例中，一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法，具体步骤如下：
(1)采用PID技术检测安徽某废弃化工厂C处(距污染源30m)土壤中挥发性有机污染物含量，S(PID)＝123.8mg/kg；
(2)对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定，分别为15.3％、54％、8.4％；
(3)土壤含水率、孔隙度和有机质含量分别对应的修正系数为：0.38、0.85、0.53；修正系数R取值原则，R值为0.85；
(4)根据修正公式S(VOCs)＝S(PID)/R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量为S(VOCs)＝123.8/0.85＝145.65mg/kg。
实施例4
本发明实施例中，一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法，具体步骤如下：
(1)采用PID技术检测安徽某废弃化工厂D处(距污染源25m)土壤中挥发性有机污染物含量，S(PID)＝142.1mg/kg；
(2)对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定，分别为7.4％、38％、0.34％；
(3)土壤含水率、孔隙度和有机质含量分别对应的修正系数为：0.80、0.97、0.69；修正系数R取值原则，R值为0.97；
(4)根据修正公式S(VOCs)＝S(PID)/R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量为S(VOCs)＝142.1/0.97＝146.49mg/kg。
实施例5
本发明实施例中，一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法，具体步骤如下：
(1)采用PID技术检测安徽某废弃化工厂E处(距污染源5m)土壤中挥发性有机污染物含量，S(PID)＝139.4mg/kg；
(2)对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定，分别为14.6％、64％、0.92％；
(3)土壤含水率、孔隙度和有机质含量分别对应的修正系数为：0.31、0.55、0.71；修正系数R取值原则，R值为0.71；
(4)根据修正公式S(VOCs)＝S(PID)/R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量为S(VOCs)＝139.4/0.71＝196.34mg/kg。

Claims (1)

1.一种提高土壤挥发性有机污染物光离子化监测器检测准确性的方法，其特征在于具有如下的过程和步骤：
a，采用PID技术检测土壤中挥发性有机污染物含量，记为S(PID)；
b，对土壤含水率、孔隙度和有机质含量进行测定；
c，根据修正公式S(VOCs) = S(PID) /R，可得到土壤中挥发性有机污染物的准确含量，其中R为修正系数；并且，R取决于土壤含水率、孔隙度、有机质含量；因此R的取值以三种影响因素分别对应的修正系数中最大的值为准；当土壤含水率小于12%时，R为0.78~0.81；当土壤含水率为12~20%时，R为0.09~0.78；
当孔隙度为20~35%时，R为0.81；当孔隙度为35~42%时，R为0.97；当孔隙度为42~58%时，R为0.55~0.95；当孔隙度为58~75%时，R为0.55；当有机质含量低于1.01%时， R为0.67~0.72；当有机质含量为1.01~10. 3%时，R为0.37~0.57。
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