便携式气相色谱仪现场测定畜禽粪便堆肥中挥发性有机物

摘要采用便携式气相色谱-质谱联用仪进行了畜禽粪便堆肥排放气体中挥发性有机物质的现场分析。结果表明，在堆肥排放气体中可检测到含硫物质、脂肪烃、芳香烃及含氯有机物共20 种物质。在已定量的8 种物质中，CS2浓度最高，达到204 mg /m3 ; CS2和二甲二硫超过《恶臭污染物排放标准》( GB1455-93) 的限值; SO2和苯超过《室内空气质量标准》( GB/T 18883-2002) 的限值。本方法避免了常规检测中易出现的组分分解等问题，SO2测定值较常规方法提高59． 3%。本方法操作方便，结果准确，适于对挥发性有机化合物的在线监测。

    近年来，我国畜禽养殖业向规模化和集约化方向发展，在丰富了人们对肉蛋奶需求的同时，畜禽粪便的大量过剩也带来了很大的污染风险［1］。畜禽粪便的堆肥化处理不仅可以调节合适的碳氮比，而且可杀死病源微生物，是解决畜禽粪便过剩的最佳方案。在堆肥处理过程中，会产生异味的气态代谢产物或中间产物，如氨气、有机氮、有机硫等挥发性有机物［2］。其中，硫醇、胺类、氨等可直接对呼吸系统、内分泌系统、循环系统及神经系统产生危害。因此，分析堆肥过程排放气体中挥发性有机物的主要成分，探明其中异味气体产生机理和释放规律，为优化畜禽粪便的堆肥工艺、提出臭气控制措施提供理论依据。
    由于堆肥排放的部分具有异味的挥发性物质含量较低，常规方法的准确度和精密度均较差3］; 目前，随着分析技术的改进，多采用活性炭、硅胶管、Tenax 吸附及气体采样罐采集样品［4］，在实验室内进行气相色谱-质谱分析。由于从样品采集到测定需要一定的时间间隔，对于易分解的有机硫化物的影响较大［5］。因此导致测定结果偏低，误差较大。本研究采用便携式气相色谱-质谱联用仪，实现了对堆肥过程排放气体中的挥发性有机物质进行现场检测。本方法具有操作简单，获得数据快速、准确的特点，为相关标准的制定提供理论依据。同时，本方法可推广到其它领域挥发性有机物的现场分析或在线监测。