饒欽全 徐方曦 余彬彬
(臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站 浙江臺州 318000)
二惡英實驗室建設(shè)成本分析
饒欽全 徐方曦 余彬彬
(臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站 浙江臺州 318000)
二惡英類污染物作為一類劇毒物質(zhì),對人類身體健康有著嚴(yán)重的危害。當(dāng)前我國各行業(yè)缺乏有說服力的二惡英污染數(shù)據(jù),未來將開展大量二惡英污染調(diào)查和控制研究,二惡英實驗室的建設(shè)勢在必行。根據(jù)臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站環(huán)境二惡英實驗室建設(shè)的經(jīng)驗,提出二惡英實驗室在硬件上的組成和成本分析,以供其他二惡英實驗室建設(shè)作為參考。
二惡英;成本;實驗室;持久性有機物
二惡英類化合物包括多氯二苯并-對-二惡英(PCDDs)、多氯二苯并-呋喃(PCDFs)及多氯聯(lián)苯(PCBs)。由于氯原子取代位置和數(shù)目的不同,PCDD和PCDF分別有75種和135種異構(gòu)體,PCB總共有209種異構(gòu)體。近年來,環(huán)保部分批建立了七個國家二惡英分中心檢測實驗室之后,其他科研單位和企業(yè)也相繼建成或正在建設(shè)二惡英檢測實驗室。但國內(nèi)在二惡英檢測實驗室建設(shè)硬件組成和成本分析方面,還沒有專門的報道。本文根據(jù)臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站環(huán)境二惡英實驗室建設(shè)的經(jīng)驗,提出二惡英實驗室在硬件組成和成本分析,以供其他二惡英實驗室建設(shè)作為參考。
由于檢測二惡英類化合物的特殊性,實驗室的布局以及裝修是一個復(fù)雜而嚴(yán)密的工程。從布局上分為非潔凈區(qū)和潔凈區(qū),細(xì)分為配電室、辦公室、更衣室、樣品準(zhǔn)備室、洗烘室、藥品存放室、高濃度樣品預(yù)處理室、低濃度樣品預(yù)處理室、樣品室、天平室、儀器分析室、散熱間、降解間等;從功能上具體包括潔凈系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、智控系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、實驗操作臺面和儲物柜等?,F(xiàn)有專業(yè)的公司建設(shè)二惡英實驗室,臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站實驗室建筑面積433m2,其中潔凈區(qū)面積300m2,工程方面投資近300萬元。
根據(jù)二惡英的標(biāo)準(zhǔn)分析方法,目前國際國內(nèi)普遍采用高分辨氣相色譜-高分辨磁質(zhì)譜進行二惡英的分析,國內(nèi)尚無生產(chǎn)廠家,國外廠家有日本電子、賽默飛-飛世爾和沃特斯等廠家,一般高分辨磁質(zhì)譜預(yù)算在360萬元以內(nèi)。
對于環(huán)境樣品來說,包括水、土、固廢、底泥和氣的采樣設(shè)備。水、土、固廢和底泥采樣設(shè)備相對較為簡單,與一般污染物采樣設(shè)備相似,該部分費用預(yù)算在15萬元左右;氣采樣設(shè)備包括污染源采樣設(shè)備(50萬元/套×2=100萬元)和環(huán)境空氣大流量采樣器(10萬元/套×4=40萬元)。
4.1 提取設(shè)備費
二惡英存在于各種環(huán)境介質(zhì)中,而且一般濃度較低,需要采用索氏提取將二惡英提取或富集出來,按照一般實驗室的配備,提取設(shè)備應(yīng)包括全自動索氏提取儀(40萬元)、快速溶劑萃取儀(80萬元)、全自動固相萃取儀(60萬元)和手動索氏提取儀(5000/套×6=3萬元)。
4.2 濃縮設(shè)備費
在二惡英前處理過程中,每個步驟都需要使用到大量的有機溶劑,所以需要多次進行濃縮,為了滿足精度需要,必須采用較為高端濃縮設(shè)備,濃縮設(shè)備費用主要包括旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(8萬元/套× 2=16萬元)、定量濃縮儀(10萬元/套×2=20萬元)。
4.3 凈化設(shè)備費
由于二惡英痕量分析的特點,為了獲取高的靈敏度和低的檢出限,以及排除基質(zhì)和多氯聯(lián)苯等物質(zhì)對二惡英分析的干擾,需要多次對樣品進行凈化處理,現(xiàn)市面上有專門生產(chǎn)二惡英全自動凈化設(shè)備(25萬元/套×4=100萬元),有條件還可以配備凝膠色譜儀(50萬),也可進行手工過柱,成本相對較低,但操作繁瑣耗時。
4.4 烘洗設(shè)備費
烘洗設(shè)備主要有土壤干燥箱(7萬元)、自動洗瓶機(15萬元)、大型超聲波清洗機(1萬元套×2=2萬元)、純水儀(10萬元)、冷凍干燥箱(5萬元)、真空干燥箱(5000元)、烘箱(5000/套×2=1萬元)、馬弗爐(5000元)。
其他費用主要包含玻璃儀器費(10萬元)、稱量儀器設(shè)備費(2萬元)、分液器和移液槍(10萬元)、有機溶劑費用(5萬元)、二惡英標(biāo)準(zhǔn)樣品費(16萬元)以及二惡英實驗室常用耗材費用(20萬元)。
6.1 臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站二惡英實驗室硬件組成和成本分析見表1。從表格中可以看出,建設(shè)二惡英實驗室主要成本在實驗室裝修,分析儀器和前處理儀器設(shè)備三個部分,約占整個成本的85%。
表1 二惡英實驗室建設(shè)成本分析
6.2 按照嚴(yán)格要求,二惡英實驗室必須將高、低濃度預(yù)處理實驗室分開,所有前處理設(shè)備也必須嚴(yán)格分為兩套,這無疑增加大量成本。臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站通過優(yōu)化組合,雖然在區(qū)域上未能將高、低濃度前處理過程完全分離,但在使用的儀器設(shè)備器皿上嚴(yán)格分離。
6.3 初期建設(shè)二惡英實驗室至少應(yīng)有3人為宜,并且人員需要穩(wěn)定,實驗室專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實。
6.4 非環(huán)境二惡英實驗室對采樣儀器設(shè)備并沒有特殊要求,此部分成本可以忽略。
6.5 根據(jù)國家環(huán)保部七個二惡英實驗室建設(shè)的經(jīng)驗,初期二惡英實驗室建設(shè)投入成本約為2000萬元,臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站上述成本未考慮場地、水電費用,因臺州市環(huán)境監(jiān)測中心站場地為單位自建實驗大樓,所以成本略為節(jié)省。
[1]李麗東,沈萬斌,張祖麟,余剛.二惡英實驗室建設(shè)方案設(shè)計[J].實驗室研究與探索,2007,26(6);119-121.
饒欽全(1984—),男,江西吉安人,碩士,工程師,主要從事環(huán)境監(jiān)測方面工作。