便攜式儀器的優(yōu)點及其在環(huán)境應急監(jiān)測中的應用

呂 騰武開業(yè)

1.蘭州交通大學化學與生物工程學院2.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測總站，榆林 719000

便攜式儀器的優(yōu)點及其在環(huán)境應急監(jiān)測中的應用

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1.蘭州交通大學化學與生物工程學院2.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測總站，榆林 719000

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境突發(fā)事件日益增多，由于突發(fā)事件具有突發(fā)性、不可預測性、所以常規(guī)的實驗室檢測手段已經(jīng)滿足不了形勢的需要，用便攜式儀器在事故現(xiàn)場監(jiān)測，可以保證得到第一手數(shù)據(jù)，準確度高、精密度好的便攜式儀器越來越受到社會各界重視，本文以幾款環(huán)境監(jiān)測儀器為例，簡要敘述。

便攜式儀器；應急監(jiān)測

1 便攜式重金屬測定儀

實驗室分析重金屬離子的常規(guī)方法是原子吸收分光光度法，利用火焰原子吸收或者石墨爐法來測定環(huán)境樣品中金屬元素的含量，優(yōu)點是準確度和精密度好，缺點是只能在實驗室內(nèi)進行分析測定，因為體積龐大不能帶到現(xiàn)場，并且分析時間長，程序繁雜，隨著環(huán)境事故的頻發(fā)，要求環(huán)境監(jiān)測隊伍能夠做到現(xiàn)場采樣、現(xiàn)場分析，及時準確的報出化驗數(shù)據(jù)，以方便迅速做出應急方案，保障人民群眾生命與財產(chǎn)的安全。

澳大利亞Cogent公司生產(chǎn)的PDV6000 plus便攜式重金屬測定儀主機重量只有一千克左右，便于攜帶，可以快速、方便的對環(huán)境水樣中常見的4種金屬離子Cu2+/Zn2+/ Pb2+/Cd2+同時進行檢測， 而且靈敏度高，選擇性好，檢測限最低可達5ppb，在環(huán)境事故應急監(jiān)測中得到廣泛的應用，該儀器主體工作系統(tǒng)是三電極系統(tǒng)，工作電極為玻碳電極，參考電極為銀-氯化銀電極，內(nèi)部充滿KCI溶液作為平衡電解質(zhì)，對電極為Pt電極，起平衡電極電勢的作用，儀器可以在4min內(nèi)完成Cu2+/Zn2+/Pb2+/Cd2+重金屬離子的測定。Cu2+/Zn2+/Pb2+/Cd2+濃度在10ppb～8000ppb范圍內(nèi)與響應信號線性關系良好，方法檢出限為5ppb，加標回收率為98.1%～100.1%，方法簡便實用，用于環(huán)境應急監(jiān)測，所得結(jié)果令人滿意。

2 便攜式酸度計

以上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的PHBJ-260型便攜式酸度計（PH計）為例，該儀器具有如下優(yōu)點：

寬屏LCD顯示，藍色背光可控；具有全自動校準、斷電保護、自動校準、手動和自動溫度補償?shù)裙δ?；具有欠壓顯示提示、自動關機功能，從而延長電池使用壽命；可選擇五種pH緩沖溶液對儀器進行一點或二點自動標定；通過調(diào)節(jié)等電位點，選配專用電極，可以測量超純水、純水和鍋爐水的pH值；支持測試結(jié)果貯存、刪除、查閱、打印，最多可貯存200套實驗數(shù)據(jù)；具有RS-232接口，可接TP-16型打印機，選用雷磁數(shù)據(jù)采集軟件可與計算機通訊。

3 便攜式溶解氧計

以上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的JPBJ-608型便攜式溶解氧計（PH計）為例，該儀器是一臺智能型的分析儀器，可用于自來水水源監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖場、環(huán)保、污水處理廠、飲料行業(yè)及科研單位等部門對水體溶解氧的測定。該儀器具有如下優(yōu)點：

儀器外形新穎、攜帶方便，適用于現(xiàn)場和野外操作，同時儀器電池連續(xù)工作壽命長，可作為實驗室的常規(guī)分析設備；儀器可同時進行溶解氧濃度、飽和度、電極電流及溫度測量；采用微處理器技術，寬屏幕液晶顯示，同時具有操作提示功能，使用簡單方便；采用新型PC面板，可靠性好；儀器采用低功耗設計，具有欠壓顯示、自動關機等電源管理功能；具有自動溫度補償功能；儀器機箱防護等級為IP65，防水防塵，適用于野外作業(yè)；帶有RS-232接口，可接TP-16型打印機，亦可選用REX DC雷磁數(shù)據(jù)采集軟件與計算機通訊；可零氧、滿度、氣壓和鹽度校準、斷電保護等功能；對測試結(jié)果可以貯存、刪除、查閱、打印，最多可貯存250套測量數(shù)據(jù)，并提供即時打印、存貯打印兩套打印模式供用戶選擇。

4 便攜式氣相色譜儀

以美國生產(chǎn)的SRI8610C便攜式氣相色譜儀為例，該儀器具備如下特點：

該儀器尺寸:19"長×14.5" 寬×13.5"高，裝有一個單獨得10口的氣體電子取樣閥和兩根填充柱，一根2米的13X分子篩柱和一根2米的硅膠柱，單獨的冷柱頭直接進樣口，整機裝有柱箱溫度調(diào)節(jié)閥、溫度控制箱，柱箱可調(diào)溫度為室溫到400℃，整個色譜系統(tǒng)氣路采用電子壓力控制（EPC），載氣壓力可調(diào)，所有的可控區(qū)域、閥、溫度、壓力和電壓等用LED數(shù)字顯示、包括TCD、FID檢測器、甲烷轉(zhuǎn)化器，TCD檢測器檢測限在200ppm～500ppm范圍，可檢測H2、O2、N2、CH4以及濃度至少在200ppm～500ppm之間的其它化合物；FID檢測器可檢測C1-C6的所有碳氫化合物以及CO和CO2，通過甲烷轉(zhuǎn)化裝置可將CO和CO2轉(zhuǎn)化成甲烷，再用FID進行檢測，甲烷轉(zhuǎn)化裝置，對于CO,CO2,和所有的碳氫化合物，檢測限可達5ppm。

內(nèi)置的無噪音空氣壓縮機，10口的氣體電子取樣閥，可與IBM計算機兼容的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以在Windows XP WIN98/2000 系統(tǒng)下運行，內(nèi)置的4通道數(shù)據(jù)傳輸部件，隨機帶一根DB-9 RS-232C數(shù)據(jù)線可以與IBM臺式機或筆記本電腦相連，進行數(shù)據(jù)傳輸。

該儀器一次進樣能夠分析多種氣體：H2、O2、N2、CO、CO2、NOx、CH4、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丁烷、戊烷以及C6-C8，與其它多種氣體分析系統(tǒng)相比SRI8610-007操作更加簡便。

5 便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀

便攜式氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀將氣相色譜的高分辨能力和質(zhì)譜檢測器的定性能力二者相結(jié)合，為迄今國際上對揮發(fā)性有機物最有效和可靠的監(jiān)測手段之一。以美國生產(chǎn)的HAPSITE便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀為例，該儀器具備如下特點：

便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀(便攜式GC／ MS)一般由氣相色譜儀和質(zhì)譜儀、載氣和內(nèi)部標準氣體瓶、高真空泵及控制電子件、電池、鍵盤、顯示器和探頭組成，便攜式GC／MS可以實現(xiàn)直接進樣，完全適合在現(xiàn)場工作，在應急監(jiān)測工作中具有極大的優(yōu)越性。便攜式GC／MS中的質(zhì)譜可以被看成是GC的檢測器，與標準GC相比，能夠解決許多其無法解決的問題，如共洗脫峰、保留時間位移、沒有預料的未知物質(zhì)和基質(zhì)的干擾等。通過質(zhì)譜圖提供待測物質(zhì)的類別信息，通過與標準譜圖庫的比較，完成對待測物質(zhì)的定性；通過TIC(總離子流)圖的峰高與峰面積，與加注的內(nèi)標化合物比較，在沒有待測物質(zhì)標樣的情況下完成對待測物質(zhì)的半定量分析，從而為環(huán)境突發(fā)事件復雜、未知有機物污染事故的應急監(jiān)測提供一套完整的解決方案。便攜式 GC／MS一般還具有MS模式，即待測污染物質(zhì)直接進入質(zhì)譜，如同便攜FID／PID檢測器，直接得到 TIC圖。

便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀應用范圍比較寬，例如大規(guī)模殺傷武器檢測，環(huán)保監(jiān)測，有毒有害有機物的現(xiàn)場檢測等。

6 小結(jié)

環(huán)境突發(fā)事件日益增多，常規(guī)實驗室監(jiān)測雖然精度高，但是響應速度慢，不適合新形勢的需要，便攜式監(jiān)測儀器必將在該領域大放異彩。

O657.61

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.001