便攜式GC—MS在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀研究

摘 要：隨著環(huán)境污染事故的頻發(fā)，便攜式GC-MS已經(jīng)成為了環(huán)保系統(tǒng)必不可少的監(jiān)測儀器。因其具有分析范圍廣、分析速度快、分析準(zhǔn)確度高、使用便捷等優(yōu)點廣受關(guān)注。文章主要綜述了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用便攜式GC-MS在環(huán)保工作中實際發(fā)揮的作用，為環(huán)保工作者提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：便攜式GC-MS；INFICON；環(huán)境監(jiān)測；應(yīng)用

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的耳目，在突發(fā)性環(huán)境污染事故時，如何快速測定污染物，對科學(xué)決策起到十分重要的作用。這種應(yīng)急監(jiān)測與常規(guī)監(jiān)測最大的區(qū)別是速度。常規(guī)監(jiān)測的技術(shù)路線通常是現(xiàn)場采樣，實驗室分析的模式，其缺點就是耗時、費力，優(yōu)點是準(zhǔn)確度較高。應(yīng)急監(jiān)測追求的是速度，其理想狀態(tài)是監(jiān)測人員趕到現(xiàn)場后，幾分鐘內(nèi)能初步判斷污染物，告訴決策者是什么物質(zhì)、濃度大概是多少、然后再有針對性地去準(zhǔn)確定量分析。想要達到這種效果，就需要監(jiān)測儀器的技術(shù)革新：既要便攜又要準(zhǔn)確。便攜式GC-MS就具備這種特點，它可以用于現(xiàn)場有機物定性、定量分析，最近幾年在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)得到了很好的發(fā)展。

1 地震災(zāi)區(qū)水質(zhì)監(jiān)測[1]

2008年汶川地震后，抗震救災(zāi)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測小組用INFICON 公司生產(chǎn)的HAPSITE ER便攜式GC-MS，分別對紫平鋪水庫及部分地區(qū)的地下水進行了現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測項目為苯、甲苯、乙苯、1，3 -二氯苯、1，4-二氯苯、1，3，5-三甲基苯均可做到幾個ppb。

2 監(jiān)測槽罐車事故

鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站在2006年一起污染事故調(diào)查中，用便攜式GC-MS進行應(yīng)急監(jiān)測，取得了良好的效果。2006年10月28日凌晨，離江蘇338省道200km處（鎮(zhèn)江丁崗段）發(fā)生了一起交通事故，一輛裝有24t危險品的槽罐車發(fā)生意外，沖入稻田后側(cè)翻，罐體頂蓋部發(fā)生苯乙稀泄漏。鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站快速趕到達現(xiàn)場，利用INFICON公司生產(chǎn)的HAPSITE ER便攜式GC-MS在事故下風(fēng)向進行掃描（邊走邊測功能），很快確定了污染物影響的邊界（快速定性時間約2～3min），及時向上級部門提供了準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)[2]。

3 交通干線揮發(fā)性有機物的監(jiān)測

2007年8月15日中國環(huán)境監(jiān)測總站研究北京市車輛管制前后大氣中揮發(fā)性有機污染物的變化。他們以美國INFICON公司HAPSITE（便攜式GC/MS）手持探頭自動采集大氣樣品，采樣時間2min，經(jīng)Carbon pack濃縮器富集后加熱解吸導(dǎo)人色譜柱進行分離。間隔2h采樣，每天采樣12次，共計采集81個空氣樣品。結(jié)果表明，監(jiān)測期間共檢出84種揮發(fā)性有機污染物，VOCs中所占比例以芳香烴為最高，其次是烷烴。VOCs各類物質(zhì)的平均質(zhì)量濃度在車輛限流前后有明顯變化。證明汽車尾氣是VOCs首要的污染物[3]。

4 對空氣異味的排查[4]

紹興市環(huán)境監(jiān)測中心站用INFICON公司生產(chǎn)的HAPSITE ER便攜式GC-MS儀對紹興市杭甬高速公路紹興入口環(huán)境空氣進行分析， 結(jié)果表明空氣中含有少量苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、氯乙烷、二氯甲烷、二甲酚等有機物。經(jīng)過對周邊污染源調(diào)查， 結(jié)合分析結(jié)果， 確定為附近某精細(xì)化工廠生產(chǎn)廢氣中二甲酚排放污染所致。

5 監(jiān)測淀粉廠、糖廠廢水的丙烯醛和丙烯腈[5]

2011年廣西自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，用INFICON公司生產(chǎn)的HAPSITE便攜式GC-MS（色譜柱RTX-1MS）分析水中丙烯醛和丙烯腈，結(jié)果表明方法的RSD小于8.0%，樣品加標(biāo)回收率在93.3%～99.5%之間，丙烯醛檢出限為10μg/L（國標(biāo)方法檢出限為100μg/L），丙烯腈檢出限為5μg/L（國標(biāo)方法檢出限為100μg/L）。結(jié)果表明用該儀器樣品取樣量少，處理簡單，分析快速，準(zhǔn)確度、靈敏度高，該方法完全能滿足突發(fā)性環(huán)境污染事故及集中式生活飲用水地表水源地對丙烯醛、丙烯腈的監(jiān)測需要。

6 對石化企業(yè)的監(jiān)測

中石化集團金陵分公司環(huán)境監(jiān)測站[6]用INFICON公司生產(chǎn)的HAPSITE ER便攜式GC-MS（色譜柱RTX-1MS）對石化污水處理場揮發(fā)性有機物排放狀況研究，他們采用Tedlar采氣袋（5L）在污水處理各工藝單元污水池近中央處、水面上方10cm左右處采集樣品。根據(jù)樣品的總烴測定結(jié)果，低濃度樣品直接連接到HAPSITE ER的探頭進樣分析。高濃度樣品用高純氮氣稀釋后進樣分析。然后通過AMDIS或NIST譜庫對組分進行定性，采用HAPSITE ER內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)氣溴五氟苯（20×10-9）為參考提供特定的相對響應(yīng)因素和保留時間，作為揮發(fā)性有機物半定量方法?？梢詸z測到70種揮發(fā)性有機物。

7 準(zhǔn)確性檢驗

中國環(huán)境監(jiān)測總站用INFICON公司生產(chǎn)的HAPSITE ER便攜式GC-MS（色譜柱SPB-1），建立了便攜式GC-MS測定水體中揮發(fā)性有機物（VOCs）的方法。該方法能快速對水體中的54種VOCs進行定性和定量，其相關(guān)性r>0.996，檢測限為0.05μg/L～0.097μg/L，RSD<13.4%，回收率為93.5%～109%，適用于水體中VOCs的應(yīng)急監(jiān)測工作。并研究了環(huán)境空氣的VOCs測定的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明，采用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，HAPSITE便攜式GC-MS測定空氣中VOCs的檢出限與EPATO-14A方法相當(dāng)，準(zhǔn)確度和精密度略低，但均符合環(huán)境監(jiān)測分析的要求[7]。

總而言之，便攜式GC-MS在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)得到了成功應(yīng)用，主要以美國INFICON公司生產(chǎn)的HAPSITE品牌為主，其分析的準(zhǔn)確性、快速性得到業(yè)界的認(rèn)可。

參考文獻

[1]呂天峰，許秀艷，梁宵，等.便攜式GC-MS在水體揮發(fā)性有機污染物應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2009，21（1）：42-45.

[2]劉曄，陳 塵，王古月.便攜式氣相色譜-質(zhì)譜儀在應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2010，2（3）：14-17.

[3]付強，呂怡兵，呂天峰，等.北京市車輛管制前后大氣中揮發(fā)性有機污染物的變化[J].環(huán)境化學(xué)，2008，27（6）：826-829.

[4]徐鋒，錢曉曙，孫志剛.便攜式GC/MS熱脫附法直接測定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技，2010，22（2）：48-54.

[5]鄧敏軍，羅艷，黃小佳，等.便攜式GC-MS選擇離子快速測定水中丙烯醛和丙烯腈[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012，28（5）：71-73.

[6]孫曉犁.石化污水處理場揮發(fā)性有機物排放狀況研究[J].環(huán)境科技，2010，23（1）：71-73.

[7]呂怡兵，孫曉慧，付強.便攜式氣相色譜-質(zhì)譜儀測定空氣中揮發(fā)性有機污染物的準(zhǔn)確性[J].色譜，2010（5）：470-475.

作者簡介：韋業(yè)（1981-），男，廣西大化人，碩士研究生，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。