便攜式氣相色譜儀在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用解析

王金輝（蚌埠市環(huán)境監(jiān)測站，安徽 蚌埠 233040）

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便攜式氣相色譜儀在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用解析

王金輝
（蚌埠市環(huán)境監(jiān)測站，安徽 蚌埠 233040）

摘 要：隨著化工生產(chǎn)活動范圍的擴(kuò)大，我國環(huán)境優(yōu)化的過程中出現(xiàn)了有機(jī)污染相對嚴(yán)重的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)對人們的生命及國家的安全造成了制約性的影響。因此，本文在對環(huán)境應(yīng)急檢測問題分析的基礎(chǔ)上，將便攜式氣相色譜儀在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測作為研究的重點(diǎn)，對其檢測技術(shù)進(jìn)行了分析，旨在提高色譜檢測在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的重要地位。

關(guān)鍵詞：便攜式；氣相色譜儀；環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測；應(yīng)用分析

對于氣相色譜儀器而言，其技術(shù)的應(yīng)用范圍相對廣泛，靈敏度較高，因此，在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，其技術(shù)的運(yùn)用具有一定的優(yōu)勢。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建主要是對大氣質(zhì)量進(jìn)行檢測管理，并在水質(zhì)檢測網(wǎng)運(yùn)用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)環(huán)境的連續(xù)檢測。但是，在現(xiàn)階段便攜式氣相色譜檢測技術(shù)運(yùn)用的過程中，由于傳統(tǒng)的檢測儀器體積較大，在環(huán)境監(jiān)測的過程中存在著攜帶不方便的現(xiàn)象，其結(jié)果不能得到有效性的分析。因此，在現(xiàn)階段環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的過程中，應(yīng)該同對便攜式氣相色譜儀的有效運(yùn)行，實(shí)行環(huán)境監(jiān)測的科學(xué)性，從而為環(huán)境的良好發(fā)展提供科學(xué)化的依據(jù)。

一、氣相色譜儀的優(yōu)勢性

通過對氣相色譜的分析，在其設(shè)備運(yùn)用的過程中存在著以下幾點(diǎn)優(yōu)勢性：第一，系統(tǒng)運(yùn)行過程中氣相色譜檢測時(shí)間相對較短；第二，分析的速度較快，其分析的時(shí)間通常是幾分鐘到幾十分鐘為一個(gè)周期；第三，色譜儀器系統(tǒng)運(yùn)行的范圍十分廣泛，對于溫度的操作限制也相對較少。氣相色譜法的流動性是一種氣體形式，固定相有固體吸附劑以及有機(jī)液體，其中的固體吸附劑的種類較少，其重現(xiàn)性也存在著較差的原則，而氣-液分配中的色譜固定液體的純度較高，色譜性的重現(xiàn)性能較好，所選擇的范圍也十分廣泛。

二、便攜式氣相色譜儀的運(yùn)用現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行及發(fā)展，市場上出現(xiàn)的便攜式氣相色譜儀主要是將美國所生產(chǎn)的品牌作為技術(shù)。美國安捷倫公司推出的Agilent 3000便攜式氣相色譜儀、HAPSITE便攜式氣相色譜以及Uni Best集團(tuán)的Magic Mini便攜式氣相色譜儀等，這些氣相色譜儀的出現(xiàn)在一定程度上為環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)的確立及構(gòu)建提供了有效依據(jù)。與此同時(shí)，我國在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)制構(gòu)建的過程中，在國家政策確定及監(jiān)督之下，企業(yè)中自主研發(fā)的便攜式氣相色譜儀也取得了較為成功的成果，通過對現(xiàn)階段氣相色譜儀器運(yùn)用現(xiàn)狀調(diào)查分析，如北京分析儀器有限公司推出的GC-4400便攜式氣相色譜儀、中國科學(xué)院中，大連化學(xué)物理研究所中的GC-2100微型色譜儀等，都在一定程度上得到了環(huán)境監(jiān)測市場的認(rèn)可。

三、便攜式色譜氣相儀器的特點(diǎn)

（一）進(jìn)樣方式的分析

便攜式氣相色譜儀器的進(jìn)樣方式可以分為兩種，一種是濃縮性的進(jìn)樣方式，在這種技術(shù)運(yùn)用的過程中，主要采用了儀器內(nèi)置的吸氣泵吸氣的特點(diǎn)，樣品在經(jīng)過填料及吸管濃縮之后，會通過經(jīng)熱解吸進(jìn)入色譜柱之中，從而完成環(huán)境的檢測。運(yùn)用這種技術(shù)構(gòu)建的氣相色譜有美國CMS100/200型編寫式以及英國zNose 4200型便攜式氣相色譜儀等；另外一種是直接進(jìn)樣技術(shù)，通過對樣品的檢測可以實(shí)現(xiàn)直接注射方式或戲曲方式，例如，北京東西分析儀器有限公司GC-4400型便攜式氣相色譜等。對于直接進(jìn)樣的便攜式氣相色譜而言，在其技術(shù)運(yùn)用的過程中，樣品會呈現(xiàn)出不經(jīng)富集直接進(jìn)入色譜柱以及項(xiàng)目分析速度快的特點(diǎn)，但是，在技術(shù)運(yùn)用的過程中，由于其進(jìn)樣量相對較小，在低濃度樣品檢測的過程中出呈現(xiàn)出無法檢測的現(xiàn)象。而在大部分便攜式氣相色譜儀運(yùn)用的過程中，其系統(tǒng)的檢測具有一定的靈敏性，所以在檢測的過程中會應(yīng)用光離子化檢測器等設(shè)備。

1. 色譜柱

對于便攜式氣相色譜儀器而言，在其系統(tǒng)運(yùn)用的過程中可以配備多種色譜柱，例如，填充柱以及毛細(xì)管柱等設(shè)備的運(yùn)用，而且也可以在氣相色譜儀器中會同時(shí)安裝雙柱以及三株的設(shè)備?，F(xiàn)階段便攜式色譜儀器主要可以分為兩種方式，其中一種是使用期限相對較短的常規(guī)性毛細(xì)管柱，在其運(yùn)用的過程中由于兩種色譜柱的技術(shù)相對成熟，可以實(shí)現(xiàn)任意長度中進(jìn)樣閥以及檢測色柱的有效連接。而另一種色譜柱是直接采用通用色譜柱的設(shè)備，也就是實(shí)驗(yàn)室中的色譜柱，在系統(tǒng)運(yùn)用的過程中，用戶可以通過對色譜目標(biāo)的分析，保證色譜分離效果有效性，雖然這一技術(shù)運(yùn)用的范圍較廣，但是分析的速度相對較慢，所以應(yīng)該合理選擇檢測技術(shù)。

2. 便攜式氣相色譜儀在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用

在現(xiàn)階段環(huán)境分析及檢測儀器發(fā)展的過程中，應(yīng)該將自然環(huán)境作為研究的重點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)化環(huán)境檢測設(shè)備。與此同時(shí)，在現(xiàn)階段環(huán)境科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，要求分析檢測設(shè)備的研究要保證其濃度逐漸降低，但是，環(huán)境污染物具有時(shí)空性及空間性的特點(diǎn)，因此，在氣相色譜儀研究的過程中，應(yīng)該構(gòu)建靈敏度高、分辨力強(qiáng)以及檢測速度快的設(shè)備類型，從而充分地滿足環(huán)保工作構(gòu)建的實(shí)際需求。

（一）熱導(dǎo)檢測器氣相色譜儀應(yīng)用分析

對于熱導(dǎo)檢測器而言，其設(shè)備的運(yùn)用主要指將被測分組以及載氣熱導(dǎo)系數(shù)作為基礎(chǔ)，通過其數(shù)值的限制應(yīng)對濃度型檢測器，這種設(shè)備是一種整體性的檢測形式，在物理常數(shù)檢測的過程中具有廣泛性的運(yùn)用。而且，在熱導(dǎo)檢測器基本原理分析的過程中可以發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備對于不同的物質(zhì)都可以響應(yīng)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能以及定量都相對準(zhǔn)確，因此，熱導(dǎo)檢測器氣相色譜儀具有較為強(qiáng)烈的技術(shù)運(yùn)用能力，通過這種技術(shù)的運(yùn)用可以為環(huán)境的檢測及監(jiān)控提供科學(xué)有效的依據(jù)。例如，導(dǎo)熱微型導(dǎo)熱檢測其中較為常見的Ag-ilent GC3000檢測儀以及Varian CP4900便攜式檢測儀器等。

（二）氫火焰氣相色譜儀應(yīng)用分析

氫火焰檢測器主要是將氫火焰作為電離源，對被檢測物質(zhì)進(jìn)行電力處置，從而產(chǎn)生一種微波的檢測器，整個(gè)設(shè)備類型屬于一種破壞性以及典型性的質(zhì)量檢測設(shè)備，通過對該系統(tǒng)的運(yùn)用，可以有效突出其均衡性的特點(diǎn)。第一，在改檢測儀器運(yùn)用的過程中，可以對環(huán)境中烴類化合物有靈敏性的認(rèn)識，而且其數(shù)值中的響應(yīng)值會與碳原子數(shù)呈現(xiàn)出正比的變化形式。第二，氫火焰相色譜儀對H2O、CO2等無機(jī)物缺少靈敏性翻譯，而且對氣體的流速以及其溫度的變化也不敏感，但是，其線性范圍相對較為廣泛，操作技術(shù)簡單，可以為環(huán)境的監(jiān)測提供便利性的服務(wù)。因此，在現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備運(yùn)用的過程中，氫火焰相色譜儀逐漸成為實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用的主要技術(shù)。應(yīng)該注意的是，在該相色譜儀技術(shù)運(yùn)用的過程中，應(yīng)該有效應(yīng)對環(huán)境污染事件，減少系統(tǒng)檢測中對環(huán)境造成的污染及危害。例如，210國道一輛甲醇車出現(xiàn)翻車現(xiàn)象，導(dǎo)致公路周圍彌漫著濃重的甲醇?xì)馕?。在監(jiān)測人員接到舉報(bào)之后，就攜帶了便攜式GC/MS以及風(fēng)向風(fēng)速儀器趕到現(xiàn)場，通過對風(fēng)向及風(fēng)速的確定，對甲醇的分布區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測，然后采用便攜式GC/MS在最高進(jìn)行了濃度點(diǎn)采樣，并將樣本送回實(shí)驗(yàn)室。在監(jiān)測人員到達(dá)現(xiàn)場的20分鐘之后，第一份的檢測報(bào)告出現(xiàn)，并對現(xiàn)場的甲醇濃度進(jìn)行了確認(rèn)，構(gòu)建了有效性的解決策略，根據(jù)隨后的信息監(jiān)測及信息報(bào)告，有效的印證了便攜式色譜儀的監(jiān)測結(jié)果。

（三）光離子化檢測器

PDI是現(xiàn)階段檢測技術(shù)中靈敏度相對較高的檢測儀器，通過其技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)非破壞性的濃度檢測，通過光輻射可以將被測組進(jìn)行電離。在PID便攜式色譜儀器運(yùn)行的過程中，通常會采用10.6eV的紫外線作為光源，在電離位小于或等于10.6eV時(shí)，其化合物會進(jìn)入電離室吸收相對應(yīng)的光能，然后再進(jìn)行分子分解，從而實(shí)現(xiàn)陽離子及陰離子的有效分離。通過微型PID技術(shù)的有效運(yùn)用，可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈敏度，提高系統(tǒng)安裝的整體效率，但是，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中存在著死體相對較多的現(xiàn)象，因此，相關(guān)的技術(shù)檢測人員在該項(xiàng)檢測技術(shù)運(yùn)用的過程中應(yīng)該提高重視，對于這一將側(cè)技術(shù)而言，其具體的型號主要有北京東西分析儀器公司的GC-4400以及美國的Voyager等便攜式色譜儀。

結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)測技術(shù)分析的過程中，通過便攜式氣相色譜儀器的運(yùn)用，可以對現(xiàn)場進(jìn)行連續(xù)、有效性的檢測，并對環(huán)境污染事故的應(yīng)急處理提供了便利性的條件。雖然，現(xiàn)階段便攜式氣相色譜的技術(shù)發(fā)展仍然存在著一些限制因素，相色譜儀設(shè)備的研發(fā)相對滯后，但是，其技術(shù)的運(yùn)用為環(huán)境的應(yīng)急監(jiān)測提供了有效性的技術(shù)支持。因此，技術(shù)優(yōu)化的過程中，應(yīng)注意便攜式氣相色譜儀的使用范圍，通過設(shè)計(jì)需求，進(jìn)行合理性的設(shè)備選用，從而為環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)急處理提供科學(xué)有效的依據(jù)。

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