氣相色譜法在環(huán)境檢測中的應(yīng)用

周 蘋

（貴州省貴才監(jiān)測有限公司 貴州貴陽 550000）

環(huán)境污染問題在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展等背景下日益嚴(yán)重，所以為了維護生態(tài)，保障生活環(huán)境質(zhì)量，需要通過相應(yīng)方法對各種環(huán)境污染進行檢測，了解環(huán)境中各類污染物質(zhì)的含量，結(jié)合結(jié)果才能采用針對性的方法進行處理，而大多數(shù)環(huán)境檢測方法都具有局限性，即只能對少量污染物質(zhì)進行檢測，所以存在缺陷，而氣相色譜法通用性較強，可以對多種污染物質(zhì)進行檢測，且適用于不同的檢測條件當(dāng)中，因此有必要對氣相色譜法的應(yīng)用進行研究，具有技術(shù)推廣意義。

1 氣相色譜法原理

氣相色譜法在原理上是一種利用氣體作為流動相，得出試樣的色層分離結(jié)果，根據(jù)結(jié)果判斷試樣內(nèi)的物質(zhì)種類與含量。具體來說，在氣相色譜法應(yīng)用當(dāng)中，需要先將試樣制成氣化樣品，隨后通過流動相將其帶入色譜柱中，這時試樣會與色譜柱內(nèi)的固定相接觸，接觸后因為試樣當(dāng)中不同組份分子的作用力不同，所以穿過色譜柱的流出時間存在差異，且各個組份相互分離，最后利用鑒別和記錄系統(tǒng)，對每個組份流出色譜柱的時間、濃度進行標(biāo)識、記錄，由此就形成了色譜圖，依照色譜圖中每個組份的出峰時間、順序，可以對式樣內(nèi)的化合物進行定性分析，再依照圖中峰值高低、面積大小，可對化合物進行定量分析，由此就得出式樣內(nèi)的物質(zhì)種類與含量[1]。

2 氣相色譜法應(yīng)用優(yōu)劣

2.1 優(yōu)點

氣相色譜法之所以在現(xiàn)代環(huán)境檢測領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，是因為其相較于其他檢測方法具有眾多優(yōu)勢，但具體來說，該方法主要具有一下三大優(yōu)點。

2.1.1 速率快

任何環(huán)境檢測方法應(yīng)用當(dāng)中，都需要將試樣本身與內(nèi)部物質(zhì)進行分離才能得到色譜峰，而除氣相色譜法以外，大多數(shù)檢測方法在應(yīng)用當(dāng)中，其分離過程十分復(fù)雜，且需要等待 1 d～3 d左右的時間，但氣相色譜法則針對一般試樣，其可以在 20 min左右完成分離。舉例來說，某汽油檢測工作中采用了氣相色譜法，結(jié)果顯示在該方法應(yīng)用下，針對汽油試樣可以在2 h左右分離出221 個色譜峰，這是其他方法無法做到的[2]。

2.1.2 損耗少且靈敏度高

任何環(huán)境檢測方法在應(yīng)用當(dāng)中，都難辯會造成樣品損耗，這一點在氣相色譜法也是一樣，但相比之下，氣相色譜法的樣品損耗顯然低于其他方法，原因在于氣相色譜法可以通過極少量的樣品得出結(jié)果，這一表現(xiàn)側(cè)面上也反映出該方法的靈敏度較高。舉例來說，在某汽油試樣檢測中，其汽油試樣總量為1 ml，而檢測中只使用了0.1 ml的固體樣品，且最終檢測結(jié)果精度達到了百萬分之十。

2.1.3 選擇性好

氣相色譜法可以對多種物質(zhì)進行檢測，檢測原理在于分離效應(yīng)，所以在該方法應(yīng)用當(dāng)中，可以根據(jù)檢測需求，選擇分離目標(biāo)。例如利用氣相色譜法，可以將試樣中的恒沸混合物、沸點相近的物質(zhì)、同位素、順式與反式異構(gòu)體鄰、間、對位異構(gòu)體，旋光異構(gòu)體等進行分離，分離目標(biāo)可控。

2.2 缺點

雖然氣相色譜法相較于其他方法具有多種優(yōu)勢，但在當(dāng)前技術(shù)水平下，該方法也存在一些缺陷，即在部分需要對組分進行直接定性分析時，必須將色譜峰與已知條件（即標(biāo)準(zhǔn)值）進行對比才能得到結(jié)果，這一表現(xiàn)使氣相色譜法應(yīng)用存在一定限制，但要解決這一問題，可以結(jié)合其他方法來進行處理，例如質(zhì)譜、光譜等。另外，部分情況下，氣相色譜法在環(huán)境檢測工作中還可能存在固體吸附劑品種少、重現(xiàn)性差的缺點。

3 氣相色譜法應(yīng)用范圍

3.1 有機化學(xué)污染物檢測

有機化學(xué)污染物泛指農(nóng)藥污染現(xiàn)象，即在農(nóng)作環(huán)境當(dāng)中，因為頻繁的噴灑農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥中的氯、磷物質(zhì)混入空氣中引起農(nóng)藥超標(biāo)污染。針對這一點，在氣相色譜法檢測當(dāng)中，需要配置火焰光度檢測器、硬制玻璃柱進行檢測，其中玻璃柱的長度、內(nèi)徑建議為2 m、4 mm，隨后在玻璃柱內(nèi)摻入硅烷化硅藻土，同時對玻璃柱進行加溫，保持溫度在 170～240 ℃左右；對汽化室溫度進行控制，保持在 200～240 ℃左右；對檢測器溫度進行控制，保持在230 ℃左右。在這一條件下，采用氮氣作為載氣，以流速60 m l/min將試樣送入色譜，同時要對純度大于99.99 %的氫氣進行燃燒，將其流速控制在160 m L/min左右，同樣送入色譜。通過上述氣相色譜檢測，可以采用氫火焰離子化檢測器中的氣相色譜儀進行檢測，可以檢測出水樣中的三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯、硝基苯、苯胺和丙烯酰胺等物質(zhì)，具體數(shù)量約在50 余種。

3.2 微量金屬元素檢測

綜上可見，氣相色譜法對于有機物污染檢測具有良好的應(yīng)用能效，所以在不斷的應(yīng)用當(dāng)中，人們發(fā)現(xiàn)其不但可以對水樣進行檢測，其還能對土樣進行檢測，即土樣當(dāng)中常存在微量金屬元素，該元素同樣屬于有機物，易造成重金屬污染。具體來說，氣相色譜法在微量金屬元素檢測當(dāng)中并不常見，目前主要用于硒等元素檢測，但檢測結(jié)果都十分準(zhǔn)確。檢測方法上，針對硒元素首先配置酸性液體環(huán)境，采用1，2-鄰苯二胺、衍生物，將其與四價硒接觸后進行反應(yīng)，同時通過 OPD試劑生成具有揮發(fā)性的物質(zhì)，再利用有機溶劑將萃提純?yōu)楸奖蚧衔?，最終采用帶電子捕獲檢測器得到硒元素含量。

3.3 大氣環(huán)境檢測

大氣環(huán)境同樣是顯然環(huán)境污染的“重災(zāi)區(qū)”，針對這一點采用氣相色譜法同樣可以進行檢測，且兩者具有良好的契合度，因為氣相色譜法中的試樣為氣樣，而大氣樣品為天然氣樣。目前，氣相色譜法在大氣環(huán)境中可以對非甲烷總烴等進行檢測，即配置帶有雙柱雙氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀進行檢測，先采用空氣除烴凈化裝置對氣樣進行過濾，實現(xiàn)分離操作，后通過載氣將分離的非甲烷總烴氣樣代入色譜柱，由此得到檢測結(jié)果。

4 小結(jié)

文章主要對氣相色譜法在環(huán)境檢測中的應(yīng)用進行了分析，通過分析得到了結(jié)論：對氣相色譜法的基本原理進行了闡述，了解了該方法的基本應(yīng)用流程；對氣相色譜法在環(huán)境檢測中優(yōu)劣表現(xiàn)進行了分析，說明該方法優(yōu)于其他檢測方法，但也有其他缺點，應(yīng)用中需要注意；對氣相色譜法的應(yīng)用范圍進行了分析，介紹了該方法在各個檢測工作中的應(yīng)用方法。