衍生氣相色譜法在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

杜波清

(山西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,山西 太原 030027)

引 言

衍生氣相色譜法是一種較為先進(jìn)的方法，這種方法目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中，能準(zhǔn)確、敏銳的檢測(cè)中大氣最終的酸類化合物、酚類化合物等，這為做好環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供了更多解決方案，為更有效改善環(huán)境污染問題提供了更多方案。這也是本文研究的一個(gè)主要方向，因而，加強(qiáng)這一方面研究還是很有必要的。

1 衍生氣相色譜法介紹

衍生氣相色譜法是一種常見的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法，這種方法技術(shù)應(yīng)用原理簡(jiǎn)單，同時(shí)敏感度及選擇性也比較多，再者這種檢測(cè)方法相比于其他的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法更實(shí)用，因而，這種環(huán)境監(jiān)測(cè)方法廣受人們歡迎，并得到了很多的技術(shù)人員所應(yīng)用[1]。

1.1 衍生氣相色譜法定義

衍生氣相色譜法是一種特殊的檢測(cè)方法，由于這種檢測(cè)方法比較方便，而在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面具有很大用途。這種監(jiān)測(cè)方法及原理，主要就是通過利用氣相色譜法對(duì)大氣、土壤進(jìn)行分析、監(jiān)測(cè)。

目前，這種方法已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到多個(gè)方面的環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中。衍生化技術(shù)監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，有著其自身的技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。最大的一個(gè)特點(diǎn)是該技術(shù)可將某種化合物轉(zhuǎn)化成為另外一種更容易被檢測(cè)出來的化合物，然后再對(duì)主要的化合物做定量分析，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變得更加準(zhǔn)確，能有效提高色譜監(jiān)測(cè)的效率并提供監(jiān)測(cè)的選擇性及敏感度。

1.2 衍生氣相色譜法的具體作用

1.2.1 衍生氣相色譜法穩(wěn)定性較高

衍生氣相色譜法是一種先進(jìn)、高效的監(jiān)測(cè)方法，這種方法能大大改善實(shí)驗(yàn)樣品的某些特性，如，實(shí)驗(yàn)品的熱穩(wěn)定性等，尤其能使實(shí)驗(yàn)品中的揮發(fā)性得到增強(qiáng)，這樣也就更好地應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，同時(shí)可以將某一類高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定化合物，通過衍生化轉(zhuǎn)化成可以汽化，或者是熱穩(wěn)定性相對(duì)較高的化合物。

1.2.2 提高分離效果

衍生氣相色譜法具有改善樣品的峰形的作用，含有記性基團(tuán)的待測(cè)物質(zhì)在使用色譜柱不出峰的情況下，或者是存在峰拖尾之后，經(jīng)過經(jīng)衍生化之后那么才能改善氣相色譜的性質(zhì)，才能得到更令人滿意的檢測(cè)效果，使分離效果變得更好。對(duì)于那些比較難以分離的物質(zhì)而言，實(shí)驗(yàn)人員若是采用了合適的衍生化試驗(yàn)劑來進(jìn)行試驗(yàn)之后，便可使之能夠產(chǎn)生出的衍生物色譜性出現(xiàn)差異現(xiàn)象，合作是只與某一種化合物引起化學(xué)反應(yīng)，這樣一來的話，那么便可達(dá)到分離物質(zhì)的作用。這種化學(xué)反應(yīng)效果是以往其檢測(cè)方法所不具備的，才使衍生氣相色譜法能夠被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域當(dāng)中，用于監(jiān)測(cè)哪些比較難以辨別出來的化合物，提高監(jiān)測(cè)效果[2]。

1.2.3 環(huán)保性良好

衍生氣相色譜法是一種極具優(yōu)越性的監(jiān)測(cè)方法，這種方法自被發(fā)明之后，便在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可缺少的作用。衍生氣相色譜法最大的一個(gè)特點(diǎn)就是，這種方法除了具有了良好的分離效果之外，同時(shí)也是一種顯得比較綠色的環(huán)保監(jiān)測(cè)方法，這主要還是因?yàn)檠苌鷼庀嗌V法在分離化合物時(shí)，可將那一類高沸點(diǎn)化合成分，或者是揮發(fā)性較差的化合物加以分解，使之物質(zhì)形態(tài)發(fā)生改變。

如，可以通過衍生化轉(zhuǎn)變成比較容易揮發(fā)的化合成分之后，便可以使之更加適合頂空收集，或者采用吹掃捕集方法來進(jìn)行回收，以大大地提高回收效果。這是傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)回收方法所不具備的，可以最大限度減少各類有機(jī)溶液的使用，提高了環(huán)保性，因而，衍生氣相色譜法才能得到廣泛推廣。

2 衍生氣相色譜法在環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用分析

衍生氣相色譜法是一種高效、準(zhǔn)確性高的監(jiān)測(cè)方法，這種方法與以往的監(jiān)測(cè)方法大為不同，不管是從監(jiān)測(cè)手段，或者是檢測(cè)技術(shù)而言，都有著很大不同。利用衍生氣相色譜法可以應(yīng)用到多個(gè)不同環(huán)境下去做技術(shù)分析。這也使得這種技術(shù)能夠獲得很好推廣的主要原因之一。結(jié)合目前情況來看，衍生氣相色譜法在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)揮出了巨大的作用，由于操作、檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，使得這種技術(shù)被越來越廣泛應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中，其中，就包括有用于監(jiān)測(cè)水里的各種有機(jī)類污染成分。另外，這種技術(shù)也可用于監(jiān)測(cè)大氣和土壤污染，為人們做好環(huán)保監(jiān)測(cè)工作提供了很多支持。

2.1 衍生氣相色譜法在監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

烷羧酸、丙烯酰胺具有高度的可溶性特點(diǎn)，因而，如果想要監(jiān)測(cè)到這兩種物質(zhì)的濃度，那么就要采用分離方法來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采用衍生氣相色譜法來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不但能提高分離效率，同時(shí)還能準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)這兩種物質(zhì)在水中的濃度。當(dāng)我們將衍生氣相色譜法應(yīng)用到對(duì)丙烯酰胺監(jiān)測(cè)的過程中，我們可以選擇在pH值為1～2條件下進(jìn)行檢測(cè)，隨后，加入一定溴，使兩種物質(zhì)充分融合到一起，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，在經(jīng)過一定的反應(yīng)之后便可得到1，3-二溴丙酰胺，接著再對(duì)該物質(zhì)做濃縮提取處理，最后，將采用10%DEGS+2%的溴化鉀做色譜分析，然后再以GC-ECD作為主要依據(jù)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而最低測(cè)試量應(yīng)控制工作，如，控制在0.15 L/g。當(dāng)監(jiān)測(cè)人員對(duì)烷羧酸進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，可以通過利用三甲基氯硅烷來做監(jiān)測(cè)分析，按照一定的量來做檢測(cè)，在經(jīng)過提取分離之后，就可以檢測(cè)出質(zhì)量濃度為0.01 mg/L。當(dāng)然值得一提的就是，在做行環(huán)烷羧酸衍生化反應(yīng)測(cè)試的時(shí)候，必須將在35 ℃的水中做檢測(cè)，時(shí)間控制在2 min，完成之后便可以做監(jiān)測(cè)分析。

行環(huán)烷羧酸衍生化反應(yīng)是一種高效、敏感、準(zhǔn)確性高的監(jiān)測(cè)技術(shù)，結(jié)合相關(guān)的資料顯示可見，這種監(jiān)測(cè)方法加標(biāo)回收率最高可以達(dá)到99%，甚至最高可以達(dá)到100%。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差通?？刂圃?.16%～1.90%，菲的最小檢測(cè)量只要控制在在2.01 μg即可，聯(lián)苯最小檢測(cè)量則控制在不超過0.23 μg左右，然后，再通過衍生氣相色譜法來進(jìn)行監(jiān)測(cè)即可，可以很準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)到水中聯(lián)苯濃度，以及監(jiān)測(cè)出水中菲的含量，這樣便大大地提高了監(jiān)測(cè)的效率與質(zhì)量。

2.2 在大氣監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)當(dāng)中的具體應(yīng)用

衍生氣相色譜法應(yīng)用廣泛，作用明顯，不但可以檢測(cè)水中化合物成分，同時(shí)還能檢測(cè)空氣中的化合物成分，如，技術(shù)人員可以利用該技術(shù)來監(jiān)測(cè)空氣中的呋喃丹成分，一般可以可利用玻璃纖維濾紙來采取各種采集樣品，然后再加入適量的通過乙酰乙酰成分，然后做洗脫處理，最后而已獲得的吡啶作觸媒在三路乙酸酐引起反應(yīng)之后，在做ECD檢測(cè)工作，最后可得到OV-17的QF-1合在一起的混涂柱。這種檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、高效，可提高檢測(cè)檢測(cè)效果，同時(shí)還能節(jié)省一定的經(jīng)濟(jì)成本。

將衍生氣相色譜應(yīng)用到大氣監(jiān)測(cè)當(dāng)中是具有較高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值，同時(shí)不但能夠節(jié)省許多經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)還能減少浪費(fèi)各種人力、物力及精力，而且監(jiān)測(cè)得出的分析結(jié)果也比較的準(zhǔn)確一點(diǎn)。

2.3 衍生氣相色譜在土壤監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷的應(yīng)用，大量的農(nóng)藥也投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，其中，類似于有機(jī)磷農(nóng)藥便是十分常見的一種農(nóng)藥，這種農(nóng)藥不但藥效高，同時(shí)殺蟲范圍同樣也十分廣泛，再者，這種農(nóng)藥的殘留期也不長(zhǎng)，因而，可大量使用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。然而，這種農(nóng)藥毒性較高，一旦大量濫用，那么就會(huì)隨著雨水流入到土壤當(dāng)中，導(dǎo)致土壤污染。

所以，如何監(jiān)測(cè)農(nóng)藥對(duì)土壤的污染情境，就成為專家關(guān)注重點(diǎn)。此時(shí)，可需要借助衍生氣相色譜技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，該技術(shù)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)較明顯，還能提高監(jiān)測(cè)效率。因此十分適用于監(jiān)測(cè)農(nóng)藥在土壤中的含量，有助于幫助技術(shù)人員監(jiān)測(cè)具體污染情況，并為制定相關(guān)的治理對(duì)策提供了必要的依據(jù)。

3 衍生氣相色譜發(fā)應(yīng)用須知事項(xiàng)

當(dāng)我們使用衍生氣相色譜法來監(jiān)測(cè)環(huán)境污染情況的時(shí)候，必須根據(jù)這種方法的技術(shù)特點(diǎn)來開展監(jiān)測(cè)工作，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是真實(shí)的，無誤的。技術(shù)人員在開展監(jiān)測(cè)工作的故操作必須牢記以下三個(gè)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)則。

首先，監(jiān)測(cè)技術(shù)人員，必須了解衍生化試劑是具有一定的通用易得性的，因而，在監(jiān)測(cè)、分析的過程中技術(shù)人員可放心進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因?yàn)?，有部分的衍生化不?huì)對(duì)最終的提取的化合物產(chǎn)生任何的影響。

其次，監(jiān)測(cè)技術(shù)人員在監(jiān)測(cè)的過程中，應(yīng)選擇易于監(jiān)測(cè)的、溫和的化學(xué)物質(zhì)，這是因?yàn)檫@一類監(jiān)測(cè)物質(zhì)操作簡(jiǎn)便，同時(shí)又不會(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生副作用。當(dāng)技術(shù)人員在監(jiān)測(cè)的過程中可使用此類物質(zhì)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣便有助于提高監(jiān)測(cè)效果，節(jié)省更多的時(shí)間，提高監(jiān)測(cè)、分析效率。

最后，監(jiān)測(cè)技術(shù)人員在監(jiān)測(cè)的過程中，必須注意盡量選擇那些在最終合成后只產(chǎn)生最終目標(biāo)物質(zhì)的試劑。這是因?yàn)槿绻褂昧藭?huì)產(chǎn)生除了最終目標(biāo)物質(zhì)試劑以外的物質(zhì)，那么就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)還需要清除那部分物質(zhì)。這樣便會(huì)導(dǎo)致需要運(yùn)用許多物質(zhì)來進(jìn)行降解。如此便會(huì)導(dǎo)致時(shí)間、經(jīng)濟(jì)成本上升，也會(huì)浪費(fèi)一定的金錢，可謂是得不償失。所以，監(jiān)測(cè)技術(shù)人員在監(jiān)測(cè)的過程中應(yīng)結(jié)合所需來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)效率及不會(huì)造成二次監(jiān)測(cè)污染的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

21世紀(jì)，全球最關(guān)注的重大問題莫過于環(huán)境污染問題，面對(duì)日益惡化、嚴(yán)峻的自然環(huán)境，很多國(guó)家都積極地開展的治理與研究工作，特別就是在環(huán)境監(jiān)測(cè)管理方面更是加強(qiáng)了這一方面的研究力度。而我國(guó)同樣也是如此，很多專家都紛紛對(duì)這一方面加強(qiáng)了研究工作，旨在解決我國(guó)環(huán)境檢測(cè)難題，為后續(xù)更好控污及提出相應(yīng)治療方法提供更多治理方案。采用衍生氣相色譜法來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不但可提高監(jiān)測(cè)效率，還能提高檢測(cè)質(zhì)量、準(zhǔn)確性，降低失誤，還能避免二次污染等情況出現(xiàn)。這種監(jiān)測(cè)技術(shù)在大氣、空氣、水質(zhì)、土壤污染監(jiān)測(cè)中都有很高的用途，因而，大力推廣衍生氣相色譜法是十分具有價(jià)值的。