環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)中的氣相色譜法運(yùn)用分析

摘要：氣相色譜法是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的常用技術(shù)類型，其能協(xié)助相關(guān)部門快捷、精確地了解環(huán)境被污染現(xiàn)狀，有針對(duì)性地?cái)M定治理方案。本文在闡述氣相色譜法技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，分條列舉該技術(shù)用于環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的優(yōu)劣勢(shì)，較詳細(xì)地探究其具體實(shí)踐應(yīng)用，以期對(duì)技術(shù)完善與推廣有一定促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：環(huán)境保護(hù);環(huán)境監(jiān)測(cè);氣相色譜法;技術(shù)原理;實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）02-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.095

Abstract：Gas chromatography is a commonly used type of technology in environmental monitoring， which can assist relevant departments to quickly and accurately understand the current status of environmental pollution and to formulate targeted treatment plans.On the basis of elaborating the principle of gas chromatography technology，the article enumerates the advantages and disadvantages of this technology in the field of environmental protection and monitoring，and explores its practical application in detail in order to promote the improvement and promotion of the technology.

Keywords：Environmental protection;Environmental monitoring;Gas chromatography;Technical principles;Practical applications

氣相色譜是最近幾年中發(fā)展起來(lái)的一種新型監(jiān)測(cè)手段，其把氣液色譜作為主要監(jiān)測(cè)對(duì)象，當(dāng)下該種監(jiān)測(cè)方法在自然環(huán)境保護(hù)、化工、食品安全及臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中均有應(yīng)用，取得的效果也是較可觀的[1]。明確氣相色譜法的有關(guān)技術(shù)原理與作業(yè)程序，使其為環(huán)境保護(hù)及監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)，定性、定量且系統(tǒng)化地分析環(huán)境中污染物及相關(guān)組分成分，探究環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上整體提升環(huán)境治理效果。

1 氣相色譜法的概述

從本質(zhì)上分析，色譜法屬于一種物理分離法，又被叫作層析法。在具體分離實(shí)踐中，混合物能在不同部分之間流動(dòng)，不是動(dòng)態(tài)的一側(cè)被稱之為固定相，另一側(cè)液體能促使混合物流經(jīng)固定相，則被叫作流動(dòng)相。當(dāng)流動(dòng)相內(nèi)的混合物流經(jīng)固定相后，能和固定相之間發(fā)生反應(yīng)。組分在結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等方面也存在差異，彼此相互作用會(huì)形成差異性效果。在推動(dòng)力作用下，固定相內(nèi)局部的停滯時(shí)間有別，按照一定次序流出固定相，在不同兩相內(nèi)配置以后將混合物分離，故而被稱之為色譜技術(shù)。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始使用氣相色譜法對(duì)沸點(diǎn)<500℃的多種成分進(jìn)行基本的分離操作，在現(xiàn)實(shí)操作中可以通過(guò)調(diào)整氣壓指標(biāo)，促使高壓氣體容器能順利經(jīng)由預(yù)熱盤旋管道與檢測(cè)器的參比池，為柱子提供所需載體。當(dāng)然，在柱子位置也規(guī)劃了有關(guān)的分類設(shè)施，其能對(duì)氣、液進(jìn)行簡(jiǎn)易化分類。

2 環(huán)境保護(hù)、監(jiān)測(cè)中氣相色譜法的優(yōu)劣性分析

2.1 優(yōu)勢(shì)

在環(huán)境保護(hù)、監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，和其他監(jiān)測(cè)技術(shù)方法相比較，氣相色譜法在快捷性、有效性方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，監(jiān)測(cè)過(guò)程靈敏度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多種組分的同步性分析，檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較短暫;分析快速，完成一個(gè)分析周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間通常是數(shù)分鐘到幾十分鐘;技術(shù)應(yīng)用范疇廣泛，操作溫度及壓力對(duì)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程形成的約束相對(duì)較小;需要分析的樣品數(shù)量相對(duì)偏低，這更有益于提升監(jiān)測(cè)工作的高效性以及結(jié)果的精確度?，F(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)環(huán)境變化日漸復(fù)雜，若能合理使用氣相色譜法，則更能快捷地得出精確判斷。

2.2 劣勢(shì)

盡管氣相色譜法在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中存在諸多優(yōu)勢(shì)，但依然暴露出一些不足，比如在現(xiàn)實(shí)監(jiān)測(cè)操作中，該項(xiàng)技術(shù)不能直接定性、定量，需和已知樣品行對(duì)照分析后，方能獲得與質(zhì)、量相關(guān)的結(jié)果;并且吸附流程運(yùn)行期間存在吸附類別較少的不足，故而需要數(shù)次進(jìn)行檢測(cè)操作。

3 氣相色譜法在環(huán)境、監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 土壤農(nóng)藥殘留

土壤環(huán)境為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象之一，有機(jī)磷農(nóng)藥因?yàn)樽陨砭哂兴幮?qiáng)、殘留期短暫等特征，故而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有較廣泛應(yīng)用，在環(huán)境中有一定殘留期，敵敵畏、樂(lè)果等有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)人畜形成的毒性較大，增加急性中毒情況發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

針對(duì)土壤環(huán)境，采用氣相色譜法能較有效獲得各類農(nóng)藥對(duì)應(yīng)的含量指標(biāo)。比如，有研究人員將殺撲磷、甲胺磷及久效磷等十余種有機(jī)磷農(nóng)藥設(shè)為目標(biāo)對(duì)象，分析柱選擇厚液膜大口徑毛細(xì)管柱，采用火焰光度檢測(cè)器檢測(cè)，采用完善儀器分析及樣品前處理?xiàng)l件的形式，構(gòu)建了GC法檢測(cè)多組分有機(jī)磷農(nóng)藥的分析模型。采用以上方法精簡(jiǎn)了分析流程，減縮分析歷時(shí)，降低資金的投入量，為有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)工作的開(kāi)展提供了一種快捷、簡(jiǎn)易、精確的分析方法。也可以采用超聲波提取技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤環(huán)境，提取有機(jī)氯農(nóng)藥，具有提取時(shí)間較短、效率高、設(shè)備設(shè)施成本較低廉等諸多優(yōu)勢(shì)，故而，該類氣相色譜技術(shù)在環(huán)境樣品提取領(lǐng)域中有較廣泛應(yīng)用。

3.2 有毒氣體

苯、甲苯、乙苯及環(huán)己酮等均是工業(yè)生產(chǎn)與人們?nèi)粘Ｉ钪械闹饕袡C(jī)試劑，其共同特征是沸點(diǎn)偏低、容易揮發(fā)等，故而在使用期間易彌散在空氣中，容易被人在自然呼吸過(guò)程中吸進(jìn)體內(nèi)，對(duì)生命健康構(gòu)成危害，故而應(yīng)對(duì)該種污染物作出監(jiān)測(cè)，在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地實(shí)施防治措施。Tenax采樣管對(duì)空氣內(nèi)的痕量氯苯類化合物吸附效率較高;使用1mL石油醚予以解離處理，有助于簡(jiǎn)化樣品處理流程;使用氣相色譜—電子捕獲檢測(cè)器監(jiān)測(cè)空氣中污染物，外標(biāo)法的作用是能實(shí)現(xiàn)定量分析，在很大程度上保證了定量、定性分析結(jié)果的精確度，外界環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)過(guò)程形成的干擾較小，有益于維持檢測(cè)過(guò)程的高敏感性，試驗(yàn)研究證實(shí)其完全符合空氣內(nèi)12種氯苯類化合物痕量檢測(cè)的現(xiàn)實(shí)要求[4]。

針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)車間與作業(yè)場(chǎng)所空氣內(nèi)毒害氣體的檢測(cè)，可以采用形式不同的氣相色譜法進(jìn)行，針對(duì)作業(yè)場(chǎng)合空氣內(nèi)對(duì)一特丁基甲苯的檢測(cè)，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)尚未開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的氣相色譜法，美國(guó)的檢測(cè)方法是氣相色譜法，我國(guó)對(duì)其進(jìn)行借鑒后，把美國(guó)采用的10%OV-275填充色譜柱整改成常規(guī)使用的FFAP毛細(xì)管通用色譜柱，并嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范要求，構(gòu)建了活性炭吸附采樣、溶劑解吸的氣相色譜法。

3.3 水環(huán)境有毒物質(zhì)監(jiān)測(cè)

硝基苯類化合物是常見(jiàn)的有毒污染物，硝基苯已被證實(shí)是毒性持久的有機(jī)污染物類型，氯代硝基苯為一類可以誘導(dǎo)突變、癌變、致畸的化學(xué)物質(zhì)，在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)化不完全而有殘留，和廢物共同排放至水中，對(duì)地表水與地下水形成不同程度的污染。國(guó)家在地表水相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中明確指出使用硝基將芳烴取而代之，對(duì)生活飲用水源地進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)測(cè)與分析。現(xiàn)階段，氣相色譜的分離技術(shù)是檢測(cè)硝基苯類化合物的常用手段，因?yàn)榍疤幚碇惺褂昧吮阶鳛檩腿?，苯是致癌物，在使用過(guò)程中易形成二次污染。為解除以上困境，最近幾年中，有學(xué)者利用Oasis HLB萃取富集水樣、采用DB-35MS或相似毛細(xì)柱氣相色譜分離等方法，并以實(shí)驗(yàn)研究為支撐優(yōu)化影響萃取效率的因素，以上分析方法克服了過(guò)往萃取過(guò)程中溶劑消耗量大、毒性較強(qiáng)、流程繁瑣等不足，不僅符合痕量分析的現(xiàn)實(shí)要求，并且在含量偏高的廢水檢測(cè)領(lǐng)域中也體現(xiàn)出較好的適用性[5]。通過(guò)分析真實(shí)樣品的檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)該方法是集精確性、精密性、便捷性及實(shí)用性等為一身的測(cè)試手段。

4 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展對(duì)環(huán)境治理工作的推進(jìn)具有很大現(xiàn)實(shí)意義，可以說(shuō)前者是后者的重要基礎(chǔ)，前者發(fā)揮重要的輔助性作用，為治理方案的擬定提供可靠的數(shù)據(jù)支撐?，F(xiàn)如今，氣相色譜法儀器的自動(dòng)化水平持續(xù)提升，國(guó)家及政府機(jī)關(guān)應(yīng)予以該項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)一定重視，在后續(xù)的研究及發(fā)展中，增強(qiáng)科技的投入力度，進(jìn)一步提升氣相色譜法的快捷性、靈敏性與高效性，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、治療及保護(hù)工作的開(kāi)展提供更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-12-13

作者簡(jiǎn)介：柳清源（1987），男，漢族，大專學(xué)歷，初級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。