氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用探討

趙文鵬 劉文茹 張楠 趙輝

摘要：環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜工作，環(huán)境監(jiān)測是其中十分重要的一項(xiàng)構(gòu)成部分，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量會(huì)對(duì)影響環(huán)境保護(hù)作業(yè)的開展造成直接影響。氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用，而且從實(shí)際應(yīng)用情況來看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果，對(duì)于保護(hù)我國生態(tài)環(huán)境來說意義重大。

關(guān)鍵詞：氣相色譜技術(shù);環(huán)境監(jiān)測;土壤環(huán)境;大氣環(huán)境

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）10-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.062

Abstract：Environmental protection is a complicated task， and environmental monitoring is a very important part of it.The quality of environmental monitoring will directly affect the development of environmental protection operations.Gas chromatography technology has been widely used in environmental monitoring，and from the practical application situation，it has also achieved good application results， which is of great significance for the protection of China's ecological environment.

Key words：Gas chromatography technology;Environmental monitoring;Soil environment;Atmospheric environment

1 氣相色譜技術(shù)

1.1 技術(shù)原理

氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中之所以能夠完成相應(yīng)的測定和分析，主要是由于通過對(duì)氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用，揮發(fā)出的氣體的流動(dòng)性強(qiáng)，通過流動(dòng)方式完成對(duì)檢測樣品的管理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)檢測條件運(yùn)行質(zhì)量的維護(hù)[1]。最重要的是，被檢測樣品不會(huì)發(fā)生失衡現(xiàn)象，這對(duì)提高環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量來說意義重大，并且具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

在對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，要遵循物質(zhì)極性差異及分沸點(diǎn)要求，通過對(duì)該特征進(jìn)行應(yīng)用，可以完成對(duì)混合物的科學(xué)分離。除此之外，在環(huán)境監(jiān)測中對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用完成檢測，將惰性氣體作為載氣，流動(dòng)相中濃度最大的氣體可以從色譜柱儀器中被先檢測處理，這種處理方式在實(shí)際應(yīng)用期間，可以通過PC端完成對(duì)電信號(hào)進(jìn)行收集，完成對(duì)信號(hào)的收集后，要做好匯總，然后形成色譜圖表，進(jìn)而保證用戶可以結(jié)合具體情況對(duì)分析工作內(nèi)容進(jìn)行完善[2]。

2 氣相色譜技術(shù)在環(huán)境檢測中的具體應(yīng)用

2.1 氣相色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

現(xiàn)代環(huán)境污染問題日益加劇，在水體中出現(xiàn)了大量的污染物，水中常見的污染物有可溶性氣體、鹵代烴、有機(jī)酸、苯系物等多種對(duì)水源會(huì)造成污染的物質(zhì)。近幾年，新興的有機(jī)污染越來越嚴(yán)重，水中常見的有機(jī)污染物有多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等，針對(duì)水中的各種有機(jī)物都可以采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行測定，這也使氣相色譜法被廣泛應(yīng)用到了地下水、生活污水、地表水、工業(yè)廢水等不同領(lǐng)域中，而且從實(shí)際應(yīng)用情況來看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。在對(duì)廢水中的鹵代烴進(jìn)行測定時(shí)，常用的方法為頂空氣相色譜法[3]。曾有研究人員對(duì)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)法進(jìn)行應(yīng)用，在40℃情況下進(jìn)行吹掃，12min、240℃解吸溫度，在180s內(nèi)對(duì)水中存在的12種容易揮發(fā)的鹵代烴化合物進(jìn)行了全面分析。在測定水中的苯系物時(shí)，可以對(duì)吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建地表水氯苯類化合物檢測方法，通過對(duì)該方法的應(yīng)用，能夠完成對(duì)遭受污染的檢測，進(jìn)行檢測時(shí)，能夠檢測出有機(jī)氯苯化合物超過11種，而且該方法在應(yīng)用期間，具有樣品損失率低等優(yōu)點(diǎn)，這也使該方法得到了廣泛應(yīng)用。

2.2 氣相色譜技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

氣相色譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了土壤環(huán)境中，例如，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中存在的農(nóng)藥、亞硝酸、植物生成激素等各種對(duì)土壤會(huì)造成污染的物質(zhì)的測定，但是，在實(shí)際測定期間，更加傾向于對(duì)土壤中殘留有機(jī)磷農(nóng)藥情況的檢測，有機(jī)磷農(nóng)藥具有良好的藥性，而在土地中的殘留時(shí)間短，因此，得到廣泛應(yīng)用，深得農(nóng)戶喜愛。但是，從實(shí)際情況來看，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留會(huì)對(duì)生物造成嚴(yán)重危害，一方面，會(huì)危害牲畜健康和生命，另一方面，還會(huì)造成人中毒事件。在土壤環(huán)境監(jiān)測中若結(jié)合質(zhì)譜聯(lián)用，不僅能夠在同一時(shí)間完成相應(yīng)的定量分析，而且通過檢測能夠給出未知化合物組分結(jié)構(gòu)，以及分子量等各項(xiàng)信息內(nèi)容。在對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行檢測期間，研究人員利用乙腈提取方法進(jìn)行作業(yè)，再采用3∶1的甲苯-乙腈梯度洗脫后，實(shí)際作業(yè)期間，應(yīng)當(dāng)采取洗脫、氮吹、定容方式進(jìn)行處理，采取氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，檢測土地上種植菠菜中殘留的唑類農(nóng)藥，通過檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，一共檢測出了環(huán)氧七氯、氟硅唑等多種不同類型的農(nóng)藥殘留化合物，檢測結(jié)果精準(zhǔn)，可以準(zhǔn)確反應(yīng)土壤環(huán)境。

2.3 氣相色譜技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用

近幾年，我國經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提升，這也使社會(huì)上的汽車數(shù)量不斷增多，汽車在行駛期間會(huì)排放出大量的污染物，同時(shí)，工業(yè)生成期間也會(huì)釋放大量有機(jī)污染物，這些污染物的存在會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染，會(huì)對(duì)人們的健康造成威脅，甚至?xí){人們的生命。工業(yè)的發(fā)展使大氣遭受到了嚴(yán)重污染，大氣懸浮顆粒物對(duì)人們健康造成危害的報(bào)道頻繁出現(xiàn)，這也使人們提高了對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測的重視。大氣污染檢測期間對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)大氣中毒害氣體、大氣懸浮物、氣溶膠等各種污染物的全面檢測。我國在20世紀(jì)80年代的大氣監(jiān)測工作中就對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)在北京、沈陽、成都等城市中都得到了應(yīng)用，并且，從具體應(yīng)用情況來看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。通常來說，監(jiān)測空氣中的污染物時(shí)，會(huì)采用石油醚對(duì)樣品進(jìn)行處理，采用外標(biāo)法完成定量分析，調(diào)試最佳參數(shù)，最終達(dá)到最佳效果。研究人員利用活性炭完成對(duì)樣品的采集，在二氧化硫環(huán)境下，解析30min，完成解析操作后，進(jìn)行色譜分析，構(gòu)建針對(duì)空氣中痕量氯乙酸甲酯的分析措施，在該過程中，能夠保證回收率能夠達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)，這也使該項(xiàng)內(nèi)容得到了廣泛關(guān)注。此外，也可以采用活性炭，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用完成對(duì)廢氣的采集，然后利用二氧化硫解析，然后再開展色譜分析，通過該處理方式，能夠完成對(duì)空氣苯系物的測量，一共可以測出苯系物11種，而且具有良好的分離效果，加標(biāo)回收率可以超過98.5%。

3 環(huán)境監(jiān)測期間對(duì)氣相色譜技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

環(huán)境問題是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的一項(xiàng)重要問題，了解環(huán)境監(jiān)測期間氣相色譜技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢意義重大，只有了解氣相色譜技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢，才能夠使氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的作用能夠得到充分體現(xiàn)，進(jìn)而使環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量達(dá)到要求。

3.1 質(zhì)譜聯(lián)用

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用是氣相色譜聯(lián)用中應(yīng)用最早，而且最廣泛的一項(xiàng)技術(shù)。在環(huán)境監(jiān)測中對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，使氣相色譜在應(yīng)用期間穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)得到了解決，而且使色譜在具體應(yīng)用期間能夠快速分離優(yōu)點(diǎn)得到全面發(fā)揮，從而確保了在環(huán)境監(jiān)測中，能夠準(zhǔn)確分離污染物，并且也提高了監(jiān)測效率。

3.2 紅外光譜聯(lián)用

在環(huán)境監(jiān)測期間對(duì)紅外光譜法進(jìn)行應(yīng)用，其一項(xiàng)主要缺點(diǎn)就是難以對(duì)環(huán)境中存在污染物的混合物進(jìn)行界定，聯(lián)合應(yīng)用氣相色譜技術(shù)和紅外光譜法，能夠使氣相色譜技術(shù)在應(yīng)用期間能夠快速分離混合物的優(yōu)點(diǎn)得到充分體現(xiàn)，而且也能夠使紅外光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中，能夠提供化合物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)得到全面發(fā)揮，可見，分析未知混合有機(jī)物時(shí)，采取紅外光譜聯(lián)用，能夠提高環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，確保最終監(jiān)測作業(yè)效率，保證最終能夠獲取到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

近幾年，隨著人們對(duì)氣相色譜技術(shù)研究的不斷深入，該項(xiàng)技術(shù)得到了快速發(fā)展，并且變得更加成熟，同時(shí)，相關(guān)聯(lián)用技術(shù)也取得了相助進(jìn)步，在未來對(duì)環(huán)境污染情況的監(jiān)測中，聯(lián)用技術(shù)勢必會(huì)發(fā)揮出更大的作用。因此，在日后環(huán)境監(jiān)測中，要不斷拓寬氣相色譜技術(shù)應(yīng)用空間，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性，這對(duì)于環(huán)境保護(hù)來說意義重大。

4 結(jié)束語

在環(huán)境監(jiān)測中對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用取得了不錯(cuò)的效果，主要應(yīng)用在水環(huán)境、土壤環(huán)境及環(huán)境監(jiān)測方面。在對(duì)環(huán)境監(jiān)測時(shí)，要確保采用的氣相色譜技術(shù)的合理應(yīng)用，同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)其應(yīng)用的研究，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展，使技術(shù)變得更加先進(jìn)，從而滿足環(huán)境監(jiān)測作業(yè)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]卞銳，徐春曉，于萍，等.氣相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)展[J].化學(xué)分析計(jì)量，2019，28（06）：130-133.

[2]王彬蔚.氣相色譜法在測定廢水中有機(jī)物的應(yīng)用進(jìn)展[J].化學(xué)與粘合，2019，41（04）：308-311.

[3]劉德生.氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用策略研究[J].化工管理，2019（14）：93-94.

收稿日期：2020-08-21

作者簡介：趙文鵬（1986-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測。