氣相色譜技術(shù)及其在環(huán)境監(jiān)測工作中的應用

盧鵬宇 徐德杰

（滕州市環(huán)境監(jiān)測站 山東滕州 277500）

在全球經(jīng)濟水平快速增長的背景下，科技生產(chǎn)力水平較以往也取得了極大的提升，這也極大地改善了人們的生活質(zhì)量，與此同時也帶來了一些負面問題如環(huán)境問題。在環(huán)境監(jiān)測當中氣相色譜具有良好的適用性并具備了高效性，因此得到了廣泛的使用，這對于環(huán)境監(jiān)測工作的順利展開有著積極的引導作用。

1 氣相色譜特點及原理分析

氣相色譜技術(shù)需要以氣體作為流動相，樣品在氣相傳遞過程中具有較高的速率，因此樣品組分能夠在固定相與流動相間迅速達到平衡。基于氣相色譜技術(shù)固定相篩選范圍較大，這也讓氣相色譜分離在分析速率上有了較大的優(yōu)勢[1]。在檢測器技術(shù)水平不斷提升的過程中，它的靈敏性也得到了極大的提升，這也使其在檢測過程中具備了較高的靈敏度，大大地提升了檢測效率。

在氣相色譜法測定過程中先要對樣品進行汽化然后將載氣滲入其中，經(jīng)過色譜柱分離后，單一組分進入檢測器然后進行信號記錄并通過PC端反映給用戶，以上便為氣相色譜檢測的主要流程。在這個過程中遵循了物質(zhì)沸點以及極性存在差異的原理從而實現(xiàn)了混合物的分離。在分析樣品進入汽化室后被載氣（一般為惰性氣體）帶入色譜柱，色譜柱中存在固定相，樣品中各組分之間的極性與沸點存在差異，因此不同組分會在流動相以及固定相之間產(chǎn)生吸附平衡，當然這種平衡態(tài)是理想化的，在流動相不斷運動的過程中這種平衡無法建立那么就造成了組分經(jīng)歷了反復的吸附/解吸附過程，因此流動相中組分的濃度愈大則先流出色譜柱，而固定相組分的濃度愈大則后流出色譜柱，從而達到了分離的目的[2]。當組分被分離后將進入檢測器，檢測器可將組分信息轉(zhuǎn)換為電信號，并且電信號的大小與組分濃度呈正相關關系，PC端將這些信號進行放大處理并反饋在用戶面前即形成了氣相色譜圖表。

2 氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應用分析

當前環(huán)境問題已經(jīng)成為了人類當前面對的最大問題之一，通過氣相色譜技術(shù)可對環(huán)境污染元素進行有效測定。例如在大氣污染物測定中可對有害氣體、硫化物氣體、氮氧化物進行準確測定；在水體監(jiān)測中可對有機溶劑、多環(huán)芳烴等污染物進行測定，另外利用氣相色譜技術(shù)還可進行土壤分析以及固體廢棄物分析。

2.1 土壤殘留農(nóng)藥監(jiān)測分析

由于我國一直以來是一個農(nóng)業(yè)大國，因此在農(nóng)藥使用上用量較大，特別是有機磷農(nóng)藥使用頻率較高。這類農(nóng)藥對人體具有很大的危害并且對環(huán)境會產(chǎn)生不良作用，殘留期較長，因此需要給予特別關注。采取氣相色譜技術(shù)可對這些殘留農(nóng)藥進行有效分析，采用厚液膜大口徑毛細管柱作為分析柱，并結(jié)合火焰光度檢測器進行測定。構(gòu)建合理的預處理條件可對多組分有機磷農(nóng)藥進行較為準確的分析。氣相色譜技術(shù)大大地縮短了農(nóng)藥監(jiān)測周期，并提升了農(nóng)藥監(jiān)測的準確度。在相關研究中結(jié)合超聲波提取技術(shù)使得氣相色譜檢測效率得到了進一步提升，并且經(jīng)濟性較為理想，可被用于大范圍環(huán)境樣本提取。

2.2 水質(zhì)監(jiān)測

在地表水與地下水中硝基苯類化合物是較為常見的毒性污染物，此類化合物具有較大的危害性，由于化工生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化不夠徹底從而殘留下來。氣相色譜技術(shù)是水中硝基苯類化類化合物最有效的監(jiān)測技術(shù)之一。在監(jiān)測前一般需要使用苯類化合物作為萃取溶劑，但由于苯類化合物是典型的致癌物質(zhì)，以此會帶來二次污染。在相關研究中可對水樣采用OasisHLB萃取并利用毛細柱氣相色譜分離，在此基礎上對萃取條件進行優(yōu)化可得到更好的效果[3]。上述方法避免了大量使用萃取溶劑從而克服了二次污染的缺陷，具有簡便、快捷、高效的特點。在水源中氯苯類化合物是另一類較為常見的污染物，采取強極性毛細管柱對其進行分離具有較高的靈敏度，可有效測定出污染物含量，精度較高，符合地表水以及飲用水監(jiān)測的需求。另外對于水體中的重金屬也可以利用氣相色譜進行監(jiān)測，重現(xiàn)性好，精確度高。

2.3 空氣和廢氣監(jiān)測

在工業(yè)生產(chǎn)中會存在大量的揮發(fā)性有機物分散于空氣當中，這會對人類的生活環(huán)境以及生命健康等產(chǎn)生嚴重的影響。使用氣相色譜技術(shù)對其進行監(jiān)測一般以石油醚對其進行解析，采取外標法進行定量、定性可滿足大氣監(jiān)測的需求。在工業(yè)生產(chǎn)中車間溢出的有毒氣體也可通過氣相色譜法進行測定，以FFAP毛細管通用色譜柱配合活性炭吸附采樣，通過溶劑解吸的方法來對樣本進行測定。

3 結(jié)語

在實際監(jiān)測當中，由于氣相色譜技術(shù)具有良好的適用性因此得到了廣泛的應用，在氣相檢測儀器精密度不斷提升的過程中，其工作效率也將大幅度提升。在實際監(jiān)測中會將氣相色譜技術(shù)與其他吸附技術(shù)或分離技術(shù)關聯(lián)起來從而得到更好的分離效果，并對萃取條件進行優(yōu)化從而得到更為精確的分析結(jié)果。在氣相色譜技術(shù)水平不斷提升的過程中，它在環(huán)境監(jiān)測中將具有更大的應用空間。

[1]李利榮,吳宇峰,楊家鳳.固相萃取-氣相色譜法測定水中硝基苯類有機污染物的方法研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測.2007,(01).

[2]曹芹,侯善勇.在線氣相色譜分析在連續(xù)自動大氣監(jiān)測中的應用[J].科技創(chuàng)新導報.2009,(19).

[3]傅若農(nóng).近兩年國內(nèi)氣相色譜的進展[J].分析試驗室.2011,(05).