環(huán)境監(jiān)測中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用

隨著當(dāng)前環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展概念的不斷深入，國家對于環(huán)境監(jiān)測方面重視程度不斷加強(qiáng)，對于先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)的投入和研究力度也在不斷加大，氣相色譜技術(shù)作為當(dāng)前較為先進(jìn)的一種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，對于環(huán)境保護(hù)有著十分重要作用和意義。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)對于氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的研究和應(yīng)用分析是十分有必要的。

一、氣相色譜技術(shù)原理

氣相色譜是一種物質(zhì)分離、分析技術(shù)，主要是借助不同物質(zhì)理化性質(zhì)方面的差異而對其進(jìn)行分離，然后再對其中的混合物成分以及含量等進(jìn)行科學(xué)測定的技術(shù)。在應(yīng)用氣相色譜技術(shù)的過程中，通過流動相使得待測物質(zhì)發(fā)生運(yùn)動，并將其推向固定相，并與固定相發(fā)生一系列反應(yīng)。由于不同的物質(zhì)其組成成分以及含量等都存在一定差異，因此在其經(jīng)過固定相并發(fā)生反應(yīng)之后，不同的成分其在固定相當(dāng)中停留的時間也會存在一定差異。在實(shí)際監(jiān)測過程中，為避免待測樣品失衡，需要借助氣體進(jìn)行有效推動，以此提高樣品的傳輸速度，保障監(jiān)測的流暢性以及質(zhì)量。而且隨著監(jiān)測時間的延長，氣相色譜監(jiān)儀器的靈敏程度和準(zhǔn)確性也會逐漸提高。

氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中主要優(yōu)勢包括以下幾個方面：第一，該技術(shù)的靈敏度較高，即便是含量較小的物質(zhì)也能夠被監(jiān)測出來，因此在對空氣中的微量有害物質(zhì)進(jìn)行檢測分析的過程中，也可以使用氣相色譜技術(shù)。第二，該技術(shù)有著極強(qiáng)的辨別性以及識別能力，即便是對物質(zhì)組成十分相近的同分異構(gòu)體或者是同位素也能夠?qū)崿F(xiàn)有效分辨。第三，相比于其他監(jiān)測技術(shù)而言，氣相色譜技術(shù)的監(jiān)測效率相對較高，通常情況下幾分鐘之內(nèi)就能夠完成對于普通物質(zhì)的分離和分析。第四，該技術(shù)有著較為廣泛的適應(yīng)性，無論是對何種程度含量的物質(zhì)，還是氣體或者液體，都能夠使用該技術(shù)進(jìn)行分離分析，而且對于樣品的需求量也相對較少。最后，該技術(shù)相關(guān)設(shè)備價格低廉，便于控制成本，而且操作簡單容易上手[1]。

二、環(huán)境監(jiān)測中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用

（一）在土壤監(jiān)測中的應(yīng)用

在我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的情況之下，由于農(nóng)藥等各種化學(xué)藥品的使用，使得當(dāng)前我國土壤中農(nóng)藥含量也在持續(xù)提升，對于我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。為保障農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，避免由于農(nóng)藥使用超標(biāo)而導(dǎo)致食品安全等問題的發(fā)生，就需要加強(qiáng)對于土壤中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測。在實(shí)際進(jìn)行分析的過程中，應(yīng)用氣相色譜技術(shù)對土壤中所含有的有機(jī)磷等進(jìn)行監(jiān)測，不僅能夠有效提升監(jiān)測質(zhì)量縮短監(jiān)測周期，還能夠通過與其他技術(shù)的有效融合進(jìn)一步提高監(jiān)測效率。

事實(shí)上對于土壤而言，揮發(fā)性有機(jī)物是其中的主要污染之一，而且土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的含量的不斷升高，使得其對于環(huán)境的影響和破壞程度也在不斷加大，因此加強(qiáng)對于土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測，已然成為當(dāng)前土壤環(huán)境治理當(dāng)中的重要內(nèi)容，而氣相色譜技術(shù)能夠在此方面發(fā)揮良好的作用。

目前，我國對于土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測主要采用的是頂空法。在實(shí)際監(jiān)測的過程中，需要先把混合物放置到頂空瓶當(dāng)中，然后對其進(jìn)行升溫處理，促使土壤中的有機(jī)物揮發(fā)，再在溫度穩(wěn)定的情況之下，通過氣相色譜技術(shù)將頂空氣相濃度監(jiān)測出來，并用以確定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的濃度。

（二）在環(huán)境大氣VOCs檢測中的應(yīng)用

1.VOCs檢測流程

氣相色譜技術(shù)在大氣VOCs中的監(jiān)測應(yīng)用，其主要是由熱脫附處理、氣相色譜分析以及數(shù)據(jù)處理這三個步驟組成的，通過對這三個步驟的合理安排和有效實(shí)施能夠進(jìn)一步提升大氣監(jiān)測的準(zhǔn)確性以及質(zhì)量效率。在實(shí)際應(yīng)用氣相色譜技術(shù)的過程中，首先需要對大氣中的VOCs進(jìn)行收集采樣，需要借助氮?dú)猓诤銣氐那闆r下將吸附管等相關(guān)設(shè)備中的無關(guān)雜質(zhì)進(jìn)行清理，并進(jìn)行相應(yīng)的采樣工作，在采樣結(jié)束之后，需要加熱采樣管，然后通過氮?dú)鈱⑹占降腣OCs進(jìn)行處理，并將其導(dǎo)入到氣相色譜儀當(dāng)中。在色譜儀的作用之下，實(shí)現(xiàn)對于VOCs各組分的分離，并完成后續(xù)檢測。

2.數(shù)據(jù)處理分析

在檢測完成之后，需要對VOCs進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，該過程主要是依靠FID檢測設(shè)備完成的，通過上位機(jī)對于檢測得到的信號和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而分析得到不同VOCs的濃度。在實(shí)際進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析的過程中，為進(jìn)一步保障分析的合理性以及可靠性，需要綜合使用一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行處理和分析，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和處理進(jìn)而確定色譜峰值。

（三）在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用

氣相色譜技術(shù)除了能夠應(yīng)用在大氣監(jiān)測以及土壤環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中之外，還能夠?qū)λ|(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測，通常情況在監(jiān)測地下水和地表水中的毒性污染物時，會使用氣相色譜技術(shù)。例如，借助氣相色譜技術(shù)監(jiān)測水中的硝基苯類化合物，此類化合物經(jīng)常會在轉(zhuǎn)化過程中造成大量的殘留，給水質(zhì)情況以及周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響，而通過氣相色譜技術(shù)能夠簡單快捷的對此類化合物進(jìn)行集中監(jiān)測，不僅能夠有效保障監(jiān)測的質(zhì)量，而且還提高了監(jiān)測效率。在實(shí)際應(yīng)用氣相色譜技術(shù)的過程中，需要結(jié)合所監(jiān)測的有害物質(zhì)的組分和實(shí)際特點(diǎn)選擇有效地監(jiān)測方法，例如，在監(jiān)測廢水中的鹵代烴時，通常會使用頂空氣相色譜技術(shù)。在對水中的苯類物質(zhì)時，則需要采用吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法，該種檢測方式不僅效率較好而且樣品損失率也相對較低，能夠同時檢測出11種有機(jī)氯苯化合物[2]。

結(jié)束語

綜上所述，氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中不僅能夠?qū)ν寥拉h(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，還能夠?qū)Νh(huán)境大氣以及水質(zhì)情況等進(jìn)行監(jiān)測，不僅提高了監(jiān)測的質(zhì)量，而且進(jìn)一步保障了監(jiān)測過程的科學(xué)性以及完整性，進(jìn)一步提升了我國環(huán)境監(jiān)測水平。相信隨著對于氣相色譜技術(shù)的研究和應(yīng)用，我國環(huán)境保護(hù)能力和效果都將會得到進(jìn)一步提升。

本文來源：《魅力中國》：http://k2057.cn/w/wy/25805.html