環(huán)境監(jiān)測中氣相色譜技術的應用

隨著當前環(huán)境保護以及可持續(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，對于先進監(jiān)測技術的投入和研究力度也在不斷加大，氣相色譜技術作為當前較為先進的一種環(huán)境監(jiān)測技術，對于環(huán)境保護有著十分重要作用和意義。因此，進一步加強對于氣相色譜技術在環(huán)境監(jiān)測中的研究和應用分析是十分有必要的。

一、氣相色譜技術原理

氣相色譜是一種物質分離、分析技術，主要是借助不同物質理化性質方面的差異而對其進行分離，然后再對其中的混合物成分以及含量等進行科學測定的技術。在應用氣相色譜技術的過程中，通過流動相使得待測物質發(fā)生運動，并將其推向固定相，并與固定相發(fā)生一系列反應。由于不同的物質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)生反應之后，不同的成分其在固定相當中停留的時間也會存在一定差異。在實際監(jiān)測過程中，為避免待測樣品失衡，需要借助氣體進行有效推動，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確性也會逐漸提高。

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

二、環(huán)境監(jiān)測中氣相色譜技術的應用

（一）在土壤監(jiān)測中的應用

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)藥等各種化學藥品的使用，使得當前我國土壤中農(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)藥使用超標而導致食品安全等問題的發(fā)生，就需要加強對于土壤中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測。在實際進行分析的過程中，應用氣相色譜技術對土壤中所含有的有機磷等進行監(jiān)測，不僅能夠有效提升監(jiān)測質量縮短監(jiān)測周期，還能夠通過與其他技術的有效融合進一步提高監(jiān)測效率。

事實上對于土壤而言，揮發(fā)性有機物是其中的主要污染之一，而且土壤中揮發(fā)性有機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，因此加強對于土壤中揮發(fā)性有機物的監(jiān)測，已然成為當前土壤環(huán)境治理當中的重要內容，而氣相色譜技術能夠在此方面發(fā)揮良好的作用。

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

（二）在環(huán)境大氣VOCs檢測中的應用

1.VOCs檢測流程

氣相色譜技術在大氣VOCs中的監(jiān)測應用，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施能夠進一步提升大氣監(jiān)測的準確性以及質量效率。在實際應用氣相色譜技術的過程中，首先需要對大氣中的VOCs進行收集采樣，需要借助氮氣，在恒溫的情況下將吸附管等相關設備中的無關雜質進行清理，并進行相應的采樣工作，在采樣結束之后，需要加熱采樣管，然后通過氮氣將收集到的VOCs進行處理，并將其導入到氣相色譜儀當中。在色譜儀的作用之下，實現(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進行數(shù)據(jù)處理和分析，該過程主要是依靠FID檢測設備完成的，通過上位機對于檢測得到的信號和相關數(shù)據(jù)進行處理，進而分析得到不同VOCs的濃度。在實際進行數(shù)據(jù)處理和分析的過程中，為進一步保障分析的合理性以及可靠性，需要綜合使用一階導數(shù)和二階導數(shù)進行處理和分析，通過對相關數(shù)據(jù)的分析和處理進而確定色譜峰值。

（三）在水質監(jiān)測中的應用

氣相色譜技術除了能夠應用在大氣監(jiān)測以及土壤環(huán)境監(jiān)測當中之外，還能夠對水質情況進行監(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。例如，借助氣相色譜技術監(jiān)測水中的硝基苯類化合物，此類化合物經(jīng)常會在轉化過程中造成大量的殘留，給水質情況以及周圍環(huán)境造成嚴重影響，而通過氣相色譜技術能夠簡單快捷的對此類化合物進行集中監(jiān)測，不僅能夠有效保障監(jiān)測的質量，而且還提高了監(jiān)測效率。在實際應用氣相色譜技術的過程中，需要結合所監(jiān)測的有害物質的組分和實際特點選擇有效地監(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。在對水中的苯類物質時，則需要采用吹掃捕集氣相色譜質譜聯(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種有機氯苯化合物[2]。

結束語

綜上所述，氣相色譜技術在環(huán)境監(jiān)測中不僅能夠對土壤環(huán)境進行監(jiān)測，還能夠對環(huán)境大氣以及水質情況等進行監(jiān)測，不僅提高了監(jiān)測的質量，而且進一步保障了監(jiān)測過程的科學性以及完整性，進一步提升了我國環(huán)境監(jiān)測水平。相信隨著對于氣相色譜技術的研究和應用，我國環(huán)境保護能力和效果都將會得到進一步提升。

本文來源：《魅力中國》：http://m.00559.cn/w/wy/25805.html