便攜式儀器的優點及其在環境應急監測中的應用

呂 騰武開業

1.蘭州交通大學化學與生物工程學院2.陜西省榆林市環境監測總站，榆林 719000

便攜式儀器的優點及其在環境應急監測中的應用

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1.蘭州交通大學化學與生物工程學院2.陜西省榆林市環境監測總站，榆林 719000

隨著經濟的發展，環境突發事件日益增多，由于突發事件具有突發性、不可預測性、所以常規的實驗室檢測手段已經滿足不了形勢的需要，用便攜式儀器在事故現場監測，可以保證得到第一手數據，準確度高、精密度好的便攜式儀器越來越受到社會各界重視，本文以幾款環境監測儀器為例，簡要敘述。

便攜式儀器；應急監測

1 便攜式重金屬測定儀

實驗室分析重金屬離子的常規方法是原子吸收分光光度法，利用火焰原子吸收或者石墨爐法來測定環境樣品中金屬元素的含量，優點是準確度和精密度好，缺點是只能在實驗室內進行分析測定，因為體積龐大不能帶到現場，并且分析時間長，程序繁雜，隨著環境事故的頻發，要求環境監測隊伍能夠做到現場采樣、現場分析，及時準確的報出化驗數據，以方便迅速做出應急方案，保障人民群眾生命與財產的安全。

澳大利亞Cogent公司生產的PDV6000 plus便攜式重金屬測定儀主機重量只有一千克左右，便于攜帶，可以快速、方便的對環境水樣中常見的4種金屬離子Cu2+/Zn2+/ Pb2+/Cd2+同時進行檢測， 而且靈敏度高，選擇性好，檢測限最低可達5ppb，在環境事故應急監測中得到廣泛的應用，該儀器主體工作系統是三電極系統，工作電極為玻碳電極，參考電極為銀-氯化銀電極，內部充滿KCI溶液作為平衡電解質，對電極為Pt電極，起平衡電極電勢的作用，儀器可以在4min內完成Cu2+/Zn2+/Pb2+/Cd2+重金屬離子的測定。Cu2+/Zn2+/Pb2+/Cd2+濃度在10ppb～8000ppb范圍內與響應信號線性關系良好，方法檢出限為5ppb，加標回收率為98.1%～100.1%，方法簡便實用，用于環境應急監測，所得結果令人滿意。

2 便攜式酸度計

以上海雷磁儀器廠生產的PHBJ-260型便攜式酸度計（PH計）為例，該儀器具有如下優點：

寬屏LCD顯示，藍色背光可控；具有全自動校準、斷電保護、自動校準、手動和自動溫度補償等功能；具有欠壓顯示提示、自動關機功能，從而延長電池使用壽命；可選擇五種pH緩沖溶液對儀器進行一點或二點自動標定；通過調節等電位點，選配專用電極，可以測量超純水、純水和鍋爐水的pH值；支持測試結果貯存、刪除、查閱、打印，最多可貯存200套實驗數據；具有RS-232接口，可接TP-16型打印機，選用雷磁數據采集軟件可與計算機通訊。

3 便攜式溶解氧計

以上海雷磁儀器廠生產的JPBJ-608型便攜式溶解氧計（PH計）為例，該儀器是一臺智能型的分析儀器，可用于自來水水源監測、水產養殖場、環保、污水處理廠、飲料行業及科研單位等部門對水體溶解氧的測定。該儀器具有如下優點：

儀器外形新穎、攜帶方便，適用于現場和野外操作，同時儀器電池連續工作壽命長，可作為實驗室的常規分析設備；儀器可同時進行溶解氧濃度、飽和度、電極電流及溫度測量；采用微處理器技術，寬屏幕液晶顯示，同時具有操作提示功能，使用簡單方便；采用新型PC面板，可靠性好；儀器采用低功耗設計，具有欠壓顯示、自動關機等電源管理功能；具有自動溫度補償功能；儀器機箱防護等級為IP65，防水防塵，適用于野外作業；帶有RS-232接口，可接TP-16型打印機，亦可選用REX DC雷磁數據采集軟件與計算機通訊；可零氧、滿度、氣壓和鹽度校準、斷電保護等功能；對測試結果可以貯存、刪除、查閱、打印，最多可貯存250套測量數據，并提供即時打印、存貯打印兩套打印模式供用戶選擇。

4 便攜式氣相色譜儀

以美國生產的SRI8610C便攜式氣相色譜儀為例，該儀器具備如下特點：

該儀器尺寸:19"長×14.5" 寬×13.5"高，裝有一個單獨得10口的氣體電子取樣閥和兩根填充柱，一根2米的13X分子篩柱和一根2米的硅膠柱，單獨的冷柱頭直接進樣口，整機裝有柱箱溫度調節閥、溫度控制箱，柱箱可調溫度為室溫到400℃，整個色譜系統氣路采用電子壓力控制（EPC），載氣壓力可調，所有的可控區域、閥、溫度、壓力和電壓等用LED數字顯示、包括TCD、FID檢測器、甲烷轉化器，TCD檢測器檢測限在200ppm～500ppm范圍，可檢測H2、O2、N2、CH4以及濃度至少在200ppm～500ppm之間的其它化合物；FID檢測器可檢測C1-C6的所有碳氫化合物以及CO和CO2，通過甲烷轉化裝置可將CO和CO2轉化成甲烷，再用FID進行檢測，甲烷轉化裝置，對于CO,CO2,和所有的碳氫化合物，檢測限可達5ppm。

內置的無噪音空氣壓縮機，10口的氣體電子取樣閥，可與IBM計算機兼容的數據處理系統，可以在Windows XP WIN98/2000 系統下運行，內置的4通道數據傳輸部件，隨機帶一根DB-9 RS-232C數據線可以與IBM臺式機或筆記本電腦相連，進行數據傳輸。

該儀器一次進樣能夠分析多種氣體：H2、O2、N2、CO、CO2、NOx、CH4、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丁烷、戊烷以及C6-C8，與其它多種氣體分析系統相比SRI8610-007操作更加簡便。

5 便攜式氣相色譜質譜聯用儀

便攜式氣相色譜一質譜聯用儀將氣相色譜的高分辨能力和質譜檢測器的定性能力二者相結合，為迄今國際上對揮發性有機物最有效和可靠的監測手段之一。以美國生產的HAPSITE便攜式氣相色譜質譜聯用儀為例，該儀器具備如下特點：

便攜式氣質聯用儀(便攜式GC／ MS)一般由氣相色譜儀和質譜儀、載氣和內部標準氣體瓶、高真空泵及控制電子件、電池、鍵盤、顯示器和探頭組成，便攜式GC／MS可以實現直接進樣，完全適合在現場工作，在應急監測工作中具有極大的優越性。便攜式GC／MS中的質譜可以被看成是GC的檢測器，與標準GC相比，能夠解決許多其無法解決的問題，如共洗脫峰、保留時間位移、沒有預料的未知物質和基質的干擾等。通過質譜圖提供待測物質的類別信息，通過與標準譜圖庫的比較，完成對待測物質的定性；通過TIC(總離子流)圖的峰高與峰面積，與加注的內標化合物比較，在沒有待測物質標樣的情況下完成對待測物質的半定量分析，從而為環境突發事件復雜、未知有機物污染事故的應急監測提供一套完整的解決方案。便攜式 GC／MS一般還具有MS模式，即待測污染物質直接進入質譜，如同便攜FID／PID檢測器，直接得到 TIC圖。

便攜式氣相色譜質譜聯用儀應用范圍比較寬，例如大規模殺傷武器檢測，環保監測，有毒有害有機物的現場檢測等。

6 小結

環境突發事件日益增多，常規實驗室監測雖然精度高，但是響應速度慢，不適合新形勢的需要，便攜式監測儀器必將在該領域大放異彩。

O657.61

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.001