GC-MS在環(huán)保方面的應(yīng)用綜述

梁 聰

（佛山市禪城區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 廣東佛山 528000）

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為GC-MS）在聯(lián)用儀器中發(fā)展最快、在聯(lián)用技術(shù)中最為完善，已被廣泛應(yīng)用在復(fù)雜組分的分離、鑒定中，也作為基本分析方法應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)中。近年來(lái)，GC-MS儀器和相關(guān)技術(shù)都有了很大發(fā)展，聯(lián)用功能也越來(lái)越強(qiáng)大，GC-MS聯(lián)用在環(huán)境保護(hù)方面已成為對(duì)很多有機(jī)化合物做常規(guī)監(jiān)測(cè)的必備工具。

1 GC-MS在水污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

從20世紀(jì)70年代起，GC-MS從只知道水中含有約100種有機(jī)化合物到能檢出400～1500種有機(jī)化合物；1979年，GC-MS聯(lián)用技術(shù)成為地表水、飲用水中有機(jī)物檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法；80年代后，隨著小型或臺(tái)式GC-MS聯(lián)用系統(tǒng)的推出，GC-MS聯(lián)用已被我國(guó)廣泛應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中，并在1989年頒布了水中“中國(guó)環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測(cè)的污染物黑名單”68種重點(diǎn)毒物中有機(jī)化合物占58種，GC-MS作為監(jiān)測(cè)水中有機(jī)污染物的分析方法或標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提上日程。

GC-MS在水污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用表現(xiàn)如下：呋喃丹作為高毒性農(nóng)藥，按照規(guī)定屬于不得使用或限制使用的農(nóng)藥品種，楊麗莉等在《氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定水中呋喃丹的研究》指出，將呋喃丹置于酸性水樣中，用二氯甲烷萃取，待濃縮后加入-d10的內(nèi)標(biāo)苊，采用GC-MS離子監(jiān)測(cè)模式來(lái)監(jiān)測(cè)，將特征離子從目標(biāo)化合物中提取并定量，靈敏度、準(zhǔn)確度都很高，樣品加標(biāo)的回收率也非常高，在100.5%～111.0%之間。試驗(yàn)證明，GC-MS適用于測(cè)定水中呋喃丹，方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確。另外，GC-MS同樣適用于監(jiān)測(cè)水中的多氯聯(lián)苯、噻唑硫磷農(nóng)藥的監(jiān)測(cè)，來(lái)研究其對(duì)水源的污染和對(duì)生物的作用等。

2 GC-MS在土壤污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

環(huán)境中的污染物最終要回歸到土壤中，采取有效的方法監(jiān)測(cè)土壤中的污染物已刻不容緩。GC-MS在土壤污染物監(jiān)測(cè)應(yīng)用中可以鑒定出很多污染物，國(guó)內(nèi)外許多科研工作者都采用這種方法進(jìn)行分析鑒定。土壤中的有機(jī)污染物測(cè)定可先將樣品堿解（用KOH水溶液），然后經(jīng)正己烷（C6H14）回流提取2h。最后用Na2SO3脫水供分析。使用GC-MS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)獲得色譜圖100多個(gè)峰，可以鑒定出苯系物、氯代苯、雜環(huán)等30多種有機(jī)化合物。

測(cè)定PAHs大多需要用有機(jī)溶劑來(lái)測(cè)定，并且很費(fèi)時(shí)間，翁建華開(kāi)發(fā)了一種新方法，用超臨界二氧化碳來(lái)萃取土壤中的PAHs，加入一種改善劑后回收率可提高20%～30%。萃取物可以直接用于GC-MS分析，這樣就避免了有機(jī)溶劑的使用，還節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。

GC-MS可以和HPLC形成聯(lián)用系統(tǒng)，對(duì)一些土壤污染物進(jìn)行定量、定性分析，譜庫(kù)的匹配度可以達(dá)到90%以上，喬雄梧、張烈文等都運(yùn)用此方法對(duì)多種土壤污染物進(jìn)行了鑒定。鑒定出土壤樣品中殘留的三氯苯類(lèi)除草劑，有機(jī)磷化合物等。VOCs是一種重要的環(huán)境污染物，它具有持久毒性、遷移性，能通過(guò)呼吸道和消化道及皮膚對(duì)人體產(chǎn)生危害，主要表現(xiàn)就是致癌、致畸。毒性非常強(qiáng)。劉慧等用GC-MS對(duì)北京近郊土壤進(jìn)行VOCs分析時(shí)，共檢出11種目標(biāo)有機(jī)物。還有很多GC-MS在土壤污染物監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的實(shí)例，表明GC-MS在土壤污染監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)揮著很重要的作用。

3 GC-MS在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

當(dāng)前，工業(yè)化程度大幅提高，人民生活質(zhì)量有了很大改善。而機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量快速上升，這在很大程度上加劇了大氣污染；同時(shí)，人們?cè)谑覂?nèi)的活動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)，室內(nèi)空氣的質(zhì)量直接關(guān)系到人們的健康問(wèn)題。因此，大氣污染的監(jiān)測(cè)已成當(dāng)務(wù)之急，GC-MS在大氣污染物測(cè)定中也有很多實(shí)際應(yīng)用。

長(zhǎng)春市的杜堯國(guó)通過(guò)GC-MS技術(shù)，與其他技術(shù)相結(jié)合鑒定出了長(zhǎng)春市交通街道大氣中的ppb級(jí)的有機(jī)污染物110種，主要是C4-C11的有機(jī)物，并定量分析了其中的40多種有機(jī)污染物。大氣可吸入顆粒物中的多環(huán)芳烴可以通過(guò)GC-MS來(lái)分析，李核等建立的分析方法，可以快速準(zhǔn)確地滿足痕量分析的要求，在實(shí)際應(yīng)用中節(jié)省了時(shí)間，也提高了效率。

室內(nèi)空氣和環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物的分析也是目前很重要的工作，GC-MS與熱脫附儀等聯(lián)用，可以監(jiān)測(cè)35種有害氣體，偏差小于8.4%。在實(shí)際應(yīng)用中也達(dá)到了讓人滿意的效果。采用被動(dòng)采樣與主動(dòng)采樣相結(jié)合的取樣方法，采集空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，應(yīng)用GC-MS分析，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究確定兩種方法取得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的數(shù)量關(guān)系，證明可以得出一致性的結(jié)果。這樣從取樣角度就能帶來(lái)很多便利，讓空氣監(jiān)測(cè)變的更加容易。國(guó)內(nèi)還有借鑒美國(guó)的分析方法，與預(yù)濃縮器聯(lián)用快速分析多種空氣污染物，結(jié)果同樣令人滿意。

4 結(jié)語(yǔ)

GC-MS聯(lián)用技術(shù)所有聯(lián)用技術(shù)中最為完善的一種，已成為現(xiàn)代儀器技術(shù)發(fā)展的方向，在今后會(huì)受到更多的關(guān)注。而聯(lián)用新技術(shù)的不斷出現(xiàn)、聯(lián)用技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的深化等，這些對(duì)聯(lián)用技術(shù)本身的研究始終是主要問(wèn)題。相信隨著質(zhì)譜及其聯(lián)用技術(shù)的日益完善，樣品處理方法也趨向多樣化，GC-MS技術(shù)正向標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、小型化的方向發(fā)展，在環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中的作用會(huì)越來(lái)越大。

[1]王德慶,付群.GC與GC-MS聯(lián)用技術(shù)進(jìn)展及其在環(huán)境中的應(yīng)用[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2007(26）.

[2]陳彩霞,王長(zhǎng)華,周海收.GC-MS在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2013(11）.