便攜式GC—MS在環境監測系統的應用現狀研究

摘 要：隨著環境污染事故的頻發，便攜式GC-MS已經成為了環保系統必不可少的監測儀器。因其具有分析范圍廣、分析速度快、分析準確度高、使用便捷等優點廣受關注。文章主要綜述了環境監測系統應用便攜式GC-MS在環保工作中實際發揮的作用，為環保工作者提供參考依據。

關鍵詞：便攜式GC-MS；INFICON；環境監測；應用

環境監測是環境保護的耳目，在突發性環境污染事故時，如何快速測定污染物，對科學決策起到十分重要的作用。這種應急監測與常規監測最大的區別是速度。常規監測的技術路線通常是現場采樣，實驗室分析的模式，其缺點就是耗時、費力，優點是準確度較高。應急監測追求的是速度，其理想狀態是監測人員趕到現場后，幾分鐘內能初步判斷污染物，告訴決策者是什么物質、濃度大概是多少、然后再有針對性地去準確定量分析。想要達到這種效果，就需要監測儀器的技術革新：既要便攜又要準確。便攜式GC-MS就具備這種特點，它可以用于現場有機物定性、定量分析，最近幾年在環境監測系統得到了很好的發展。

1 地震災區水質監測[1]

2008年汶川地震后，抗震救災環境應急監測小組用INFICON 公司生產的HAPSITE ER便攜式GC-MS，分別對紫平鋪水庫及部分地區的地下水進行了現場監測。監測項目為苯、甲苯、乙苯、1，3 -二氯苯、1，4-二氯苯、1，3，5-三甲基苯均可做到幾個ppb。

2 監測槽罐車事故

鎮江市環境監測中心站在2006年一起污染事故調查中，用便攜式GC-MS進行應急監測，取得了良好的效果。2006年10月28日凌晨，離江蘇338省道200km處（鎮江丁崗段）發生了一起交通事故，一輛裝有24t危險品的槽罐車發生意外，沖入稻田后側翻，罐體頂蓋部發生苯乙稀泄漏。鎮江市環境監測中心站快速趕到達現場，利用INFICON公司生產的HAPSITE ER便攜式GC-MS在事故下風向進行掃描（邊走邊測功能），很快確定了污染物影響的邊界（快速定性時間約2～3min），及時向上級部門提供了準確的監測數據[2]。

3 交通干線揮發性有機物的監測

2007年8月15日中國環境監測總站研究北京市車輛管制前后大氣中揮發性有機污染物的變化。他們以美國INFICON公司HAPSITE（便攜式GC/MS）手持探頭自動采集大氣樣品，采樣時間2min，經Carbon pack濃縮器富集后加熱解吸導人色譜柱進行分離。間隔2h采樣，每天采樣12次，共計采集81個空氣樣品。結果表明，監測期間共檢出84種揮發性有機污染物，VOCs中所占比例以芳香烴為最高，其次是烷烴。VOCs各類物質的平均質量濃度在車輛限流前后有明顯變化。證明汽車尾氣是VOCs首要的污染物[3]。

4 對空氣異味的排查[4]

紹興市環境監測中心站用INFICON公司生產的HAPSITE ER便攜式GC-MS儀對紹興市杭甬高速公路紹興入口環境空氣進行分析， 結果表明空氣中含有少量苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、氯乙烷、二氯甲烷、二甲酚等有機物。經過對周邊污染源調查， 結合分析結果， 確定為附近某精細化工廠生產廢氣中二甲酚排放污染所致。

5 監測淀粉廠、糖廠廢水的丙烯醛和丙烯腈[5]

2011年廣西自治區環境監測中心站，用INFICON公司生產的HAPSITE便攜式GC-MS（色譜柱RTX-1MS）分析水中丙烯醛和丙烯腈，結果表明方法的RSD小于8.0%，樣品加標回收率在93.3%～99.5%之間，丙烯醛檢出限為10μg/L（國標方法檢出限為100μg/L），丙烯腈檢出限為5μg/L（國標方法檢出限為100μg/L）。結果表明用該儀器樣品取樣量少，處理簡單，分析快速，準確度、靈敏度高，該方法完全能滿足突發性環境污染事故及集中式生活飲用水地表水源地對丙烯醛、丙烯腈的監測需要。

6 對石化企業的監測

中石化集團金陵分公司環境監測站[6]用INFICON公司生產的HAPSITE ER便攜式GC-MS（色譜柱RTX-1MS）對石化污水處理場揮發性有機物排放狀況研究，他們采用Tedlar采氣袋（5L）在污水處理各工藝單元污水池近中央處、水面上方10cm左右處采集樣品。根據樣品的總烴測定結果，低濃度樣品直接連接到HAPSITE ER的探頭進樣分析。高濃度樣品用高純氮氣稀釋后進樣分析。然后通過AMDIS或NIST譜庫對組分進行定性，采用HAPSITE ER內部標準氣溴五氟苯（20×10-9）為參考提供特定的相對響應因素和保留時間，作為揮發性有機物半定量方法。可以檢測到70種揮發性有機物。

7 準確性檢驗

中國環境監測總站用INFICON公司生產的HAPSITE ER便攜式GC-MS（色譜柱SPB-1），建立了便攜式GC-MS測定水體中揮發性有機物（VOCs）的方法。該方法能快速對水體中的54種VOCs進行定性和定量，其相關性r>0.996，檢測限為0.05μg/L～0.097μg/L，RSD<13.4%，回收率為93.5%～109%，適用于水體中VOCs的應急監測工作。并研究了環境空氣的VOCs測定的準確性，結果表明，采用內標標準曲線定量，HAPSITE便攜式GC-MS測定空氣中VOCs的檢出限與EPATO-14A方法相當，準確度和精密度略低，但均符合環境監測分析的要求[7]。

總而言之，便攜式GC-MS在環境監測系統已經得到了成功應用，主要以美國INFICON公司生產的HAPSITE品牌為主，其分析的準確性、快速性得到業界的認可。

參考文獻

[1]呂天峰，許秀艷，梁宵，等.便攜式GC-MS在水體揮發性有機污染物應急監測中的應用[J].環境監測管理與技術，2009，21（1）：42-45.

[2]劉曄，陳 塵，王古月.便攜式氣相色譜-質譜儀在應急監測中的應用[J].環境監控與預警，2010，2（3）：14-17.

[3]付強，呂怡兵，呂天峰，等.北京市車輛管制前后大氣中揮發性有機污染物的變化[J].環境化學，2008，27（6）：826-829.

[4]徐鋒，錢曉曙，孫志剛.便攜式GC/MS熱脫附法直接測定環境空氣中揮發性有機物[J].環境監測管理與技，2010，22（2）：48-54.

[5]鄧敏軍，羅艷，黃小佳，等.便攜式GC-MS選擇離子快速測定水中丙烯醛和丙烯腈[J].中國環境監測，2012，28（5）：71-73.

[6]孫曉犁.石化污水處理場揮發性有機物排放狀況研究[J].環境科技，2010，23（1）：71-73.

[7]呂怡兵，孫曉慧，付強.便攜式氣相色譜-質譜儀測定空氣中揮發性有機污染物的準確性[J].色譜，2010（5）：470-475.

作者簡介：韋業（1981-），男，廣西大化人，碩士研究生，工程師，主要從事環境監測工作。