氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的運用

徐寅

摘要：指出了在環(huán)境污染中，大氣污染是極為重要的組成部分，并且與人民群眾有著極為密切的聯(lián)系，要加強大氣污染的監(jiān)測和控制，提高重視程度，以更好地促進環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。主要對氣相色譜法的相關情況進行了分析，并闡述了氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的運用情況，以期提供參考。

關鍵詞：氣相色譜法；大氣污染監(jiān)測；運用

中圖分類號：X831

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）8008902

1引言

氣相色譜法是一種新型的監(jiān)測方法，將氣液色譜作為主要對象，當前這種氣相色譜法在社會的很多領域都有廣泛地應用，如自然環(huán)境的保護、化工、食品、臨床以及醫(yī)藥等方面。大氣污染監(jiān)測中，氣相色譜法也發(fā)揮著不可忽視的作用，因此要明確氣相色譜法的相關原理與工作流程，使其更好地應用到大氣污染監(jiān)測中，為大氣環(huán)境保護提供優(yōu)質的服務。

2氣相色譜法的概述

2.1色譜技術的原理分析

色譜法是一種物理分離的方法，又被人們稱作層析法，分離過程中，混合物在不同部分間流動，一邊不是動態(tài)的就被稱為固定相，另一邊液體使混合物流經(jīng)固定相，被稱為流動相[1]。流動相中的混合物流過固定相后，能夠與固定相之間發(fā)生反應。組成部分在結構以及性質方面也是存在不同之處的，彼此的相互作用也會產(chǎn)生不同的效果。在相同推動力的作用下，固定相中不同部分的停留時間是存在差異的，流出固定相是按照一定的順序進行的，在兩相中進行分配能夠分離混合物，因此被叫做色譜技術。

2.2氣象色譜法的原理分析

氣相色譜的流動相是氣體，其中涉及氣—固體色譜、氣—液色譜。之所以將流動相選擇氣體使因為氣體沒有比較大的粘度，其在色譜柱中流動時不會產(chǎn)生較大的阻力。而且氣體的擴散系數(shù)也相對比較大，在組分兩相之間能夠實現(xiàn)物質的快速傳遞，使得分離更加快速、高效。現(xiàn)如今，沸點在500°C 以下的分離和監(jiān)測工作一般都使用氣相色譜法進行[2]。高壓氣體容器可以提供和承載氣體，要根據(jù)實際需要對壓力進行針對性的調整，通過余熱盤旋管道和檢測器的參比池進入到柱子中。將液體和氣體試樣的裝置開關分別設置在柱子的入口位置，載氣經(jīng)過熱導池進入到大氣中。經(jīng)過柱子前后，流量計會對載氣流量進行監(jiān)督控制。

3氣相色譜法的優(yōu)勢與不足

氣相色譜法有一定的優(yōu)質，能夠將各種組分在相同的時間內進行分離和分析，并且比較高效、快速，靈敏性較好。不需要大量的樣本，并且能夠在極大的范圍內使用，并且氣相色譜法可以對皮克級痕量的污染物進行測量。監(jiān)測過程中能夠將結果及時反映出來，能夠高效的分析相關數(shù)據(jù)，在短短的幾分鐘或者十幾分鐘就能夠對周期進行分析。此外氣相色譜法在操作過程中對于壓力、溫度等要求并不多。

在認識到氣相色譜法優(yōu)勢的同時，還需要注意其不足，氣相色譜法不能單純依靠色譜峰得出定性的結論，需要使用已經(jīng)獲得的色譜數(shù)據(jù)進行對比分析，進而得出準確的、定性的結論。

4氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的運用

當前氣相色譜法有著極為廣泛地應用，在社會各個領域發(fā)揮著重要的作用，能夠監(jiān)測分析農(nóng)作物表面殘留的農(nóng)藥、分析純物質中的雜質、分析大氣中的有毒污染物等。

4.1有毒試劑監(jiān)測

日常的生產(chǎn)生活中，有毒的試劑一般沸點都比較低，有比較強的揮發(fā)性，能夠輕易的擴散到空氣中，使得人們的工作生產(chǎn)、生活等受到極為不利的影響。

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，城市化進程日漸推進，城市中的車輛數(shù)量增加，汽車尾氣中的一氧化碳以及氧化氮等有毒氣體排放到空氣中，使得大氣污染日漸嚴重。氣相色譜法具有較高的靈敏性，利用這種方法監(jiān)測大氣中的有毒氣體，能夠避免監(jiān)測過程中受到其他因素的干擾，使得監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)更加準確、可靠，進而為空氣以及環(huán)境監(jiān)測提供科學的依據(jù)與參考。

4.2有機污染物或氧化碳監(jiān)測

對于大氣中的有機污染物或者氧化碳等，可以使用氫火焰離子化的監(jiān)測設備進行監(jiān)測，其有著很好的穩(wěn)定性和靈敏性，并且有較寬的線形范圍。大氣中的硫污染物可以使用氫火焰光度監(jiān)測儀器進行測定[3]，通過火焰中一些元素發(fā)出的光譜確定濾光器的種類，使用光電倍增管測量放大，這種方法基本上不會受到其他因素的干擾，并且靈敏性較好，也有一定的特異性。對于二氧化硫等污染物，可以使用微庫侖計進行測量，這是利用電化學檢測儀器進行測量的，通過氧化還原反應產(chǎn)生的物質測量電流，這種方法可以直接應用到大氣的二氧化硫、硫化氫以及氧化氮監(jiān)測中，其靈敏性也達到衛(wèi)生監(jiān)測提出的要求。

4.3熱不穩(wěn)定化合物監(jiān)測

熱不穩(wěn)定化合物中，包括有機酸、偏二甲肼、肼等，這些化合物的揮發(fā)性較低，不能采用GC法進行直接的分離測定，都需要通過衍生化之后，形成易揮發(fā)且熱穩(wěn)定的化合物，才能夠采用GC法進行測定。例如將XAD-2樹脂作為吸附劑，將芐基溴作為酯化劑，氧化銀作為催化劑，然后應用GC法對氣相中揮發(fā)的有機酸衍生物進行分析，由此得出的衍生率可達98%以上，最低檢出的濃度有幾個ppb。再或者在SG-2的固體吸附劑表面上凃硫酸，以便于收集空氣中的偏二甲肼和肼，用水洗過后，在加入糖醛開始衍生化反應處理，用GC法對偏二甲肼和肼中的衍生化物進行分析。

4.4一氧化碳和有機污染物監(jiān)測

大氣中的主要組成部分包括氧、氮、水分、二氧化碳及某些不響應或者響應很小的無機氣體。對于這些有機物的測定，可以利用氫火焰離子化鑒定器進行鑒定，這主要是由于此種鑒定方法對于有機物的鑒定具有很高的靈敏度，而且線性范圍較寬，穩(wěn)定性非常好，因此對于大氣中有機污染物的測定效果也比較好，可以進行廣泛的應用[4]。例如對于氫火焰離子化鑒定器的應用，表現(xiàn)出如下特點：在進樣系統(tǒng)中，增加鎳反應器，這樣可以將一氧化碳轉化為甲烷，同時此儀器上還能夠增加一個對總碳氫化合物含量進行測定的進樣器，這樣，即使是在一個比較短的色譜圖上，也能夠同時表達不同的大氣污染物，從而確保測定的準確性和可靠性。

4.5硫污染物的監(jiān)測

對于大氣中硫污染物的監(jiān)測，可以應用氫火焰光度鑒定器進行測定，火焰光度鑒定器是當前應用靈敏度及選擇性都比較高的一種鑒定器，此種儀器的應用原理是利用一些元素在火焰中可以發(fā)出特有的光，從而根據(jù)所發(fā)射的光譜選擇適當?shù)臑V光器，再用光電倍增管對其進行放大測定，這實際上是一種光譜與色譜聯(lián)合的裝置[5]。火焰光度鑒定器不僅有較高的靈敏度，還有較強的特異性，幾乎沒有什么物體可以對其產(chǎn)生干擾。以大氣中檢測硫污染物的自動檢測儀器進行分析，將空氣作為載體，同時消除空氣峰所產(chǎn)生的影響，利用聚四氟乙烯塑料當作填充擔體和色譜柱，以解決硫化物的吸附問題。采用滲透管法進行儀器校準，以對標準氣源進行定量測定。

4.6汽車廢氣中光化學產(chǎn)物監(jiān)測

對于大氣中的汽車廢氣監(jiān)測，主要采用電子捕獲鑒定器進行測定，電氣捕獲鑒定器的靈敏度和選擇性非常高，是一種高效能的色譜鑒定器。汽車廢氣中的電負性化合物具有較高的靈敏度，是電負性越強，電子吸收系數(shù)越大的一種化合物，由此使得其所表現(xiàn)出來的靈敏度也越高。因此，此種儀器在大氣中對于金屬有機化合物的監(jiān)測應用非常廣泛。應用此種儀器，對于DDT和有機氯農(nóng)藥都能夠檢測出來[6]。例如應用氫火焰離子化鑒定器，對空氣中的有機氟化物進行測定，由于全氟異丁烯的毒性較大，相當于光氣的10倍，如果直接用氫火焰離子化鑒定器進行測定，肯定不能滿足衛(wèi)生監(jiān)測的要求，而如果應用電子捕獲鑒定器進行測定，則能夠大大提高有機氟化合物測定的靈敏度。

使用針對性的、合適的方法對大氣中的污染物進行監(jiān)測，能夠準確的測量和判斷大氣中的污染物情況，并且及時采取有效的策略進行處理和解決，使得大氣環(huán)境能夠得到逐步的改善。

5結語

隨著社會的進步，人們對大氣環(huán)境的質量要求逐漸提高，環(huán)境保護的標準也更加嚴格，在大氣污染監(jiān)測中，氣相色譜法發(fā)揮著極為重要的作用，國家和政府需要提高重視程度，在今后的研究與發(fā)展中，應加強科學技術的投入力度，使其氣相色譜法能夠更加便捷、靈敏，并且具有良好的選擇性，進而實現(xiàn)更好的發(fā)展，為大氣污染監(jiān)測以及其他監(jiān)測提供服務，為人類創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境服務。

參考文獻：

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