兩種便攜式儀器在應急監測中的應用

張曉勇，楊國慶，李 程

（1.江蘇省環境應急與事故調查中心，南京 210036；2.南京林業大學林學院，南京 210037）

應急監測是突發環境污染事件處置過程中不可缺少的環節，發揮的作用越來越明顯，人們通過現場監測可以了解污染物種類和數量，為后續的處置工作提供技術支持。在監測時，必須根據現場狀況選擇合適的采樣分析儀器，儀器的選擇主要考慮便攜、快速、操作簡單等因素，能夠快速鑒別污染物，給出定性、半定量或定量結果，初步掌握現場環境狀況[1-4]?，F通過一起苯乙烯泄露事件來介紹兩種常見便攜式監測儀器的使用。

1 儀器介紹

1.1 便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀GasID

便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀GasID是美國Smiths Group科技公司產品（以下簡稱“便攜式GasID”），此儀器重量適中，攜帶方便，操作簡單，分析速度快，電池續航時間長，對操作環境的適應性強。內置電腦，采用有兩種進樣方式：直接進樣和預濃縮熱解析進樣，可在現場直接采樣，連續分析和顯示結果。內置了有毒有害物質譜庫（超過5500種），用戶也可以自建譜庫，界面顯示信息全面?？煞治鲈谥屑t外范圍內有光譜吸收的氣體，除惰性氣體、共核雙原子氣體和氣溶膠外，可分析大多數共價鍵有機化合物和無機化合物[5]。

1.2 HAPSITE ER便攜式氣相色譜質譜儀

HAPSITE ER便攜式氣相色譜質譜儀是美國INFICON公司生產的新一代現場分析儀（以下簡稱“便攜式GC-MS”）。此儀器的色譜柱箱具備溫度編程功能，擴展了可測分析物范圍和縮短分析時間；內置的GPS可自動記錄確切的取樣位置、時間和日期；通用的接口，便于輔件擴展，無需更改儀器的硬件；現場快速，確定性的結果；配有充電電池，24 V轉換器用于有外接電源的情況下；它可以鑒別和定量分析揮發性有機化合物、毒性工業化合物、毒性工業材料、化學武器制劑和可選性半揮發性有機化合物（碳14以下且沸點低于250℃）。此儀器使用廣泛，應用范圍從現場環境調查到應急監測[6]。

2 應用實例

2.1 概況

2017年某日，一輛裝有苯乙烯的槽罐車在某公路上由西向東行駛，在信號燈處被后方卡車追尾，導致苯乙烯泄露。事件發生后，環保部門及時趕赴現場，指導當地政府第一時間在排水溝、公路低洼處筑壩封堵，防止污染擴大。

2.2 儀器及配置

便攜式GC-MS，用配置的手持探頭采集大氣樣品，頂空裝置采集水樣，用Tri-bed濃縮器濃縮樣品，氣體采樣體積100 mL，頂空裝置采20 mL水樣于40 mL頂空瓶中。GC條件：SPB-1色譜柱（100%聚甲基硅氧烷固定相，30 m×0.32 mm×1.0 um）；程序升溫：60℃（2 min30 s）→100℃（升溫速率10℃/min）→180℃（升溫速率26℃/min，保持26 s）。MS條件：全掃描模式；掃描范圍41～300 amu；電子能量70 eV。內標法定量，若檢出物質無相應的標準氣體，采用內標物（五氟溴苯）進行半定量[7]。

2.3 取樣點位

在事故現場，監測人員根據當時風速、風向以及事故現場的周圍環境情況，布置了大氣和水體采樣點，大氣采樣點布置為：事故點、事故點上風向、事故點下風向100 m、事故點下風向150 m、事故點下風向200 m等。水體采樣點布置為：事故點處、事故點北側400 m、事故點南側100 m、事故點南側400 m、事故點南側800 m等[8-9]。

2.4 應急監測

為了盡快掌握苯乙烯在大氣中的擴散情況，監測人員到達現場后使用便攜式GasID和GC-MS對大氣和水體進行監測，便攜式GasID監測結果顯示，事發后第一天上午10時，100 m處空氣中苯乙烯明顯，500 m處空氣中苯乙烯不明顯。使用便攜式GC-MS對大氣和水體進行取樣分析，結果如表1、表2所示。

2.5 跟蹤監測

為了確保事發地環境空氣質量安全，事發生后第3天、第4天和第24天，使用便攜式GasID再次對事故點大氣和水體進行取樣分析，結果如表3、表4和圖1所示。結果表明，事發點處空氣苯乙烯不明顯，水體中苯乙烯均未檢出。

表1 環境空氣中苯乙烯的監測結果

表2 水體中苯乙烯監測結果

表3 環境空氣中苯乙烯監測結果

表4 水體中苯乙烯監測結果

圖1 水體中苯乙烯監測譜圖（第24、25天）

3 結論

由此次應急監測可看出，應急監測必須選擇攜帶方便、操作簡便、處理速度快的儀器，可以在較短的時間內提供分析數據，初步了解現場污染物情況。便攜式GasID和GC-MS是應急監測現場常見的兩種便攜式儀器，優勢之處明顯。第一，便攜式GasID啟動準備時間較短，可以很快投入現場使用。在突發環境事故初期，可以使用此儀器初步確定污染物種類。第二，便攜式GC-MS具有很強的定性和定量功能，實用性廣，在突發環境事故現場，可以首先使用快速質譜掃描功能，快速確定污染范圍邊界，再使用全掃描模式確定污染物種類和數值，為應急處置方案的制定提供數據支持。

參考文獻

1 許宇翔.便攜式氣相色譜質譜儀頂空標準方法建立初探[J].中國資源綜合利用，2011，29（2）：45-47.

2 史綿紅，張勁松，張 敏，等.便攜式氣質聯用儀在環境污染事件中的應用實例[J].環境科學導刊，2009，28（6）：99-101.

3 劉鐵順，雷艷秋.突發性環境污染事故應急監測與處理處置[J].中國資源綜合利用，2009，27（12）：30-32.

4 嚴 暉.突發性水污染事故應急監測體系的研究[J].中國資源綜合利用，2012，30（8）：44-47.

5 郁建橋.三種環境污染事故應急監測儀器的比較[J].分析儀器，2007，（1）：60-61.

6 程麟鈞，藤恩江.土壤中揮發性有機物的快速測定方法[J].中國環境監測，2016，32（4）：120-125.

7 胡冠九，高占啓，陳素蘭，等.食品企業周邊空氣中異味揮發性有機物測定方法比較[J].環境監控與預警，2017，9（5）：1-4.

8 魯寶權，汪 宵，王 亮，等.兩種環境應急監測儀器在突發性環境污染事故中的作用[J].環境監控與預警，2010，2（2）：11-13.

9 劉 曄，陳浥塵，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.