氣相色譜法在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

周 蘋

（貴州省貴才監(jiān)測(cè)有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000）

環(huán)境污染問(wèn)題在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展等背景下日益嚴(yán)重，所以為了維護(hù)生態(tài)，保障生活環(huán)境質(zhì)量，需要通過(guò)相應(yīng)方法對(duì)各種環(huán)境污染進(jìn)行檢測(cè)，了解環(huán)境中各類污染物質(zhì)的含量，結(jié)合結(jié)果才能采用針對(duì)性的方法進(jìn)行處理，而大多數(shù)環(huán)境檢測(cè)方法都具有局限性，即只能對(duì)少量污染物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，所以存在缺陷，而氣相色譜法通用性較強(qiáng)，可以對(duì)多種污染物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，且適用于不同的檢測(cè)條件當(dāng)中，因此有必要對(duì)氣相色譜法的應(yīng)用進(jìn)行研究，具有技術(shù)推廣意義。

1 氣相色譜法原理

氣相色譜法在原理上是一種利用氣體作為流動(dòng)相，得出試樣的色層分離結(jié)果，根據(jù)結(jié)果判斷試樣內(nèi)的物質(zhì)種類與含量。具體來(lái)說(shuō)，在氣相色譜法應(yīng)用當(dāng)中，需要先將試樣制成氣化樣品，隨后通過(guò)流動(dòng)相將其帶入色譜柱中，這時(shí)試樣會(huì)與色譜柱內(nèi)的固定相接觸，接觸后因?yàn)樵嚇赢?dāng)中不同組份分子的作用力不同，所以穿過(guò)色譜柱的流出時(shí)間存在差異，且各個(gè)組份相互分離，最后利用鑒別和記錄系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)組份流出色譜柱的時(shí)間、濃度進(jìn)行標(biāo)識(shí)、記錄，由此就形成了色譜圖，依照色譜圖中每個(gè)組份的出峰時(shí)間、順序，可以對(duì)式樣內(nèi)的化合物進(jìn)行定性分析，再依照?qǐng)D中峰值高低、面積大小，可對(duì)化合物進(jìn)行定量分析，由此就得出式樣內(nèi)的物質(zhì)種類與含量[1]。

2 氣相色譜法應(yīng)用優(yōu)劣

2.1 優(yōu)點(diǎn)

氣相色譜法之所以在現(xiàn)代環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，是因?yàn)槠湎噍^于其他檢測(cè)方法具有眾多優(yōu)勢(shì)，但具體來(lái)說(shuō)，該方法主要具有一下三大優(yōu)點(diǎn)。

2.1.1 速率快

任何環(huán)境檢測(cè)方法應(yīng)用當(dāng)中，都需要將試樣本身與內(nèi)部物質(zhì)進(jìn)行分離才能得到色譜峰，而除氣相色譜法以外，大多數(shù)檢測(cè)方法在應(yīng)用當(dāng)中，其分離過(guò)程十分復(fù)雜，且需要等待 1 d～3 d左右的時(shí)間，但氣相色譜法則針對(duì)一般試樣，其可以在 20 min左右完成分離。舉例來(lái)說(shuō)，某汽油檢測(cè)工作中采用了氣相色譜法，結(jié)果顯示在該方法應(yīng)用下，針對(duì)汽油試樣可以在2 h左右分離出221 個(gè)色譜峰，這是其他方法無(wú)法做到的[2]。

2.1.2 損耗少且靈敏度高

任何環(huán)境檢測(cè)方法在應(yīng)用當(dāng)中，都難辯會(huì)造成樣品損耗，這一點(diǎn)在氣相色譜法也是一樣，但相比之下，氣相色譜法的樣品損耗顯然低于其他方法，原因在于氣相色譜法可以通過(guò)極少量的樣品得出結(jié)果，這一表現(xiàn)側(cè)面上也反映出該方法的靈敏度較高。舉例來(lái)說(shuō)，在某汽油試樣檢測(cè)中，其汽油試樣總量為1 ml，而檢測(cè)中只使用了0.1 ml的固體樣品，且最終檢測(cè)結(jié)果精度達(dá)到了百萬(wàn)分之十。

2.1.3 選擇性好

氣相色譜法可以對(duì)多種物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)原理在于分離效應(yīng)，所以在該方法應(yīng)用當(dāng)中，可以根據(jù)檢測(cè)需求，選擇分離目標(biāo)。例如利用氣相色譜法，可以將試樣中的恒沸混合物、沸點(diǎn)相近的物質(zhì)、同位素、順式與反式異構(gòu)體鄰、間、對(duì)位異構(gòu)體，旋光異構(gòu)體等進(jìn)行分離，分離目標(biāo)可控。

2.2 缺點(diǎn)

雖然氣相色譜法相較于其他方法具有多種優(yōu)勢(shì)，但在當(dāng)前技術(shù)水平下，該方法也存在一些缺陷，即在部分需要對(duì)組分進(jìn)行直接定性分析時(shí)，必須將色譜峰與已知條件（即標(biāo)準(zhǔn)值）進(jìn)行對(duì)比才能得到結(jié)果，這一表現(xiàn)使氣相色譜法應(yīng)用存在一定限制，但要解決這一問(wèn)題，可以結(jié)合其他方法來(lái)進(jìn)行處理，例如質(zhì)譜、光譜等。另外，部分情況下，氣相色譜法在環(huán)境檢測(cè)工作中還可能存在固體吸附劑品種少、重現(xiàn)性差的缺點(diǎn)。

3 氣相色譜法應(yīng)用范圍

3.1 有機(jī)化學(xué)污染物檢測(cè)

有機(jī)化學(xué)污染物泛指農(nóng)藥污染現(xiàn)象，即在農(nóng)作環(huán)境當(dāng)中，因?yàn)轭l繁的噴灑農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥中的氯、磷物質(zhì)混入空氣中引起農(nóng)藥超標(biāo)污染。針對(duì)這一點(diǎn)，在氣相色譜法檢測(cè)當(dāng)中，需要配置火焰光度檢測(cè)器、硬制玻璃柱進(jìn)行檢測(cè)，其中玻璃柱的長(zhǎng)度、內(nèi)徑建議為2 m、4 mm，隨后在玻璃柱內(nèi)摻入硅烷化硅藻土，同時(shí)對(duì)玻璃柱進(jìn)行加溫，保持溫度在 170～240 ℃左右；對(duì)汽化室溫度進(jìn)行控制，保持在 200～240 ℃左右；對(duì)檢測(cè)器溫度進(jìn)行控制，保持在230 ℃左右。在這一條件下，采用氮?dú)庾鳛檩d氣，以流速60 m l/min將試樣送入色譜，同時(shí)要對(duì)純度大于99.99 %的氫氣進(jìn)行燃燒，將其流速控制在160 m L/min左右，同樣送入色譜。通過(guò)上述氣相色譜檢測(cè)，可以采用氫火焰離子化檢測(cè)器中的氣相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)，可以檢測(cè)出水樣中的三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯、硝基苯、苯胺和丙烯酰胺等物質(zhì)，具體數(shù)量約在50 余種。

3.2 微量金屬元素檢測(cè)

綜上可見，氣相色譜法對(duì)于有機(jī)物污染檢測(cè)具有良好的應(yīng)用能效，所以在不斷的應(yīng)用當(dāng)中，人們發(fā)現(xiàn)其不但可以對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)，其還能對(duì)土樣進(jìn)行檢測(cè)，即土樣當(dāng)中常存在微量金屬元素，該元素同樣屬于有機(jī)物，易造成重金屬污染。具體來(lái)說(shuō)，氣相色譜法在微量金屬元素檢測(cè)當(dāng)中并不常見，目前主要用于硒等元素檢測(cè)，但檢測(cè)結(jié)果都十分準(zhǔn)確。檢測(cè)方法上，針對(duì)硒元素首先配置酸性液體環(huán)境，采用1，2-鄰苯二胺、衍生物，將其與四價(jià)硒接觸后進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)通過(guò) OPD試劑生成具有揮發(fā)性的物質(zhì)，再利用有機(jī)溶劑將萃提純?yōu)楸奖蚧衔铮罱K采用帶電子捕獲檢測(cè)器得到硒元素含量。

3.3 大氣環(huán)境檢測(cè)

大氣環(huán)境同樣是顯然環(huán)境污染的“重災(zāi)區(qū)”，針對(duì)這一點(diǎn)采用氣相色譜法同樣可以進(jìn)行檢測(cè)，且兩者具有良好的契合度，因?yàn)闅庀嗌V法中的試樣為氣樣，而大氣樣品為天然氣樣。目前，氣相色譜法在大氣環(huán)境中可以對(duì)非甲烷總烴等進(jìn)行檢測(cè)，即配置帶有雙柱雙氫火焰離子化檢測(cè)器的氣相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)，先采用空氣除烴凈化裝置對(duì)氣樣進(jìn)行過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)分離操作，后通過(guò)載氣將分離的非甲烷總烴氣樣代入色譜柱，由此得到檢測(cè)結(jié)果。

4 小結(jié)

文章主要對(duì)氣相色譜法在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，通過(guò)分析得到了結(jié)論：對(duì)氣相色譜法的基本原理進(jìn)行了闡述，了解了該方法的基本應(yīng)用流程；對(duì)氣相色譜法在環(huán)境檢測(cè)中優(yōu)劣表現(xiàn)進(jìn)行了分析，說(shuō)明該方法優(yōu)于其他檢測(cè)方法，但也有其他缺點(diǎn)，應(yīng)用中需要注意；對(duì)氣相色譜法的應(yīng)用范圍進(jìn)行了分析，介紹了該方法在各個(gè)檢測(cè)工作中的應(yīng)用方法。