气相色谱法在大气污染监测中的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-10-20
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气相色谱法在大气污染监测中的应用

李金丽

天津卓越建筑工程检测技术有限公司天津301161

摘要:随着社会的进步,人们对大气环境的质量要求逐渐提高,环境保护的标准也更加严格,在大气污染监测中,气相色谱法发挥着极为重要的作用,国家和政府需要提高重视程度,在今后的研究与发展中,应加强科学技术的投入力度,使气相色谱法能够更加便捷、灵敏,并且具有良好的选择性,进而实现更好的发展,为大气污染监测以及其他监测提供服务,为人类创造良好的生态环境服务。

关键词:气相色谱法;大气污染监测;应用

引言:

在我国的现代化建设过程中,经济建设的地位是毋庸置疑的,但是随着我国社会的发展水平提高和人民生活水平的不断提高,人们对于生活质量也有了更高的要求,其中居住环境是影响人们生活水平的重要因素。气相色谱法作为当前比较便捷和灵敏的大气污染监测方法,我国在开展大气污染监测的过程中,需要加强对该方法的应用,利用该方法及时检测大气污染状况,从而进行针对性的大气污染防治工作,促进我国的大气环境保护工作开展。

1气相色谱法概述

气相色谱法作为一种高效灵敏的检测技术,在社会多个领域得到了广泛的应用,如化工、药品、食品等。近些年,在大气污染监测中,气相色谱法也发挥了不可忽视的作用。为能够更好地研究气相色谱法在大气污染监测中的应用,对气相色谱法的技术原理加以分析十分必要,本文分别就色谱技术和气相色谱检测原理等进行介绍。

1.1色谱技术

色谱技术是一种物理分离技术,也被称为层析技术。在应用此种技术分离物质时,由于混合物不同部分流动状况各有不同,因此可以将不动态部分称为固定相,而流经固定相的液体混合物可称为流动相。在流动过程中,两者之间会发生反应,由于固定相混合物和流动相混合物的结构、性质各有不同,因此两者之间的作用反应就会产生不同的效果。这样在相同的推力作用下,固定相中存在的不同物质成分,势必会出现停留时间方面的差异,因此流出固定的过程中,就会出现不同的顺序,这使得人们可以对混合物中的不同物质成分按照顺序进行分离,这就是色谱技术的物理分离原理。

1.2气相色谱原理

在气相色谱中,流动相是气体,而之所以将流动相定为气体,是因为气体没有较大的黏度。因此,在色谱柱中,流动不会产生较大的阻力,但同时气体的扩散系数是比较大的,这为物质之间相互传递创造了便利条件,因此可以将气体混合物快速分离。在气相色谱大气污染监测过程中,可以利用高压气体容器提供承载气体,然后根据实际压力需求针对性调节,通过余热盘旋管道和检测器的参比池进入到柱子中。将液体和气体试样的装置开关分别设置在柱子的入口位置,载气经过热导池进入到大气中。经过柱子前后,流量计会对载气流量进行监督控制。

3气相色谱法的优势与不足

气相色谱法有一定的优质,能够将各种组分在相同的时间内进行分离和分析,并且比较高效、快速,灵敏性较好。不需要大量的样本,并且能够在极大的范围内使用,并且气相色谱法可以对皮克级痕量的污染物进行测量。监测过程中能够将结果及时反映出来,能够高效的分析相关数据,在短短的几分钟或者十几分钟内就能对周期进行分析。此外气相色谱法在操作过程中对于压力、温度等要求并不高。在认识到气相色谱法优势的同时,还需要注意其不足,气相色谱法不能单纯依靠色谱峰得出定性的结论,需要使用已经获得的色谱数据进行对比分析,进而得出准确的、定性的结论。

4气相色谱法在大气污染监测中的具体应用

4.1有毒试剂监测应用

气相色谱法可以检测出大气污染中的有毒物质。在城市化不断推进的过程中,人均机动车占有量不断增加,汽车尾气中的一氧化碳以及氧化氮等有毒气体排放到空气中,使得大气污染日渐严重。这些有毒气体在空气中的扩散,将会对人体造成很大危害,因此强化有毒气体成分检测十分必要,人们可以使用气相色谱法。使用气相色谱法监测大气污染中的有毒试剂时,常见的有毒物质普遍沸点较低,并具有很强的挥发性。因此,使用气相色谱法检测,可以将气体中的成分快速分离,避免检测中受到其他因素干扰,这极大地保障了检测数据的准确性,从而为开展环境保护提供科学依据。

4.2一氧化碳和有机污染物监测

大气中的主要组成部分包括氧、氮、水分、二氧化碳及某些不响应或者响应很小的无机气体。对于这些有机物的测定,可以利用氢火焰离子化鉴定器进行鉴定,这主要是由于此种鉴定方法对于有机物的鉴定具有很高的灵敏度,而且线性范围较宽,稳定性非常好,因此对于大气中有机污染物的测定效果也比较好,可以进行广泛的应用。例如对于氢火焰离子化鉴定器的应用,表现出如下特点:在进样系统中,增加镍反应器,这样可以将一氧化碳转化为甲烷,同时此仪器上还能够增加一个对总碳氢化合物含量进行测定的进样器,这样,即使是在一个比较短的色谱图上,也能够同时表达不同的大气污染物,从而确保测定的准确性和可靠性。

4.3氧化碳有机污染物监测

氧化碳是大气中的有机污染物之一,如果大气中的氧化碳含量过高,会在一定程度上造成区域内温度的升高,加剧全球气候变暖问题,而利用气相色谱法,则能够对大气中的氧化碳进行有效的监测。由于氧化碳的特性,所以再利用气相色谱法进行检测时,可以借助氢火焰离子化检测设备进行检测,这种监测设备在使用的过程中,其线性范围比较宽,而且能够与大气中的氧化碳有机污染物迅速发生反应,从而实现对其的监测。这种检测方法在应用的过程中,主要是对污染物进行燃烧,然后通过火焰中一些元素发出来的光谱确定滤光器的种类,其最大的优势就在于检测过程的稳定性,在检测时主要利用了氧化碳等有机污染物的特性,所以避免了其他外来因素对检测结果的干扰。除了上述气相色谱法在大气污染监测中的应用外,还能够将气相色谱法应用于热不稳定化合物、硫污染物、汽车废气光化学产物等方面的检测应用,这对于满足大气污染防治要求具有重要的帮助作用。

4.4硫污染物的监测

大气污染中的硫污染物监测中,气相色谱法也发挥出极大的作用,但使用气相色谱法检测硫污染物,需要借助氢火焰离子化检测器提升检测结果的准确性。具体而言,氢火焰离子化检测器是一种灵敏度较高的检测器,其工作原理是利用特殊元素在火焰中可以发出特殊的光,从而根据发射光谱选择滤光器。在使用气相色谱法检测硫污染物时,可以应用氢火焰离子化检测器,并借助光电倍增管进行放大测定。检测过程中,以空气作为基本检测载体,并使用四氟乙烯作为色谱柱,这样可以有效解决硫化物容易吸收的问题,然后使用浓度96%的PMME固定液和浓度4%的丙酮混合,并均匀地涂抹在40~60目的聚四乙烯球形担体上,最后使用渗透管对仪器进行校准,就可以对大气污染中的硫污染物进行检测。此种检测方法几乎不会受到其他因素的干扰,可以极大地保障检测结果的准确性。

5气相色谱法在大气污染监测中的应用发展趋势

当前气相色谱法的应用范围越来越广,只要是气相色谱仪允许条件下能够气化而不分解的物质,都可以采用气相色谱法进行测定,因此,此种方法在大气污染监测中的应用也非常普遍。气相色谱法的应用具有分离效率高、检测灵敏度高、选择性好、应用范围广等,因此,国内外关于气相色谱法的应用研究也越来越深入。在未来的发展过程中,气相色谱法在大气污染监测中的应用范围会越来越广,而且能够测定的大气中的污染物也会越来越多,这对于更好的满足大气污染监测需求具有重要意义。

结束语:

目前,气相色谱法获得极为广泛的应用,并在大气污染监测中发挥着不可替代的作用。因此,在今后的大气污染监测中,检测人员要强化气相色谱法应用研究,使气相色谱法更好地为大气污染监测服务,从而创造良好的大气生态环境,为城市可持续发展作出贡献。

参考文献:

[1]徐寅.气相色谱法在大气污染监测中的运用[J].绿色科技.2017(08)

[2]梁伟恒.气相色谱法在大气污染监测中的运用[J].山东工业技术.2019(04)

[3]罗翠芬.大气污染监测与防治措施研究[J].资源节约与环保.2018(08)