环境工程监测中气相色谱技术的应用

环境工程监测中气相色谱技术的应用

胡新华

身份证： 37052219871103203X

摘要：改革后，在我国科技技术不断进步下，环境工程已经成为中国经济可持续发展的重要工程，尤其是我国工业发展速度加快的背景下，给人们的生活提供了巨大便利，同时也产生了很严重的污染问题，这一问题已经成为影响环境工程发展的关键问题。在环境工程中，基于环境工程监测制定相应的环境保护计划，已经成为社会当前关注的焦点。应用气相色谱技术有着十分独特的优势，该技术凭借高效率、高灵敏度等特征，在诸多行业、领域中有良好的应用效果，尤其适合对易挥发有机物进行定性与定量分析，同时针对不易挥发有机物可先采取气化措施后再进行分析，所以该技术针对化合物的研究分析有较广的应用范围，并且其处理结果的准确性较高，是一项重要的检测技术。在环境工程监测中，气相色谱技术有着很强的应用价值，并在不断发展的过程中其应用范围、深度得到了一定程度的拓展，具有良好的发展趋势。

关键词：气相色谱技术；环境工程监测；应用研究

引言

气相色谱法（亦称为GC），该技术在1952年由詹姆斯同马丁提出，它作为是一种创新的分离、分析方法，自此之后在各行各业中得到了广泛应用。根据所用固定相的存在形式不同，GC划分成气-固色谱法与气-液色谱法两类。相对于传统的分析检测技术，气相色谱法具有明显的优势。首先，该技术可快速、高效地进行组分分离和定量测定。其次，该技术检测灵敏度高，检测过程所需样品用量少。以液体样为例，检测用量约只需0.1μL足矣。另外，该技术选择性好，能够分离和检测某些沸点接近的组分。最后，该技术应用范围广，如煤化工分析、环境保护等领域。除气体和VOCs外，该技术也能对固体样进行分析。

1气相色谱技术的概念与组成

通俗来讲，气相色谱技术是色谱检测法中的一种检测方式，常见的色谱检测法有两种，一个是固定相，另外一个是流动相。又可以根据气相色谱固定相的不同将其分为气液色谱和气固色谱。此外，根据色谱法分离的基本原理不同，又可以将气相色谱法细分为分配色谱和吸附色谱两个大类，气液色谱是分配色谱，气固色谱是吸附色谱。气相色谱整个系统包含了气源部分以及气路控制系统、进样系统、色谱分离系统、温度控制系统、记录仪表系统五大主要部分。气源部分常用的气体有氢气、氮气、氦气、混合气体等高压气体，常见使用的也有相关气体的发生装置；气路控制系统部分由开关部分、气压稳定装置、气体切换装置、压力显示装置、流量显示表等等；进样系统也被称为汽化室，不同的分析方向，可以自主选择进样器内衬装置；色谱分离系统主要构成部分是色谱柱，其是有效解决样品组成部分分离的决定性因素；温度控制系统主要作用是通过对反应温度进行控制管理，从而能够极大的促进目标化工成分的分离吸附，加快整体检测进程；记录仪表系统部分主要是通过将样品中的化学成分转换为电信号，然后再通过电信号进行记录分析。完整的气相色谱系统，能够较为系统的实现目标化工成分的分析检测，通过一系列组成结构，实现半自动化甚至是自动化检测，极大的提高了化工检测分析领域的发展进程。

2环境工程监测中气相色谱技术的应用

2.1土壤环境监测

在土壤环境监测中气相色谱技术有很好的应用效果，如土壤中残留的农药、植物生长激素等都会对土壤造成污染，所以可以使用气相色谱技术进行测定。在实际监测过程中，非常重视对土壤中有机磷农药及其含量进行测定，这是因为有机磷农药有较强的药性，并且在土壤中残留的时间比较短，所以许多农户都喜欢使用这种农药。而在具体使用有机磷农药的过程中，其会对生物造成严重危害，在污染较严重的情况下可能会对人体健康造成损害。而在对土壤环境进行监测的过程中，合理使用气相色谱-质谱联用技术，不仅可以快速对土壤样本进行定量分析，并且还可以准确得出土壤中未知组分的结构。在对土壤进行检测之前，首先需要做好土壤样本的采样、保存和运输工作，在实验室中可以采用吹扫捕集、溶液萃取、顶空等方法对土壤中有机物进行处理。从目前的情况来看，使用溶液萃取法会导致一定土壤样品损失，所以多使用顶空法和吹扫捕集法进行处理。

2.2煤化工分析

近几十年以来，煤化工行业发展飞快。气相色谱技术的应用在其发展历程里的推动作用不容忽视。气相色谱分析现已普遍应用于煤化工分析等行业，对产品质量和生产效率进行改善。相对于其他色谱方法，气相色谱法的操作和应用相对简单方便，易于实现。气相色谱仪分析单个样品只需数分钟，分析效率高。且气相色谱仪的检出限低，所需样品量少，节约资源。以汽油为例，一根毛细柱便可分析其中几十种组分。所以在煤化工分析中，如需测定多组分或可挥发组分，一般采用气相色谱法进行产品检验。除此之外，气相色谱技术也可被应用于高聚物的测定。气相色谱技术运用在煤化工工业中，不但可以提升产品检测的准确度与精度，很大程度上减少分析成本。而且，还可以提升生产效率，以助力煤化工产业的工业化发展。

2.3提升化工分析的精度与密度

气相色谱技术在化工分析领域的广泛使用不仅能够实现化工分析领域的高精度分析以及对化工领域的密度进行有效分析。在气相色谱技术与化工领域深度融合作用过程中可以充分利用其精密的环节流程设计，从而产生出标准气体。通过气相色谱对于检测气体的浓度情况进行高效的检测分析，以及后期可以利用对化工气体的密度情况和气体精度情况进行多次重复性的实验分析。此外，气相色谱技术还可以搭配相关化工仪器进行配合使用，对化工相关气体进行自动化分析，充分结合利用分析检测结果的独立性原则，从而满足对化工气体的整体性检测分析，有效规避化工气体各组分成分之间的相互作用，能够有效提高气相色谱技术对化工分析的精准与密度。

3环境工程监测中气相色谱技术的应用趋势分析

环境工程监测的开展直接决定了社会的可持续发展，加强环境工程监测中气相色谱技术的研究和应用力度，对环境保护计划的制定和实施有着非常重要的意义，了解气相色谱技术的未来应用、发展趋势，可以充分将其在环境工程监测中的作用发挥出来，并不断提高环境工程监测的质量。比如，气相色谱质谱联用是在气相色谱联用中应用范围最广，技术研究与应用也更加成熟。在环境工程监测中应用该技术，可以有效弥补气相色谱稳定性差的缺陷，在实际使用过程中可以充分将色谱快速分离的优点发挥出来，从而保证在环境工程监测中可以快速对污染组分进行分离并将污染物的含量准确分析出来，进一步提高环境监测的效率。

结语

综上所述，气相色谱技术近年来在环境工程监测中得到了广泛应用，并在不断应用过程中技术水平越来越成熟，并逐渐积累了宝贵的经验。该技术在对土壤环境、水体环境、大气环境等进行监测的过程中，有效快速、准确检测出样本中污染物组分及含量，对后续制定环境保护计划有较强的指导效果，因此我国在未来持续加大环境监测、保护力度的过程中，还需要进一步加强对气相色谱技术的研究和应用力度，保证该技术在环境工程监测中能够持续发挥良好的效果。

参考文献

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[3] 张晨 . 气相色谱技术在化工分析中的应用探究 [J].化工管理，2021(24):81-82.