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

李佳

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河北省，廊坊市，102800

摘要：气色谱仪是由气路系统、进样系统、分离系统、温度调节系统、检查记录系统等五部分组成的分析测试仪器。由于沸点、极性、吸附性等因素不同，物质不同，一般可以利用气相色谱法分离热稳定性和挥发性好的物质，完成定性定量分析。在此基础上，对气相色谱技术在环境工程监测中的应用进行了如下讨论，可供参考。

关键词：环境工程监测；气相色谱技术；应用

引言

当前，人们越来越重视环境保护，通过一些有效的措施和手段，努力最大限度地减少给环境带来的污染，确保社会和环境的协调发展。在环境监测中运用气相色谱法可以取得良好的效果，可行性较强，同时涵盖石化分析、药物分析、环境分析等多个方面，均可使用气相色谱法达到预期目的，这不仅具有良好的污染物分离效果，还能得到准确的监测结果，反应迅速，是一种先进实用的现代监测方法。

1气相色谱概述

气相色谱技术是环境监测领域常用的分析检测技术之一，该技术通常用来检测环境中挥发性和半挥发性的有机物，可以同时进行定性分析和定量分析，并且具有较高的灵敏度和排除干扰特性，对于水环境中的痕量污染物仍然具有良好的分离效能。气相色谱主要通过各物质不同的理化特性对其进行分离检测[1]。当性质各异的组分通过气相色谱仪的气体流动相时，各组分与流动相相互作用的大小强弱也有差异，因此，分配系数不同的各组分经过反复分配，最终以不同的时间流出色谱柱，并利用相应的检测器进行检测，达到分离检测的目的。水环境监测中常用的气相色谱柱有氢火焰离子化检测器和电子捕获检测器。与传统分析检测方法相比，气相色谱法具有较高的分离效率，可把组分复杂的样品分离成单组份；具有较快的分析速度和较少的试剂与样品使用量，能有效节省分析时间，减少二次污染，为环境监测提供坚实基础；检测灵敏度高，能够监测出微小含量的物质，使仪器与其他仪器相比能达到更低的检出限，特别适合于微量和痕量分析；选择性好，能够将组成成分极为相近的同分异构体或者同位素进行区分；应用范围广，在分析物质含量时，不受组分含量和物质形式的限制，低含量、高含量，或者气体、液体，都能进行分析；价格便宜，操作技术相对简便，利于日常分析推广。

2气相色谱法的优缺点

首先，气相色谱法的主要优点表明分析速度快，分离效率高，样品用量少，测试灵敏。同时，该方法选择性也比较好，可以分析和分析沸点接近的物质、沸腾混合物、同位素、反式和顺式异构体间等进行分析与分析。因此，这种方式在实践方面运用得很广泛。虽然主要适用于分析挥发性有机物、气体等，但可以根据特定条件分析固体样品、高沸点物质。主要应用于食品工业、临床化学、环境保护、石油工业等领域。第二，气相色谱的缺点。气体是气相色谱法的流动相，固定相主要有有机液体和固体吸附剂两种。固体吸附剂的再现性不好，品种不多。在目标组进行定性分析的过程中，通过气色谱法的运用，将已知数据、物质与相应的色谱棒进行比较，或同时使用光谱和光谱等其他方法，才能获得更准确的结果。对于定量分析，需根据已知物纯样品进行准确校正，检测后迅速输出信号。

3环境工程监测中气相色谱技术的应用

3.1气相色谱技术分析环境污染物

气相色谱技术在环境污染物分析检测领域中的分析使用主要集中在两个领域，一个领域是对水体环境污染物的检测，一个是对大气有害物质的检测。水体环境污染物主要是半挥发性质的卤代烃类的有机溶剂，其在化工领域广泛地被使用，其次也是自来水中氯化物消毒溶剂使用后的副产物之一，这种物质会逐渐渗透进入到自来水以及地表水，甚至是地下水当中，严重危害水质环境，影响人民群众的身体生命健康。气相色谱技术可以用于对水质环境的检测，可以精准地检测出水体中的挥发性卤代烃成分，之后可以配合使用加热炉温度控制优化技术以及作用时间优化等，实现对半卤代烃的回收再利用，通过对优化方案中的线性范围情况以及精密度水平、检测程度以及回收水平进行验证。最后的检测结果表现为，在线性情况下，挥发性卤代烃的线性表现优良，r大于0.9979，检测程度为0.001~1.17之间。在大气环境检测上，气相色谱检测技术的应用程度越加广泛深入，主要利用的气相色谱技术的特点是其在自身限定检测作用相关技术条件参数下，能够满足气化且不会分解的众多物质都可以利用气相色谱技术进行检测，这也是气相色谱技术能够被广泛应用到大气环境检测领域的重要原因之一。大气中最为常见的有害气体成分就是苯类物质，其是一种具有较强毒性的物质，对于人类的造血组织细胞以及人体中枢神经系统都有着不可逆的损害。毛细血管柱气相色谱技术能够有效检测出大气中常见的十一种苯类化合物，该技术可以通过活性炭等进行废弃的采集工作，然后利用二氧化硫等化学药物进行解析作用，最后采用毛细血管柱气相色谱技术进行分离作用，然后通过相关化学检测器对其进行测定。

3.2土壤监测

气相色谱技术在土壤中的应用主要表现在有机农药残留物的检测上。利用气相色谱-光谱联合仪(装有柱长10米的新型气相色谱柱)，在10min内测定了土壤中的16种多环方向、5种氘代内标以及2种替代物。该方法在大量样品分析中具有明显的优点，不仅提高了分析效率，还节约了成本，值得今后在土壤监测中推广。经过加速溶剂提取、酸碱净化等一系列预处理过程后，利用气相色谱法完成了土壤中20种酚类化合物的测定。该方法不仅将酚类物质的检测限度降低到0.01~0.03mg/kg，还将投标回收率保持在53.8%~97.7%的水平，相对标准差也达到了RSD。

3.3室内环境监测

我国目前出台的相关标准和行业标准中关于室内、车间等工程场所的环境监测，主要采用的是泵采样标准。其主要是一种采用液态标准物质对气态有机物质进行校准的方法，该方法用于检测的准确性得不到保障，且检测分析需要消耗大量时间，同时检测结果也容易受到周边环境因素的影响。所以我国目前开始研究，使用气相色谱技术对室内环境进行监测和分析，这样不仅可以降低室内环境监测的成本，还提高节省检测时间、提高检测结果的准确性。在室内环境中，经常存在苯乙烯、丙酮、正丁醇等有毒有害物质，严重威胁着人们的身体健康，而应用气相色谱技术对室内气体进行检测的过程中，主要使用采样管对室内空气进行吸附，并在采集到空气样本之后使用气相色谱仪进行检测，将空气中有毒有害气体的组分、含量准确分析出来。比如，如果要检测新车内的挥发性有机物，可以直接用气泵采集样品，然后放入气相色谱仪的热脱附进样器中即可。

3.4水环境监测

由于卤素、苯、有机酸、溶解性气体、多氯联苯等物质都容易气化，气相色谱技术还广泛应用于地下水、生活污水等的检测。通过液体液萃取气相色谱法，成功测定了地表水中氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯的含量。筛选了不同的实验条件，最终利用DB-5柱和FID探测器完全分离出苯氧乙醇等10种防腐剂，准确测定了水中的含量。

结束语

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

[1]蒋雪梅,黄芸.气相色谱法在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2021(10):81-83.

[2]郭玉华.气相色谱-质谱联用技术在环境检测中的应用[J].资源节约与环保,2021(09):44-45.

[3]方小青,徐铮,惠越.气相色谱技术研究进展及其应用[J].浙江化工,2021,52(02):52-54.

[4]李丽萍.气相色谱技术在环境监测中的应用分析[J].中国科技信息,2021(Z1):122-123.

[5]隋广春.针对环境保护工程中的环境检测研究[J].化工管理,2020(02):33-34.