關(guān)于氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用探究

摘要：氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和傳感器技術(shù)相比較而言，產(chǎn)生的作用和優(yōu)勢(shì)更高一些，它具備靈活性好、選擇性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，在環(huán)境有害物質(zhì)的檢測(cè)過(guò)程中得到了十分廣泛的應(yīng)用。本文從實(shí)際操作情況入手，主要分析了經(jīng)常使用的前處理技術(shù)，并且論述了氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水以及空氣污染物中的檢測(cè)情況。

關(guān)鍵詞：氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)；處理方法；環(huán)境檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）07-0093-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.054

The application of gas chromatography-mass spectrometry in environmental detection

Zhang Jian

（Zhonghuan Qingke （Jiaxing） Environmental Technology Research Institute Co.， Ltd.， Jiaxing Zhejiang 314099， China）

Abstract： Gas chromatography - mass spectrometry technology and sensor technology， by contrast， the role and advantage more， it has good flexibility， selectivity and a series of advantages， therefore， harmful substances in the environment of the detection process， has been very widely used. In this article， from the practical situation， this paper mainly analyzes the frequently used before processing technology， and discusses the gas chromatography - mass spectrometry technology in water and air pollution detection.

Keywords： Gas chromatography-mass spectrometry； Processing method； Environmental testing

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)主要是將氣相色譜的分離分析以及質(zhì)譜的高分辨結(jié)構(gòu)鑒定特點(diǎn)有效結(jié)合到一起，以此開(kāi)展相應(yīng)的檢測(cè)工作，獲取準(zhǔn)確的精度。在不同環(huán)境情況下，都可以使用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，將其應(yīng)用到多組分復(fù)雜樣品的分析檢測(cè)工作中去，能夠起到較大的作用，獲取很好的效果。

1 對(duì)氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)前處理方式的分析

對(duì)于環(huán)境樣品而言，產(chǎn)生的形態(tài)包含很多種類(lèi)型，其中最為明顯的形態(tài)為氣態(tài)、固態(tài)以及液態(tài)等。在環(huán)境中的有機(jī)物檢測(cè)中，主要使用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，能夠取得很好的效果。

1.1 固相萃取法

近幾年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)逐漸加大了對(duì)固相萃取法的關(guān)注力度，這一技術(shù)由于性能優(yōu)良，逐漸得到了一定的推廣和應(yīng)用。從實(shí)際情況來(lái)看，固相萃取法的基本操作原理表現(xiàn)為：首先，將需要檢測(cè)的物體和萃取柱中的填充物相互結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)兩者的相互吸附；然后，借助萃取劑的性能把有機(jī)物從萃取柱中分離開(kāi)來(lái)，以此使被檢測(cè)物和基質(zhì)相互脫離。這一操作原理和液相色譜的操作原理基本上是相同的[1]。在實(shí)施處理工作前期階段中，經(jīng)常使用的萃取柱填充物包含多種類(lèi)型，分別為氧化鋁、硅膠材料以及活性炭等。并且，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，固相萃取技術(shù)得到了很大程度的改進(jìn)和完善。人們對(duì)于填充料一直處于不斷研制中，為固相萃取法的應(yīng)用提供了有利的條件[2]。從應(yīng)用情況可以看出，固相萃取法優(yōu)勢(shì)較大，操作過(guò)程比較的簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)，并且在工作期間采取的試劑量比較少，成本輸出低。但固相萃取法在發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也存在著一些問(wèn)題，比如操作不具備規(guī)定化，無(wú)法有效回收和利用萃取柱等。

1.2 液—液萃取法

在進(jìn)行環(huán)境樣品檢測(cè)的過(guò)程中，液—液萃取法本身是一種較為傳統(tǒng)的前處理方式。這一方式的操作原理為：使用相對(duì)獨(dú)立的兩種溶液對(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行分配和溶解。當(dāng)前，被測(cè)物質(zhì)中的萃取劑溶解度和基層溶液相比較而言，溶解度更高一些，因此，將其從基質(zhì)溶液中脫離出來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)良好的處理效果。在液—液萃取法進(jìn)行處理的時(shí)候，一般使用分液漏斗，該項(xiàng)儀器價(jià)格不高，并且操作簡(jiǎn)便，在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，都離不開(kāi)這一裝置的輔助。由于使用起來(lái)較為方便，所以在對(duì)樣品前處理過(guò)程中，經(jīng)常引進(jìn)此種方法[3]。從應(yīng)用情況來(lái)看，液—液萃取法也存在著一定的弊端。比如，在前處理過(guò)程中，需要較多的有機(jī)溶液，并且還會(huì)出現(xiàn)乳化情況，操作過(guò)程比較的長(zhǎng)，嚴(yán)重的情況還會(huì)散發(fā)出有機(jī)劑，有機(jī)劑對(duì)周?chē)h(huán)境和人員自身安全造成的危害比較大。

1.3 液相微萃取法

20世紀(jì)90年代的時(shí)候，液相微萃取技術(shù)出現(xiàn)，它是一種新型的預(yù)處理技術(shù)，這一技術(shù)主要的操作原理表現(xiàn)在：通過(guò)將有機(jī)物進(jìn)行合理的分配，對(duì)以往傳統(tǒng)的液—液萃取技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。液相萃取過(guò)程具備集成化，操作起來(lái)比較方便，并且效率較高。尤其對(duì)于一些基質(zhì)比較復(fù)雜以及痕量物質(zhì)而言，是傳統(tǒng)液—液萃取技術(shù)無(wú)法相比的。從運(yùn)行情況可以看出，液相微萃取法主要包含兩種方式，分別為直接浸入式液相微萃取、后萃取以及頂空液相微萃取。

1.4 頂空處理技術(shù)

一般來(lái)講，在測(cè)定液態(tài)和固態(tài)樣品中散發(fā)出來(lái)的有機(jī)物時(shí)，就會(huì)使用頂空處理技術(shù)。頂空處理技術(shù)的具體操作原理為：利用被測(cè)物在氣相和固液相之間的合理分配。在氣相中，被分析物含量比較的多，靈敏度強(qiáng)，效果明顯。這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為，不需要和固體以及液體樣品直接接觸，從一定程度上緩解了樣品復(fù)雜的基層干擾性，進(jìn)而提升了被測(cè)物的整體效率，保證了整體質(zhì)量。另外，可以將頂空處理技術(shù)劃分為靜態(tài)頂空技術(shù)和動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)兩個(gè)方面。

2 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用情況

2.1 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境空氣檢測(cè)中的具體應(yīng)用

當(dāng)前，隨著人們生活水平的提升，在各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)開(kāi)展的過(guò)程中，污染物隨之出現(xiàn)在空氣中，這一污染現(xiàn)象主要包含工業(yè)污染氣體的排放、汽車(chē)尾氣以及焚燒引起的污染物，將其排放到空氣中，從而造成了環(huán)境污染。在這一階段中，存在的大氣污染現(xiàn)象不僅對(duì)人們健康產(chǎn)生了很大的危害，與此同時(shí)，還不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[4]。當(dāng)前，全球關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題便是全球氣候受到污染的現(xiàn)象，所以，相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注，人們對(duì)于大氣中的污染物檢測(cè)技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求，目的是為了使其更好的應(yīng)用于污染物檢測(cè)環(huán)節(jié)中去。

2.2 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在土壤檢測(cè)中的具體應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在土壤中撒入了大量的農(nóng)藥以及化肥等，這些物體的聚集形成了較多的污染物，當(dāng)殘留的有機(jī)污染物超出規(guī)定范圍之后，便會(huì)突破土壤的自?xún)裟芰Γ瑥亩鴮?duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生危害。相關(guān)人員借助萃取法將土壤中的七氯、氯丹用正己烷/ 二氯甲烷（1+1）萃取、經(jīng)弗羅里柱凈化濃縮定容后，然后借助氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的作用，對(duì)其實(shí)施測(cè)定工作。通過(guò)使用七氯，順、反一氯丹方法獲取了相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要包含14.7 ug/kg、3.93 ug/kg和5.28 ug/kg，從中看出，加標(biāo)回收率在76.4%～114%之間，精密度（RSD）<15%8。另外，還有的研究人員在氣相色譜—質(zhì)譜法的基礎(chǔ)上，針對(duì)環(huán)境土壤中多種有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行了檢測(cè)。經(jīng)過(guò)相關(guān)測(cè)定過(guò)程表明，21種有機(jī)氯農(nóng)藥在0.2～4.0 mg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)大于0.997 9。4，4'-DDT和2，4'-DDT的檢出限為0.02 mg/kg，其余19種有機(jī)氯農(nóng)藥的檢出限為0.01mg/kg，加標(biāo)回收率為62.5%～103.0%，RSD表現(xiàn)在4.8%～9.1%。從中看出，氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)比較適合應(yīng)用于環(huán)境土壤基質(zhì)中21種有機(jī)氯農(nóng)藥的測(cè)定環(huán)節(jié)中去，其可以為土壤環(huán)境中有機(jī)氯農(nóng)藥檢測(cè)方法的落實(shí)提供相關(guān)的借鑒依據(jù)。

2.3 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用情況

對(duì)水質(zhì)污染實(shí)施研究和分析工作的時(shí)候，要明確注意，對(duì)于水體中的有機(jī)污染物而言，主要包含有機(jī)氯農(nóng)藥、高分子聚合物以及有機(jī)磷農(nóng)藥等多種污染物。現(xiàn)階段，水體受到污染的朝著現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重性方向擴(kuò)散，要想有效治理水體污染情況，首先，需要做好污染物的檢驗(yàn)工作，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定相應(yīng)的預(yù)防措施，引進(jìn)合適的技術(shù)。最近幾年，進(jìn)行有機(jī)物研究的時(shí)候，主要的研究方向?yàn)楦咝省?zhǔn)確性以及穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，在環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中，加大了對(duì)氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的關(guān)注度，并且對(duì)其進(jìn)行了研制和引進(jìn)。通過(guò)相關(guān)的研究數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)有的氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)正向快捷、靈敏等多樣性方向發(fā)展，從一定程度上實(shí)現(xiàn)了多種物質(zhì)的共同檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-04-28

作者簡(jiǎn)介：張堅(jiān)（1986-），男，本科，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程。