氣相色譜法在環境保護和環境監測中的應用

倪佳樂

摘 要：環境污染問題在現代工業發展等背景下日益嚴重，所以為了維護生態，保障生活環境質量，需要通過相應方法對各種環境污染進行檢測，了解環境中各類污染物質的含量，結合結果才能采用針對性的方法進行處理，而大多數環境檢測方法都具有局限性，即只能對少量污染物質進行檢測，所以存在缺陷，而氣相色譜法通用性較強，可以對多種污染物質進行檢測，且適用于不同的檢測條件當中，因此有必要對氣相色譜法的應用進行研究，具有技術推廣意義。

關鍵詞：氣相色譜法;環境;保護;監測

1氣相色譜法的基本原理概述

1.1目前國內氣相色譜法的技術原理

氣相色譜法又被稱為層析法，其分離的基本原理是利用物理的技術方法對混合物進行分離，讓之間的固定相和流動相相互分離。固定相和流動相如字面所表述的含義一樣，固定相是靜態的，流動相則是推動混合物流過固定相的液體。當液體推動混合物流過固定相的時候，混合物會和固定相發生反應。當然這些反應并不是一成不變的，其中也會出現不同的效果差異，原因是當中流動的混合物在經過固定相的時候，由于其內部材質和結構的不同，就會導致上述現象的出現。

1.2氣相色譜法在國內目前的結構機理

隨著國內科技的發展，氣相色譜法在國內的分離過程已經轉化為氣體作為流動相的處理基礎。之所以會發展為氣體作為基本的流動相是因為氣體的粘度和其他的物質相比要小，在分離混合物質的時候受到的阻力也會變小，并且氣體是會揮發的物質，所以其擴散的系數和其他物質相比較范圍就更大，在進行兩相之間的物質傳遞的時候，氣體的速度就較快，對于氣體在氣相色譜法中的應用能在一定程度上推進氣相色譜法的發展，也能提高其工作的效率和準確性。目前，在國內社會上已經開始引用氣相色譜法對沸點在500°C以下的多種成分進行最基本的分離工序。在實際的操作中可以通過對氣壓的調節，使得高壓氣體容器能通過預熱盤旋管道和檢測器的參比池，給柱子內提供需要的載氣。在柱子處也設計了相關的分類裝置，對液體和氣體做了一個簡單的分類。

2探討氣相色譜法在環境保護和環境監測中的應用

2.1有機化學污染物檢測

有機化學污染物泛指農藥污染現象，即在農作環境當中，因為頻繁的噴灑農藥，導致農藥中的氯、磷物質混入空氣中引起農藥超標污染。針對這一點，在氣相色譜法檢測當中，需要配置火焰光度檢測器、硬制玻璃柱進行檢測，其中玻璃柱的長度、內徑建議為2m、4mm，隨后在玻璃柱內摻入硅烷化硅藻土，同時對玻璃柱進行加溫，保持溫度在170～240℃左右;對汽化室溫度進行控制，保持在200～240℃左右;對檢測器溫度進行控制，保持在230℃左右。在這一條件下，采用氮氣作為載氣，以流速60ml/min將試樣送入色譜，同時要對純度大于99.99%的氫氣進行燃燒，將其流速控制在160mL/min左右，同樣送入色譜。通過上述氣相色譜檢測，可以采用氫火焰離子化檢測器中的氣相色譜儀進行檢測，可以檢測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，具體數量約在50余種。

2.2微量金屬元素檢測

綜上可見，氣相色譜法對于有機物污染檢測具有良好的應用能效，所以在不斷的應用當中，人們發現其不但可以對水樣進行檢測，其還能對土樣進行檢測，即土樣當中常存在微量金屬元素，該元素同樣屬于有機物，易造成重金屬污染。具體來說，氣相色譜法在微量金屬元素檢測當中并不常見，目前主要用于硒等元素檢測，但檢測結果都十分準確。檢測方法上，針對硒元素首先配置酸性液體環境，采用1，2-鄰苯二胺、衍生物，將其與四價硒接觸后進行反應，同時通過OPD試劑生成具有揮發性的物質，再利用有機溶劑將萃提純為苯丙硒二唑化合物，最終采用帶電子捕獲檢測器得到硒元素含量。

2.3大氣環境檢測

2.3.1熱不穩定化合物檢測應用

大氣污染中，熱不穩定化合物是其中較多的一部分組成內容寧，熱不穩定化合物包含的物質主要是有機酸、肼以、偏二甲肼等。利用氣相色譜法可以檢測這些熱不穩定化合物。不過這些熱不穩定化合物揮發性相對較弱，難以直接使用氣相色譜法完成檢測工作，應當首先把熱不穩定物質實現衍生化處理，然后物質會發揮性較強并且熱穩定性也相對較高，然后通過氣相色譜法檢測其存在量。在檢測大氣環境熱不穩定化合物存在情況中，常常使用XAD-2樹脂作為吸附劑使用，催化劑常常采用氧化銀用，酯化劑通常使用芐基溴用。經過這樣處理后的大氣中的熱不穩定化合物，其衍生率能夠大約達到98%，之后使用氣相色譜儀檢測，可以將精度控制到10μg/L，結果精度和國家有關標準規定符合。同時，能夠在SG-2固體吸附劑表面涂抹硫酸，然后收集大氣環境當中存在的熱不穩定化合物，之后經過水洗得到檢測樣本，然后加入到糖醛，樣本中不穩定物質和糖醛出現衍生化反應，最后利用氣相色譜儀對處理后的結果實施精確地檢測。

2.3.2環境空氣中的苯系物的應用

我國的有些城市比如上海，非甲烷總烴中的芳香烴含量占優勢。作為揮發性有機物的代表性物質，苯系物的毒性較強。苯是強致癌性的物質，可以經由呼吸道、消化道以及皮膚而進入人體，并且與白血病的形成有著較大的關聯，對于人體有著極大的危害;甲苯、二甲苯對人的血液系統和中樞神經系統的毒害也比較大; 苯乙烯、乙苯等其它苯系物對人體也存在較大的危害。在氣相色譜法檢測當中，需要配置具氫焰離子化檢測器、30m*0.32mm*0.5um的FFAP毛細管色譜柱進行檢測。采用氮氣作為載氣，控制流速為1.5ml/min，氫氣流量控制為40ml/min，柱溫條件為70℃保持3.5min后以20℃/min的速度程序升溫，升至150℃保持3min。進樣口的溫度保持在230℃;對檢測器溫度進行控制，保持在250℃。通過上述氣相色譜檢測，可將苯系物中的苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯以及苯乙烯完全分離后同時檢測。

2.4有毒物質檢測中的應用

近些年我國工業、經濟等各個方面得到飛快發展，大氣環境只能夠的汽車尾氣、工業廢氣等也越來越多，其中含有很多一氧化碳、氧化氮等有毒有害物質，這些物質有著較強的揮發性和較低的費點，所以一旦沒有及時有效地處理那么這些有毒有害氣體會在大氣環境中不斷擴散，嚴重污染人類生存的環境，嚴重危害人體健康。在檢測這些毒害物質中，氣相色譜法有著非常高的靈敏度，較高的檢測精度和效率，并且不容易受到其他因素的影響，所以能夠更好地保證檢測結果的準確性，從而更好地實現大氣污染監測和環境保護。

3結語

現如今我國面臨著日漸嚴重和復雜的環境污染問題，環境污染監測和治理工作顯得更加重要。作為一種高效、快捷、準確的污染檢測技術，氣相色譜法在未來環境污染監測中應用前景十分廣闊，能夠發揮更重要的價值。相關部門應當加強對該檢測技術的重視，加大該技術的應用和研究，加強該技術的投資，在環境污染監測當中充分發揮氣相色譜法的優勢，更好地服務于社會。

參考文獻：

[1]辛朝.試論衍生氣相色譜法在環境監測中的應用[J].江西化工，2018（06）：29-30.

[2]鄧磊，左嘉，唐珂.衍生氣相色譜法在環境監測中的應用分析[J].化工管理，2016（11）：264.

[3]趙衛國.氣相色譜法測定環境空氣中的甲醇和乙醇[J].能源與環境，2015（02）：76-77.