氣相色譜技術在環境監測中的應用及進展

摘 要：隨著我國社會經濟的不斷發展，人民生活水平不斷提高，與此同時帶來的是環境質量的不斷惡化，包括水環境、土壤環境、大氣環境等。近年來，各種污染物在環境介質中不斷檢出，近年來不斷報出的污染問題，不僅對生態平衡造成了破壞，對人們的生活質量及身體健康帶來了極大的威脅。環境監測在現階段顯得至關重要，在各種監測手段中，氣相色譜技術得到了迅速的發展和應用，因此本文對氣相色譜技術的發展及應用進行研究，闡述了氣相色譜在各種環境介質中應用的實例，為現階段環境監測工作的發展提供一定參考作用。

關鍵詞：氣相色譜;環境監測;應用;發展

氣相色譜在應用中具有明顯的優勢，靈敏度高，效率高，選擇性強，應用領域廣泛等，并且非常適用于易揮發有機物的定量及定性分析，并且對于不易揮發化合物可先進行氣化后，對其分析，因此對化合物的應用范圍也很廣，若后續配合紅外光譜或質譜，則可達到更高的準確性，是有機化合物檢測中至關重要的檢測方法。

1 氣相色譜在環境監測中的應用

1.1 在水環境監測中的應用

隨著環境污染問題的日益加重，越來越多的污染物在水環境中檢出，常見的可檢出污染物有鹵代烴、可溶性氣體、苯系物、有機酸、有機氯，及近年來不斷引發關注的新興有機污染物，如多環芳烴、多氯聯苯等，而這些化合物的分析都可使用氣相色譜法測定，因此氣相色譜法在包括地下水、地表水、生活污水及工業廢水等領域中都有廣泛應用。在對鹵代烴的測定中，主要以頂空氣相色譜法為主。張芹[1]等使用氣相色譜-質譜聯用的方法，在40℃的吹掃溫度，12min、240℃解吸溫度，3min解吸時間的條件下，分析了水中13種揮發性鹵代烴化合物。在對苯系物的測定中，田艷[2]等，利用吹掃捕集氣相色譜質譜聯用法，建立了地表水氯苯類化合物的檢測方法，可檢出12種有機氯苯化合物，且具有檢出限低，樣品損失率低等優點。

1.2 在土壤環境監測中的應用

氣相色譜在土壤環境中的應用廣泛，例如對腐殖質、農藥、植物生長激素、亞硝胺、無機金屬化合物等都可進行測定，但主要傾向于對土壤殘留有機磷農藥的檢測中，由于有機磷農藥自身具有藥效顯著，殘留時間短等特點而被大量廣泛使用，但殘留的有機磷對生物體具有很強的毒性，不僅對牲畜造成威脅，并且會造成人體急性中毒。若結合質譜聯用，不僅可同時進行定性定量分析，還能給出未知化合物組分的結構及分子量等關鍵信息。葛娜等采用乙腈提取方法，經凈化后，采用甲苯-乙腈（3∶1）梯度洗脫后，洗脫、氮吹、定容，用氣相色譜質譜聯用，對菠菜中殘留的唑類農藥進行檢測，共檢出包含環氧七氯、三唑酮、氟硅唑等在內的11種農藥殘留化合物。曹慧等采用固相萃取法進行樣品前處理，氣相色譜/三重四級桿質譜法，在果蔬中，共檢出50種有機磷及菊酯類農藥殘留化合物，基質加標實驗證實回收率均在可使用范圍內。

1.3 在大氣環境監測中的應用

隨著近年來社會經濟的不斷發展，汽車尾氣等大量排出，以及在社會工業發展過程中不可避免產生的揮發性有機污染物，致使空氣質量的不斷下降。近年來不斷報出的大氣懸浮顆粒物對人們身體健康造成的嚴重影響，因此大氣環境質量監測也越來越受重視。氣相色譜也廣泛應用于大氣污染物的檢測中，包括有毒有害氣體、氣溶膠、大氣懸浮物、揮發性有毒有機污染物。80年代以來，氣相色譜在針對大氣飄塵的監測中也有了普遍應用，已先后在成都，北京、沈陽、蘭州等地區進行了實地監測。一般情況下，在對空氣污染物進行監控室，都會利用石油醚進行樣品處理分析，使用外標法進行定性定量分析，調試最佳參數，才能達到最佳效果。蔡霞等采用活性炭管對樣品進行采集，在二氧化硫條件下解析30min，后進入色譜分析操作，建立了對空氣中痕量氯乙酸甲酯的分析方法，并且回收率達標，得到了廣泛關注。屈春花等利用活性炭對廢氣進行采集，用二氧化硫解析后進行色譜分析，測定出11種苯系物，并且分離效果良好，加標回收率在98.4%～102.8%。

2 氣相色譜在環境監測應用的展望

近年來，氣相色譜已成為科學研究中必不可少的重要檢測手段，并且氣相色譜聯用已成為發展趨勢。目前常用的有氣相色譜質譜聯用、頂空氣相色譜、氣相色譜-熱解析技術聯用、氣相色譜-紅外光譜聯用等等。

在氣相色譜的聯用中，最普遍應用的是氣相色譜質譜聯用，具有很多優點，例如：能夠用很好的避免氣相色譜穩定性差的缺點，能夠充分發揮其優勢，達到所需準確性。

在與紅外光譜聯用的應用中，可以充分利用氣相色譜高效率分離的特點并結合分析結構官能團分析，為環境監測工作提供充分保障。

在今后的環境監測工作中，隨著氣相色譜技術的不斷成熟與提高，將會成為科研工作中必不可少的技術。隨著聯用技術的進步，在環境監測中能夠發揮的作用將會越來越大，應用范圍也會越來越廣，對環境保護工作的進行提供更好地支持。

3 結論

從近年來氣相色譜的發展來看，其技術水平已逐漸成熟，并且在環境監測、食品藥品檢測及藥物成分分析中都有重要地位，能夠較好的應用于各個領域的相關檢測中。氣相色譜的發展，為有害殘留物分離鑒定、食品安全檢測及環境有害威脅成分的鑒定提供了堅實的基礎，相信氣相色譜技術在未來的發展中，必然在各個領域發揮出更大更具獨特優勢的作用。

參考文獻：

[1]蔡霞，王剛.頂空氣相色譜法測定水中甲醇和乙醇[J].污染防治技術，2016（4）：73-75.

[2]屈春花，馬艷，李新科.氣相色譜法同時測定污染源廢氣中11種苯系物[J].西南大學學報（自然科學版），2018，40（1）：135-139.

作者簡介：童朝成（1985-），男，漢族，湖北隨州人，本科，助理工程師，目前在第三方實驗室工作。