探索氣相色譜法在環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

李玉紅

（青島市生態(tài)環(huán)境局西海岸新區(qū)分局，山東 青島 266400）

0 引言

隨著我國生態(tài)保護(hù)理念的進(jìn)一步強(qiáng)化和升級，以氣相色譜法為代表的檢測手段，成為環(huán)境保護(hù)以及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的重要舉措。一方面，氣相色譜法能夠?qū)Νh(huán)境中的有害、有毒氣體進(jìn)行分析和檢測，為相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)人員提供重要的數(shù)據(jù)支持，另一方面，氣相色譜法為環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域提供重要的技術(shù)支持，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)化的監(jiān)管作用，有效控制環(huán)境問題的蔓延和影響。

1 氣相色譜法在環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的技術(shù)優(yōu)勢

氣象色譜法，能夠快速將檢測目標(biāo)進(jìn)行分離，然后對其成分進(jìn)行快速分析。例如，某土壤樣品可以在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)兩百多個(gè)色譜峰的快速顯現(xiàn)，而相對成分簡單的樣品甚至可以在20分鐘內(nèi)完成相關(guān)檢測。并且該檢測方法與其他檢測方法不同，僅需要極少量的樣品就能夠完成監(jiān)測，并且具有極高的靈敏度，能夠?qū)崿F(xiàn)1毫升氣體樣品的檢測以及0.1毫克微升固體樣品的檢測。借助相關(guān)檢測設(shè)備，能夠檢測出含量在百萬分之十幾至十億分之幾的雜質(zhì)，具有超強(qiáng)的檢測成效，不僅如此，該檢測技術(shù)還能夠?qū)⒑惴谢旌衔镞M(jìn)行有效分離，尤其是對于沸點(diǎn)相對接近的物質(zhì)，例如，環(huán)境監(jiān)測中的某些同位素，能夠?qū)樖脚c反式異構(gòu)體鄰、間、對位異構(gòu)體等物體進(jìn)行快速分離。最后，氣象色譜法適用范圍極為廣泛，能夠?qū)⑺谢蛘咄寥乐械奈廴疚镞M(jìn)行有效分離，確定對應(yīng)的成本和內(nèi)容。

2 氣相色譜法在環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測主要包括，水質(zhì)監(jiān)測、空氣監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、生物監(jiān)測與生物污染監(jiān)測、物理污染監(jiān)測等七大類別。其中根據(jù)氣相色譜法的檢測能力，靈活開展各個(gè)類別的環(huán)境監(jiān)測，從而達(dá)到相應(yīng)的檢測目標(biāo)。

2.1 水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用

基于當(dāng)前我國環(huán)境保護(hù)工作的發(fā)展需求，水質(zhì)監(jiān)測問題社會各界關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。一方面，水質(zhì)污染問題會影響到社會大眾的日常生活，尤其是江河湖泊的水質(zhì)污染問題，會進(jìn)一步影響到城市飲用水的安全性和保障性，另一方面，借助氣相色譜法能夠?qū)崿F(xiàn)污染物質(zhì)的快速檢測，起到良好的監(jiān)測作用和檢測成效。根據(jù)不同的水質(zhì)污染問題，開展對應(yīng)的水質(zhì)監(jiān)測方案。例如，地表水的常規(guī)監(jiān)測，需要對地表水以及周邊流域的進(jìn)行勘察和分析，了解所在地區(qū)的降雨量以及氣候環(huán)境等一系列影響因素，同時(shí)在開展水質(zhì)監(jiān)測工作時(shí)，分析所在地區(qū)的工廠、建筑數(shù)量，了解地表水的使用情況，對水域的多個(gè)位置進(jìn)行水樣提取，然后將各個(gè)樣品，送至實(shí)驗(yàn)室開展氣相色譜法進(jìn)行檢測。首先，對樣品進(jìn)行標(biāo)記和說明，然后將樣品進(jìn)行稀釋和取樣，放置在對應(yīng)的檢測儀器中，借助色譜儀反饋的圖像內(nèi)容進(jìn)行分析和對比，從而判斷水樣中對應(yīng)的物質(zhì)和成本，能夠借助色譜法中的色譜峰移動速度以及位移大小進(jìn)行定性和確認(rèn)。水質(zhì)監(jiān)測工作，對應(yīng)的監(jiān)測源務(wù)必真實(shí)有效，從而保障氣相色譜法檢測工作的有效和科學(xué)。需要注意的是，水質(zhì)監(jiān)測工作影響因素較多，在應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行檢測時(shí)，需要對水源區(qū)域進(jìn)行多次采樣，并且采樣的時(shí)間、地點(diǎn)等相關(guān)因素，要保持一定的差異，從而進(jìn)一步提升檢測工作的精準(zhǔn)性。

2.2 空氣監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)工作中，大氣環(huán)境監(jiān)測是最重要監(jiān)測領(lǐng)域之一。一方面，大氣環(huán)境問題，關(guān)乎到所在區(qū)域人口的身體健康，另一方面，大氣污染問題是極為復(fù)雜的污染問題，需要借助更加高效的檢測技術(shù)，而氣相色譜法的應(yīng)用，有效滿足對應(yīng)的需求和標(biāo)準(zhǔn)。一方面，氣相色譜法能夠?qū)諝庵袩岵环€(wěn)定化合物進(jìn)行檢測，并能夠?qū)⒒衔镞M(jìn)一步分析和探查，了解對應(yīng)的成分和內(nèi)容，另一方面，可以根據(jù)氣相色譜法的檢測特性，能夠?qū)岵环€(wěn)定物質(zhì)進(jìn)行生化處理，防止檢測物出現(xiàn)變化和流失等情況。由于大氣環(huán)境中，存在多種熱不穩(wěn)定物質(zhì)，并且對應(yīng)的成分大多對人體會產(chǎn)生一定的危害，尤其是會對呼吸系統(tǒng)的影響，嚴(yán)重時(shí)會誘發(fā)受眾群體出現(xiàn)肺癌等相關(guān)疾病的發(fā)生。因此，在進(jìn)行熱不穩(wěn)定化合物進(jìn)行檢測時(shí)，需要明確對應(yīng)的物質(zhì)，包括有機(jī)酸、肼以、偏二甲肼等物質(zhì)，需要借助檢測儀器，詳細(xì)分析檢測標(biāo)的物的含量和成分。借助多頻率的檢測流程，提升檢測工作的精準(zhǔn)性，同時(shí)能夠?qū)ο嚓P(guān)污染物進(jìn)行進(jìn)一步的判斷和分析?；诃h(huán)境保護(hù)的發(fā)展理念，需要對相關(guān)熱不穩(wěn)定化合物進(jìn)行生化處理，減少相關(guān)物質(zhì)的揮發(fā)情況。在生化處理后的檢測樣品，會出現(xiàn)不同程度的變化，需要根據(jù)對應(yīng)的檢測需求靈活調(diào)整氣相色譜法的使用流程。另外，在進(jìn)行標(biāo)的物含量的檢測工作時(shí)，可以借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，對氣體中的化合物含量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，提升對化合物的分析成效。需要注意的是，由于氣體中的熱不穩(wěn)化合物含量，極有可能出現(xiàn)不同差異的變化，需要設(shè)定對應(yīng)的檢測區(qū)間，并且借助多種樹脂吸附劑等物質(zhì)，提升熱不穩(wěn)化合物的吸收成效，結(jié)合酯化劑、催化劑等試劑，提升對應(yīng)的氧化成效，從而確保大氣中的檢測物質(zhì)能夠達(dá)到98%以上的氧化成效，最終借助檢測儀器能夠?qū)崿F(xiàn)檢測精度和檢測效率的有效體現(xiàn)，將檢測結(jié)果與國家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行對比和分析，從而判斷大氣中相關(guān)污染物具有問題。

除有機(jī)酸、肼以、偏二甲肼等物質(zhì)外，還需要對空氣中的苯系物進(jìn)行檢測。眾所周知，我國部分城市中，非甲烷總烴領(lǐng)域中芳香烴的含量比重較大，一方面，由于城市的建設(shè)和發(fā)展，對應(yīng)的裝飾材料中含有大量的芳香烴物質(zhì)，另一方面基于苯系物的燃燒問題，引發(fā)大量苯系物進(jìn)入到空氣中，引發(fā)空氣污染問題。由于苯系物的危害性和污染性相對強(qiáng)烈，近年來已經(jīng)被聯(lián)合國認(rèn)定為一類致癌物，因此需要對大氣中的苯系物含量進(jìn)行檢測和分析，借助氣相色譜法的檢測，能夠有效鑒別苯系物的含量。例如，對城市空氣進(jìn)行取樣，然后借助氫焰離子化驗(yàn)器檢測器進(jìn)行分析，以FFAP毛細(xì)管色譜柱對空氣樣本進(jìn)行檢驗(yàn)。借助氮?dú)庾鳛闄z測載體，控制流速為1.5ml/min，氫氣流量控制在40ml/min以上，色譜柱的溫度控制在70攝氏度，保持4分鐘后開始進(jìn)行加溫，直至150攝氏度，維持3分鐘左右。設(shè)備進(jìn)口溫度控制在230攝氏度以上，檢測器溫度控制在250攝氏度以上。借助氣相色譜檢測法，能夠?qū)崿F(xiàn)對苯系物中的甲苯、乙苯、對二甲苯等物質(zhì)進(jìn)行檢測。相關(guān)物質(zhì)檢測完畢后，還能夠了解到物質(zhì)的數(shù)量，對空氣污染問題能夠進(jìn)一步探索和分析，從而了解空氣污染情況的變化。

2.3 土壤污染問題的檢測

土壤污染問題，屬于廢棄物污染監(jiān)測類別，能夠?qū)ν寥莱煞诌M(jìn)行分析和研究。一方面，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，進(jìn)一步加重農(nóng)藥的使用，特別是近年來多種農(nóng)藥殘留問題，會直接或者間接影響土壤的組成成分，不少土壤的污染程度可以持續(xù)數(shù)年之久，另一方面，土壤農(nóng)殘問題超標(biāo)，不僅會讓土壤種植效益降低，相關(guān)經(jīng)濟(jì)作物也會誘發(fā)新的農(nóng)藥超標(biāo)問題。因此，土壤污染問題的監(jiān)測極為重要。借助氣相色譜法，對土壤中的磷、氮等物質(zhì)分析，探索農(nóng)藥物質(zhì)的殘留系數(shù)，并根據(jù)氣相色譜檢測要求，用火焰光度檢測器進(jìn)行檢測，其中需要在玻璃柱內(nèi)添加檢測樣本，并確保溫度控制在200攝氏度左右，根據(jù)氣化室溫度的變化進(jìn)行調(diào)控，以220攝氏度最佳。在進(jìn)行檢測器的溫度控制時(shí)，需要保持溫度處于230攝氏度以上[1]。

2.4 微量金屬元素檢測

氣相色譜法的應(yīng)用，能夠從土壤中對農(nóng)藥殘留物質(zhì)進(jìn)行檢測，同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)微量金屬的有效檢測。根據(jù)不同的金屬污染問題，可以制定多種檢測方案。例如，可以對水中金屬物質(zhì)進(jìn)行檢測，也可以對固態(tài)物進(jìn)行金屬檢測，能夠根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異，靈活選擇對應(yīng)的檢測模式。目前來說，應(yīng)用氣象色譜法進(jìn)行檢測，能夠?qū)χ亟饘傥廴締栴}進(jìn)行快速的解析和說明。例如，以硒元素的檢測為例，在進(jìn)行檢測時(shí)，首先需要將目標(biāo)物放置酸性液體環(huán)境中，并借助鄰苯二胺、衍生物等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行檢測，同時(shí)利用電子捕獲檢測器對硒元素進(jìn)行捕捉，確定微量金屬元素的成分和數(shù)量[2]。

3 氣相色譜法在環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的檢測建議

雖然氣相色譜法，能夠?qū)崿F(xiàn)多重領(lǐng)域的檢測，但是該技術(shù)依然需要借助實(shí)驗(yàn)室以及多種設(shè)備的支持下，才能實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的檢測成效，而隨著環(huán)境保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測工作的逐步重視，對應(yīng)的檢測速率需要進(jìn)一步提升。因此，基于氣相色譜法的檢測原理，縮小檢測設(shè)備的體積，增加檢測設(shè)備的檢測功能，以便捷化、高效化、靈活化的設(shè)備發(fā)展模式，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的改善和提升。不僅如此，隨著我國環(huán)境保護(hù)工作的日益嚴(yán)峻，需要針對環(huán)境污染問題，構(gòu)建動態(tài)化的智能檢測體系，以氣相色譜檢測技術(shù)為核心，打造多種檢測方案的動態(tài)檢測模式，能夠針對相關(guān)污染源進(jìn)行24小時(shí)不間斷的監(jiān)測和分析，能夠?yàn)榄h(huán)境監(jiān)管人員提供最佳的檢測數(shù)據(jù)，并將相關(guān)信息與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，提升信息數(shù)據(jù)的及時(shí)性和高效性，能夠?qū)Νh(huán)境問題進(jìn)行第一時(shí)間的曝光和說明，有效降低潛在的環(huán)境污染問題。另外，動態(tài)化的檢測模式，能夠從當(dāng)前環(huán)境保護(hù)舉措中，提升環(huán)境監(jiān)管的效率和質(zhì)量，降低大量的人工和物力，為現(xiàn)代化城市的發(fā)展，貢獻(xiàn)積極的力量，為環(huán)境的改善，給予相應(yīng)的支持。通過對傳統(tǒng)檢測技術(shù)的改革和創(chuàng)新，能夠進(jìn)一步激發(fā)氣相色譜法檢測技術(shù)的市場價(jià)值，能夠進(jìn)一步提升該技術(shù)的應(yīng)用范圍和檢測空間，為環(huán)境保護(hù)工作打下夯實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，氣相色譜法的應(yīng)用，無論是環(huán)境保護(hù)工作還是環(huán)境監(jiān)管工作，都能夠得到系統(tǒng)化的改進(jìn)和提升，同時(shí)還能夠在現(xiàn)有的監(jiān)管體系中，融合新的管理策略和管理理念，助力環(huán)境監(jiān)管成效的升級和蛻變，對環(huán)境污染問題得到有效控制。