气相色谱技术及其在环境监测工作中的应用

卢鹏宇 徐德杰

（滕州市环境监测站 山东滕州 277500）

在全球经济水平快速增长的背景下，科技生产力水平较以往也取得了极大的提升，这也极大地改善了人们的生活质量，与此同时也带来了一些负面问题如环境问题。在环境监测当中气相色谱具有良好的适用性并具备了高效性，因此得到了广泛的使用，这对于环境监测工作的顺利展开有着积极的引导作用。

1 气相色谱特点及原理分析

气相色谱技术需要以气体作为流动相，样品在气相传递过程中具有较高的速率，因此样品组分能够在固定相与流动相间迅速达到平衡。基于气相色谱技术固定相筛选范围较大，这也让气相色谱分离在分析速率上有了较大的优势[1]。在检测器技术水平不断提升的过程中，它的灵敏性也得到了极大的提升，这也使其在检测过程中具备了较高的灵敏度，大大地提升了检测效率。

在气相色谱法测定过程中先要对样品进行汽化然后将载气渗入其中，经过色谱柱分离后，单一组分进入检测器然后进行信号记录并通过PC端反映给用户，以上便为气相色谱检测的主要流程。在这个过程中遵循了物质沸点以及极性存在差异的原理从而实现了混合物的分离。在分析样品进入汽化室后被载气（一般为惰性气体）带入色谱柱，色谱柱中存在固定相，样品中各组分之间的极性与沸点存在差异，因此不同组分会在流动相以及固定相之间产生吸附平衡，当然这种平衡态是理想化的，在流动相不断运动的过程中这种平衡无法建立那么就造成了组分经历了反复的吸附/解吸附过程，因此流动相中组分的浓度愈大则先流出色谱柱，而固定相组分的浓度愈大则后流出色谱柱，从而达到了分离的目的[2]。当组分被分离后将进入检测器，检测器可将组分信息转换为电信号，并且电信号的大小与组分浓度呈正相关关系，PC端将这些信号进行放大处理并反馈在用户面前即形成了气相色谱图表。

2 气相色谱技术在环境监测中的应用分析

当前环境问题已经成为了人类当前面对的最大问题之一，通过气相色谱技术可对环境污染元素进行有效测定。例如在大气污染物测定中可对有害气体、硫化物气体、氮氧化物进行准确测定；在水体监测中可对有机溶剂、多环芳烃等污染物进行测定，另外利用气相色谱技术还可进行土壤分析以及固体废弃物分析。

2.1 土壤残留农药监测分析

由于我国一直以来是一个农业大国，因此在农药使用上用量较大，特别是有机磷农药使用频率较高。这类农药对人体具有很大的危害并且对环境会产生不良作用，残留期较长，因此需要给予特别关注。采取气相色谱技术可对这些残留农药进行有效分析，采用厚液膜大口径毛细管柱作为分析柱，并结合火焰光度检测器进行测定。构建合理的预处理条件可对多组分有机磷农药进行较为准确的分析。气相色谱技术大大地缩短了农药监测周期，并提升了农药监测的准确度。在相关研究中结合超声波提取技术使得气相色谱检测效率得到了进一步提升，并且经济性较为理想，可被用于大范围环境样本提取。

2.2 水质监测

在地表水与地下水中硝基苯类化合物是较为常见的毒性污染物，此类化合物具有较大的危害性，由于化工生产中转化不够彻底从而残留下来。气相色谱技术是水中硝基苯类化类化合物最有效的监测技术之一。在监测前一般需要使用苯类化合物作为萃取溶剂，但由于苯类化合物是典型的致癌物质，以此会带来二次污染。在相关研究中可对水样采用OasisHLB萃取并利用毛细柱气相色谱分离，在此基础上对萃取条件进行优化可得到更好的效果[3]。上述方法避免了大量使用萃取溶剂从而克服了二次污染的缺陷，具有简便、快捷、高效的特点。在水源中氯苯类化合物是另一类较为常见的污染物，采取强极性毛细管柱对其进行分离具有较高的灵敏度，可有效测定出污染物含量，精度较高，符合地表水以及饮用水监测的需求。另外对于水体中的重金属也可以利用气相色谱进行监测，重现性好，精确度高。

2.3 空气和废气监测

在工业生产中会存在大量的挥发性有机物分散于空气当中，这会对人类的生活环境以及生命健康等产生严重的影响。使用气相色谱技术对其进行监测一般以石油醚对其进行解析，采取外标法进行定量、定性可满足大气监测的需求。在工业生产中车间溢出的有毒气体也可通过气相色谱法进行测定，以FFAP毛细管通用色谱柱配合活性炭吸附采样，通过溶剂解吸的方法来对样本进行测定。

3 结语

在实际监测当中，由于气相色谱技术具有良好的适用性因此得到了广泛的应用，在气相检测仪器精密度不断提升的过程中，其工作效率也将大幅度提升。在实际监测中会将气相色谱技术与其他吸附技术或分离技术关联起来从而得到更好的分离效果，并对萃取条件进行优化从而得到更为精确的分析结果。在气相色谱技术水平不断提升的过程中，它在环境监测中将具有更大的应用空间。

[1]李利荣,吴宇峰,杨家凤.固相萃取-气相色谱法测定水中硝基苯类有机污染物的方法研究[J].中国环境监测.2007,(01).

[2]曹芹,侯善勇.在线气相色谱分析在连续自动大气监测中的应用[J].科技创新导报.2009,(19).

[3]傅若农.近两年国内气相色谱的进展[J].分析试验室.2011,(05).