浅议气相色谱法在环境监测中应用

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1、浅议气相色谱法在环境监测中应用【摘要】近年来，随着我国社会主义市场经济的迅猛发展以及环境试验设备的不断成熟，人们开始对环境监测工作提出越来越高的要求。环境监测是控制污染源的关键，也是环境规划的重要组成部分，所以政府部门必须予以高度重视。本文详细说明了气象色谱仪的结构机理与工作流程，并在环境监测工作中合理科学的运用气相色谱法，以取得最大化效益，这对于我国环保事业来说具有至关重要的作用和意义。【关键词】环境监测；气相色谱法；环保事业测量影响环境质量因素的各项代表值，以明确环境质量及其变化状况，这一过程称之为环境监测。而气相色谱法则是一种以气液色谱为主的新型检测方法，目前已在石油化工、临床、

2、食品、法检、医药和自然环境保护等多个领域得到广泛运用［1］。笔者根据气相色谱仪的结构机理与流程，应用气相色谱法实施环境监测工作，以期为我国环保工作提供有利参考依据。1.气相色谱仪的结构机理与工作流程1.1气相色谱仪的结构机理把气体作为流动相的色谱过程称为气相色谱，其主要包括气一液分配色谱与气一固吸附色谱。把气体作为流动相具有以下两点优势：①由于气体粘度小，所以色谱柱内流动阻力不高；②由于气体扩散系数强，所以组分可以在两相之间实现快速传质与高效分离。下图为以热导池检测器为核心的气相色谱仪。高压气体容器负责提供He、H2等载气，由于柱长、载气流量、固定相粒度与柱子装填方法各不相同，所以必须

3、对相应压力进行适当调整，最后利用热导池检测器的参比池和预热盘旋管将载气置入柱子内。因为柱子入口处装置有液体试样进样设备或气体进样设备，所以载气从柱子排出后，一定要经过热导池的工作池，才能在大气中完全放空，注意载气流量的监控由安装在柱前与柱后的相应流量计负责。图1为采用转子流量计的案例。在使用皂膜流量计过程中，必须在柱子出口处装置流量计展开全方位测量工作。玻璃管与不锈钢管是色谱柱的常用材料，其内径不得超过4mm，如果柱内有填料，且呈U形或螺旋形状态，就要在恒温箱柱内实行装置。分析目的决定色谱柱的装置长度，但在实际装置过程中，通常采用2⑻〜600cm的色谱柱。将钨丝、铼丝等材料装置在不锈钢

4、、黄酮和铝等金属块中，并放置在恒温箱内维持所需温度，以形成热导池检测器。参考池的铼鸽丝与工作池相互连接形成惠斯通电桥的两臂。利用记录器把所有输出信号详细记录下来，注意装置灵敏度切换设备，将纸速调整为5mm〜40mm/min，满刻度为lmV。依照上述分析，气相色谱法虽然能够根据柱填料类型划分成气一固色谱法与气一液色谱法，然而两者之间的仪器设备并无显著性差异［2］。但是在试样分析范围条件下，气一液色谱法的应用领域多于气一固色谱法，且其在理论方面的研究也越来越成熱。1.2气相色谱仪的工作流程气相色谱仪的主要工作流程见图2。如图2所示，1表示载气净化器；2表示调节阀；3表示进样器；4表示色谱柱

5、；5表示检测器；6表示微处理机；7表示记录器；8表示打印报告。气相色谱仪的工作流程可以分为以下几点：①气流系统。把气体作为流动相的色谱过程称为气相色谱，其中气体指的是载气。气流系统由净化所需的脱氧管和干燥管、载气和检测器所需的助燃气、测量所需的流量计和压力表、燃烧气所需的阀件组成。②分离系统。分离系统由相应电气控制部件、色谱柱恒温炉、分离所需的进样器和色谱柱组成。③检测、记录与数据处理系统。检测、记录与数据处理系统由相应电气部件、积分仪、检测器、微处理机和记录器组成。2.气相色谱法在环境监测中的应用2.1监测水质中的污染物目前，气相色谱法已在环境污染物、部分代谢物、纯物质杂质、刑事法医

6、鉴定、药物有效成分、食品有害成分与石油化工痕量物质等多个领域中得到广泛应用。由于气相色谱法具有操作简单、成本低廉和推广方便等诸多优点，所以在各个领域均得到了普及使用，而部分国家也采用该方法对有机污染物进行全方位监测，例如美国、法国、日本等。2.2监测土壤中的残留农药有机磷农药是现代农产品的常用药，这主要是因为其具有药效高、杀虫范围广和残留期短等特点，但该药对于人类、牲畜来说具有较强的毒性，而且在很大程度上会导致急性中毒产生，加上部分品种会在自然环境中残留较长时间，所以有关研究人员不建议农产品使用有机磷农药。运用气相色谱法对土壤中的残留农药进行监测，不仅可以简化分析步骤，还可以缩短分析时

7、间，降低分析成本，这对于水质有机磷农药的各项监测工作来说具有至关重要的作用和意义。2.3监测空气中的有毒气体现阶段，我国GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》与GB/T18883-2002《室内空气质量》均与室内挥发有机物检测有关，而ISO标准检测则是这些标准的主要来源。由于液态标注物质的精密度、准确度和正确度不高，加上样本分析时间和处理时间过长，所以自然因素、人为因素和环境因素等均会对气态有机物的校准结果造成直接性影响。