便携式GC—MS在环境监测系统的应用现状研究

摘 要：随着环境污染事故的频发，便携式GC-MS已经成为了环保系统必不可少的监测仪器。因其具有分析范围广、分析速度快、分析准确度高、使用便捷等优点广受关注。文章主要综述了环境监测系统应用便携式GC-MS在环保工作中实际发挥的作用，为环保工作者提供参考依据。

关键词：便携式GC-MS；INFICON；环境监测；应用

环境监测是环境保护的耳目，在突发性环境污染事故时，如何快速测定污染物，对科学决策起到十分重要的作用。这种应急监测与常规监测最大的区别是速度。常规监测的技术路线通常是现场采样，实验室分析的模式，其缺点就是耗时、费力，优点是准确度较高。应急监测追求的是速度，其理想状态是监测人员赶到现场后，几分钟内能初步判断污染物，告诉决策者是什么物质、浓度大概是多少、然后再有针对性地去准确定量分析。想要达到这种效果，就需要监测仪器的技术革新：既要便携又要准确。便携式GC-MS就具备这种特点，它可以用于现场有机物定性、定量分析，最近几年在环境监测系统得到了很好的发展。

1 地震灾区水质监测[1]

2008年汶川地震后，抗震救灾环境应急监测小组用INFICON 公司生产的HAPSITE ER便携式GC-MS，分别对紫平铺水库及部分地区的地下水进行了现场监测。监测项目为苯、甲苯、乙苯、1，3 -二氯苯、1，4-二氯苯、1，3，5-三甲基苯均可做到几个ppb。

2 监测槽罐车事故

镇江市环境监测中心站在2006年一起污染事故調查中，用便携式GC-MS进行应急监测，取得了良好的效果。2006年10月28日凌晨，离江苏338省道200km处（镇江丁岗段）发生了一起交通事故，一辆装有24t危险品的槽罐车发生意外，冲入稻田后侧翻，罐体顶盖部发生苯乙稀泄漏。镇江市环境监测中心站快速赶到达现场，利用INFICON公司生产的HAPSITE ER便携式GC-MS在事故下风向进行扫描（边走边测功能），很快确定了污染物影响的边界（快速定性时间约2～3min），及时向上级部门提供了准确的监测数据[2]。

3 交通干线挥发性有机物的监测

2007年8月15日中国环境监测总站研究北京市车辆管制前后大气中挥发性有机污染物的变化。他们以美国INFICON公司HAPSITE（便携式GC/MS）手持探头自动采集大气样品，采样时间2min，经Carbon pack浓缩器富集后加热解吸导人色谱柱进行分离。间隔2h采样，每天采样12次，共计采集81个空气样品。结果表明，监测期间共检出84种挥发性有机污染物，VOCs中所占比例以芳香烃为最高，其次是烷烃。VOCs各类物质的平均质量浓度在车辆限流前后有明显变化。证明汽车尾气是VOCs首要的污染物[3]。

4 对空气异味的排查[4]

绍兴市环境监测中心站用INFICON公司生产的HAPSITE ER便携式GC-MS仪对绍兴市杭甬高速公路绍兴入口环境空气进行分析， 结果表明空气中含有少量苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、氯乙烷、二氯甲烷、二甲酚等有机物。经过对周边污染源调查， 结合分析结果， 确定为附近某精细化工厂生产废气中二甲酚排放污染所致。

5 监测淀粉厂、糖厂废水的丙烯醛和丙烯腈[5]

2011年广西自治区环境监测中心站，用INFICON公司生产的HAPSITE便携式GC-MS（色谱柱RTX-1MS）分析水中丙烯醛和丙烯腈，结果表明方法的RSD小于8.0%，样品加标回收率在93.3%～99.5%之间，丙烯醛检出限为10μg/L（国标方法检出限为100μg/L），丙烯腈检出限为5μg/L（国标方法检出限为100μg/L）。结果表明用该仪器样品取样量少，处理简单，分析快速，准确度、灵敏度高，该方法完全能满足突发性环境污染事故及集中式生活饮用水地表水源地对丙烯醛、丙烯腈的监测需要。

6 对石化企业的监测

中石化集团金陵分公司环境监测站[6]用INFICON公司生产的HAPSITE ER便携式GC-MS（色谱柱RTX-1MS）对石化污水处理场挥发性有机物排放状况研究，他们采用Tedlar采气袋（5L）在污水处理各工艺单元污水池近中央处、水面上方10cm左右处采集样品。根据样品的总烃测定结果，低浓度样品直接连接到HAPSITE ER的探头进样分析。高浓度样品用高纯氮气稀释后进样分析。然后通过AMDIS或NIST谱库对组分进行定性，采用HAPSITE ER内部标准气溴五氟苯（20×10-9）为参考提供特定的相对响应因素和保留时间，作为挥发性有机物半定量方法。可以检测到70种挥发性有机物。

7 准确性检验

中国环境监测总站用INFICON公司生产的HAPSITE ER便携式GC-MS（色谱柱SPB-1），建立了便携式GC-MS测定水体中挥发性有机物（VOCs）的方法。该方法能快速对水体中的54种VOCs进行定性和定量，其相关性r>0.996，检测限为0.05μg/L～0.097μg/L，RSD<13.4%，回收率为93.5%～109%，适用于水体中VOCs的应急监测工作。并研究了环境空气的VOCs测定的准确性，结果表明，采用内标标准曲线定量，HAPSITE便携式GC-MS测定空气中VOCs的检出限与EPATO-14A方法相当，准确度和精密度略低，但均符合环境监测分析的要求[7]。

总而言之，便携式GC-MS在环境监测系统已经得到了成功应用，主要以美国INFICON公司生产的HAPSITE品牌为主，其分析的准确性、快速性得到业界的认可。

参考文献

[1]吕天峰，许秀艳，梁宵，等.便携式GC-MS在水体挥发性有机污染物应急监测中的应用[J].环境监测管理与技术，2009，21（1）：42-45.

[2]刘晔，陈 尘，王古月.便携式气相色谱-质谱仪在应急监测中的应用[J].环境监控与预警，2010，2（3）：14-17.

[3]付强，吕怡兵，吕天峰，等.北京市车辆管制前后大气中挥发性有机污染物的变化[J].环境化学，2008，27（6）：826-829.

[4]徐锋，钱晓曙，孙志刚.便携式GC/MS热脱附法直接测定环境空气中挥发性有机物[J].环境监测管理与技，2010，22（2）：48-54.

[5]邓敏军，罗艳，黄小佳，等.便携式GC-MS选择离子快速测定水中丙烯醛和丙烯腈[J].中国环境监测，2012，28（5）：71-73.

[6]孙晓犁.石化污水处理场挥发性有机物排放状况研究[J].环境科技，2010，23（1）：71-73.

[7]吕怡兵，孙晓慧，付强.便携式气相色谱-质谱仪测定空气中挥发性有机污染物的准确性[J].色谱，2010（5）：470-475.

作者简介：韦业（1981-），男，广西大化人，硕士研究生，工程师，主要从事环境监测工作。