两种便携式仪器在应急监测中的应用

张晓勇，杨国庆，李 程

（1.江苏省环境应急与事故调查中心，南京 210036；2.南京林业大学林学院，南京 210037）

应急监测是突发环境污染事件处置过程中不可缺少的环节，发挥的作用越来越明显，人们通过现场监测可以了解污染物种类和数量，为后续的处置工作提供技术支持。在监测时，必须根据现场状况选择合适的采样分析仪器，仪器的选择主要考虑便携、快速、操作简单等因素，能够快速鉴别污染物，给出定性、半定量或定量结果，初步掌握现场环境状况[1-4]。现通过一起苯乙烯泄露事件来介绍两种常见便携式监测仪器的使用。

1 仪器介绍

1.1 便携式傅里叶红外多组分气体分析仪GasID

便携式傅里叶红外多组分气体分析仪GasID是美国Smiths Group科技公司产品（以下简称“便携式GasID”），此仪器重量适中，携带方便，操作简单，分析速度快，电池续航时间长，对操作环境的适应性强。内置电脑，采用有两种进样方式：直接进样和预浓缩热解析进样，可在现场直接采样，连续分析和显示结果。内置了有毒有害物质谱库（超过5500种），用户也可以自建谱库，界面显示信息全面。可分析在中红外范围内有光谱吸收的气体，除惰性气体、共核双原子气体和气溶胶外，可分析大多数共价键有机化合物和无机化合物[5]。

1.2 HAPSITE ER便携式气相色谱质谱仪

HAPSITE ER便携式气相色谱质谱仪是美国INFICON公司生产的新一代现场分析仪（以下简称“便携式GC-MS”）。此仪器的色谱柱箱具备温度编程功能，扩展了可测分析物范围和缩短分析时间；内置的GPS可自动记录确切的取样位置、时间和日期；通用的接口，便于辅件扩展，无需更改仪器的硬件；现场快速，确定性的结果；配有充电电池，24 V转换器用于有外接电源的情况下；它可以鉴别和定量分析挥发性有机化合物、毒性工业化合物、毒性工业材料、化学武器制剂和可选性半挥发性有机化合物（碳14以下且沸点低于250℃）。此仪器使用广泛，应用范围从现场环境调查到应急监测[6]。

2 应用实例

2.1 概况

2017年某日，一辆装有苯乙烯的槽罐车在某公路上由西向东行驶，在信号灯处被后方卡车追尾，导致苯乙烯泄露。事件发生后，环保部门及时赶赴现场，指导当地政府第一时间在排水沟、公路低洼处筑坝封堵，防止污染扩大。

2.2 仪器及配置

便携式GC-MS，用配置的手持探头采集大气样品，顶空装置采集水样，用Tri-bed浓缩器浓缩样品，气体采样体积100 mL，顶空装置采20 mL水样于40 mL顶空瓶中。GC条件：SPB-1色谱柱（100%聚甲基硅氧烷固定相，30 m×0.32 mm×1.0 um）；程序升温：60℃（2 min30 s）→100℃（升温速率10℃/min）→180℃（升温速率26℃/min，保持26 s）。MS条件：全扫描模式；扫描范围41～300 amu；电子能量70 eV。内标法定量，若检出物质无相应的标准气体，采用内标物（五氟溴苯）进行半定量[7]。

2.3 取样点位

在事故现场，监测人员根据当时风速、风向以及事故现场的周围环境情况，布置了大气和水体采样点，大气采样点布置为：事故点、事故点上风向、事故点下风向100 m、事故点下风向150 m、事故点下风向200 m等。水体采样点布置为：事故点处、事故点北侧400 m、事故点南侧100 m、事故点南侧400 m、事故点南侧800 m等[8-9]。

2.4 应急监测

为了尽快掌握苯乙烯在大气中的扩散情况，监测人员到达现场后使用便携式GasID和GC-MS对大气和水体进行监测，便携式GasID监测结果显示，事发后第一天上午10时，100 m处空气中苯乙烯明显，500 m处空气中苯乙烯不明显。使用便携式GC-MS对大气和水体进行取样分析，结果如表1、表2所示。

2.5 跟踪监测

为了确保事发地环境空气质量安全，事发生后第3天、第4天和第24天，使用便携式GasID再次对事故点大气和水体进行取样分析，结果如表3、表4和图1所示。结果表明，事发点处空气苯乙烯不明显，水体中苯乙烯均未检出。

表1 环境空气中苯乙烯的监测结果

表2 水体中苯乙烯监测结果

表3 环境空气中苯乙烯监测结果

表4 水体中苯乙烯监测结果

图1 水体中苯乙烯监测谱图（第24、25天）

3 结论

由此次应急监测可看出，应急监测必须选择携带方便、操作简便、处理速度快的仪器，可以在较短的时间内提供分析数据，初步了解现场污染物情况。便携式GasID和GC-MS是应急监测现场常见的两种便携式仪器，优势之处明显。第一，便携式GasID启动准备时间较短，可以很快投入现场使用。在突发环境事故初期，可以使用此仪器初步确定污染物种类。第二，便携式GC-MS具有很强的定性和定量功能，实用性广，在突发环境事故现场，可以首先使用快速质谱扫描功能，快速确定污染范围边界，再使用全扫描模式确定污染物种类和数值，为应急处置方案的制定提供数据支持。

参考文献

1 许宇翔.便携式气相色谱质谱仪顶空标准方法建立初探[J].中国资源综合利用，2011，29（2）：45-47.

2 史绵红，张劲松，张 敏，等.便携式气质联用仪在环境污染事件中的应用实例[J].环境科学导刊，2009，28（6）：99-101.

3 刘铁顺，雷艳秋.突发性环境污染事故应急监测与处理处置[J].中国资源综合利用，2009，27（12）：30-32.

4 严 晖.突发性水污染事故应急监测体系的研究[J].中国资源综合利用，2012，30（8）：44-47.

5 郁建桥.三种环境污染事故应急监测仪器的比较[J].分析仪器，2007，（1）：60-61.

6 程麟钧，藤恩江.土壤中挥发性有机物的快速测定方法[J].中国环境监测，2016，32（4）：120-125.

7 胡冠九，高占啓，陈素兰，等.食品企业周边空气中异味挥发性有机物测定方法比较[J].环境监控与预警，2017，9（5）：1-4.

8 鲁宝权，汪 宵，王 亮，等.两种环境应急监测仪器在突发性环境污染事故中的作用[J].环境监控与预警，2010，2（2）：11-13.

9 刘 晔，陈浥尘，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.