气相色谱法在环境保护和环境监测中的应用

倪佳乐

摘 要：环境污染问题在现代工业发展等背景下日益严重，所以为了维护生态，保障生活环境质量，需要通过相应方法对各种环境污染进行检测，了解环境中各类污染物质的含量，结合结果才能采用针对性的方法进行处理，而大多数环境检测方法都具有局限性，即只能对少量污染物质进行检测，所以存在缺陷，而气相色谱法通用性较强，可以对多种污染物质进行检测，且适用于不同的检测条件当中，因此有必要对气相色谱法的应用进行研究，具有技术推广意义。

关键词：气相色谱法;环境;保护;监测

1气相色谱法的基本原理概述

1.1目前国内气相色谱法的技术原理

气相色谱法又被称为层析法，其分离的基本原理是利用物理的技术方法对混合物进行分离，让之间的固定相和流动相相互分离。固定相和流动相如字面所表述的含义一样，固定相是静态的，流动相则是推动混合物流过固定相的液体。当液体推动混合物流过固定相的时候，混合物会和固定相发生反应。当然这些反应并不是一成不变的，其中也会出现不同的效果差异，原因是当中流动的混合物在经过固定相的时候，由于其内部材质和结构的不同，就会导致上述现象的出现。

1.2气相色谱法在国内目前的结构机理

随着国内科技的发展，气相色谱法在国内的分离过程已经转化为气体作为流动相的处理基础。之所以会发展为气体作为基本的流动相是因为气体的粘度和其他的物质相比要小，在分离混合物质的时候受到的阻力也会变小，并且气体是会挥发的物质，所以其扩散的系数和其他物质相比较范围就更大，在进行两相之间的物质传递的时候，气体的速度就较快，对于气体在气相色谱法中的应用能在一定程度上推进气相色谱法的发展，也能提高其工作的效率和准确性。目前，在国内社会上已经开始引用气相色谱法对沸点在500°C以下的多种成分进行最基本的分离工序。在实际的操作中可以通过对气压的调节，使得高压气体容器能通过预热盘旋管道和检测器的参比池，给柱子内提供需要的载气。在柱子处也设计了相关的分类装置，对液体和气体做了一个简单的分类。

2探讨气相色谱法在环境保护和环境监测中的应用

2.1有机化学污染物检测

有机化学污染物泛指农药污染现象，即在农作环境当中，因为频繁的喷洒农药，导致农药中的氯、磷物质混入空气中引起农药超标污染。针对这一点，在气相色谱法检测当中，需要配置火焰光度检测器、硬制玻璃柱进行检测，其中玻璃柱的长度、内径建议为2m、4mm，随后在玻璃柱内掺入硅烷化硅藻土，同时对玻璃柱进行加温，保持温度在170～240℃左右;对汽化室温度进行控制，保持在200～240℃左右;对检测器温度进行控制，保持在230℃左右。在这一条件下，采用氮气作为载气，以流速60ml/min将试样送入色谱，同时要对纯度大于99.99%的氢气进行燃烧，将其流速控制在160mL/min左右，同样送入色谱。通过上述气相色谱检测，可以采用氢火焰离子化检测器中的气相色谱仪进行检测，可以检测出水样中的三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯、硝基苯、苯胺和丙烯酰胺等物质，具体数量约在50余种。

2.2微量金属元素检测

综上可见，气相色谱法对于有机物污染检测具有良好的應用能效，所以在不断的应用当中，人们发现其不但可以对水样进行检测，其还能对土样进行检测，即土样当中常存在微量金属元素，该元素同样属于有机物，易造成重金属污染。具体来说，气相色谱法在微量金属元素检测当中并不常见，目前主要用于硒等元素检测，但检测结果都十分准确。检测方法上，针对硒元素首先配置酸性液体环境，采用1，2-邻苯二胺、衍生物，将其与四价硒接触后进行反应，同时通过OPD试剂生成具有挥发性的物质，再利用有机溶剂将萃提纯为苯丙硒二唑化合物，最终采用带电子捕获检测器得到硒元素含量。

2.3大气环境检测

2.3.1热不稳定化合物检测应用

大气污染中，热不稳定化合物是其中较多的一部分组成内容宁，热不稳定化合物包含的物质主要是有机酸、肼以、偏二甲肼等。利用气相色谱法可以检测这些热不稳定化合物。不过这些热不稳定化合物挥发性相对较弱，难以直接使用气相色谱法完成检测工作，应当首先把热不稳定物质实现衍生化处理，然后物质会发挥性较强并且热稳定性也相对较高，然后通过气相色谱法检测其存在量。在检测大气环境热不稳定化合物存在情况中，常常使用XAD-2树脂作为吸附剂使用，催化剂常常采用氧化银用，酯化剂通常使用苄基溴用。经过这样处理后的大气中的热不稳定化合物，其衍生率能够大约达到98%，之后使用气相色谱仪检测，可以将精度控制到10μg/L，结果精度和国家有关标准规定符合。同时，能够在SG-2固体吸附剂表面涂抹硫酸，然后收集大气环境当中存在的热不稳定化合物，之后经过水洗得到检测样本，然后加入到糖醛，样本中不稳定物质和糖醛出现衍生化反应，最后利用气相色谱仪对处理后的结果实施精确地检测。

2.3.2环境空气中的苯系物的应用

我国的有些城市比如上海，非甲烷总烃中的芳香烃含量占优势。作为挥发性有机物的代表性物质，苯系物的毒性较强。苯是强致癌性的物质，可以经由呼吸道、消化道以及皮肤而进入人体，并且与白血病的形成有着较大的关联，对于人体有着极大的危害;甲苯、二甲苯对人的血液系统和中枢神经系统的毒害也比较大; 苯乙烯、乙苯等其它苯系物对人体也存在较大的危害。在气相色谱法检测当中，需要配置具氢焰离子化检测器、30m*0.32mm*0.5um的FFAP毛细管色谱柱进行检测。采用氮气作为载气，控制流速为1.5ml/min，氢气流量控制为40ml/min，柱温条件为70℃保持3.5min后以20℃/min的速度程序升温，升至150℃保持3min。进样口的温度保持在230℃;对检测器温度进行控制，保持在250℃。通过上述气相色谱检测，可将苯系物中的苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯以及苯乙烯完全分离后同时检测。

2.4有毒物质检测中的应用

近些年我国工业、经济等各个方面得到飞快发展，大气环境只能够的汽车尾气、工业废气等也越来越多，其中含有很多一氧化碳、氧化氮等有毒有害物质，这些物质有着较强的挥发性和较低的费点，所以一旦没有及时有效地处理那么这些有毒有害气体会在大气环境中不断扩散，严重污染人类生存的环境，严重危害人体健康。在检测这些毒害物质中，气相色谱法有着非常高的灵敏度，较高的检测精度和效率，并且不容易受到其他因素的影响，所以能够更好地保证检测结果的准确性，从而更好地实现大气污染监测和环境保护。

3结语

现如今我国面临着日渐严重和复杂的环境污染问题，环境污染监测和治理工作显得更加重要。作为一种高效、快捷、准确的污染检测技术，气相色谱法在未来环境污染监测中应用前景十分广阔，能够发挥更重要的价值。相关部门应当加强对该检测技术的重视，加大该技术的应用和研究，加强该技术的投资，在环境污染监测当中充分发挥气相色谱法的优势，更好地服务于社会。

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