顺德区环境运输和城市管理局
摘要：近几年来，随着气相色谱技术的发展，其已经成为自然环境保护进行分析、分离的一种必要的方式。色谱分析指的是根据物质在固定相与流动相两相间的分配系数不同而进行分离和测定的分析方法。此时，以气体作为流动相的色谱方法叫做气相色谱法，以液相作为流动相的叫做液相色谱法。其中，气相色谱分析技术以满意的分离效果、较短的分析时间和简便的操作在水环境质量检测中得以广泛应用。基于此，本文将对色谱分析技术在水环境检测领域的各种应用加以介绍，并对今后气相色谱分析技术的发展趋势加以预测。
关键词：气相色谱；水环境质量检测；应用现状
引言：在目前的环境水样检测领域中，气相色谱分析技术已经成为最重要的检测技术之一。经过数十年的发展，气相色谱分析技术在水环境检测领域的应用不断得到加强和进步。
1、水环境质量检测方法概况
1.1关于水环境质量检测
水环境质量检测可以分为现状检测和水污染源监测两大类。现状检测主要检测地表水和地下水质量；水污染源监测包括生活污水、工业废水和医院污水的检测，有时也包括农业退水、雨水初水等检测。水环境检测方法包括在线自动监测和实验室检测两种。随着检测工作受到越来越多的关注和重视，在线自动监测以其实时、连续、远程监控的优势正发挥着愈来愈重要的作用，但是实验室检测作为常规检测的有效手段不仅没有受到削弱，反而由于检测技术的发展，检测手段更为丰富了。
1.2水环境质量检测方法特点及选择
水环境质量检测方法非常丰富，以GB3838-2002中污染物检测为例，除了部分项目可以采用普通化学分析方法，很多项目需要采用仪器分析方法，如分光光度法、原子光谱法、分子光谱法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法等。由于水环境污染物成分复杂，而且不同污染物含量差别往往较大，这给方法的选择带来一定困难。含量高的污染物需要稀释后才能检测，而含量极低的污染物必须富集到一定程度才能检出，在稀释或富集的过程中会引入干扰或误差，由此可见水环境质量检测的复杂性。建议选用国标中的分析方法，在检测某些项目无标准方法时，可参照ISO、EPA、JIS等体系中等效的方法。有多种方法可供选择时，选用灵敏度高、抗干扰能力强、操作简便、试剂毒性小的方法。但无论采用哪种方法，都应当采取有效的质量控制措施，使该方法的检出限、准确度和精密度满足质控要求。
2、气相色谱技术简介
2.1气相色谱技术发展现状
随着社会与科技的高速发展，一些有害的污染物通过各种途径进入大气、土壤和水体，世界各地都面临着不同程度的环境污染。在有机污染物的分析检测时，常用的分析技术有气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）、气相色谱质谱（GC-MS）和液相色谱质谱（HPLC-MS）。其中，GC法由于适用于挥发性和半挥发性物质，且成本相对较低，易于操作，是现代仪器分析领域不可或缺的一部分。其对于成分复杂的环境水体方面具有明显的优势。GC具有优越的分分离分析性能，而MS具有卓越的定性和定量测定能力，将二者结合在一起的GC-MS逐渐成为环境检测领域首选的分析工具。
2.2气相色谱法的优缺点
将气相色谱与其他经典的检测技术相比，其主要的优点有下面几点：样品用量少、高效灵敏、分析快速等；应用广泛；对实验环境的要求低。另一方面，由于其流动相是气体，固定相多为有机液体或固体，其还存在固定液种类少和重复性差的缺点。目前气相色谱主要还是在水环境中的气体、微量金属元素和分子量较低的碳氢化合物的分析方面的应用较多。
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3、气相色谱技术在环境检测中的应用
3.1有机污染物的检测
有机污染物表现在农田中即为农药使用超标，导致农药残留在植物体内和土壤中，随后进入地表水环境。有机氯农药是一种神经毒素，它能够长时间存留在植物体内和土壤中，而且非常不容易降解，十分危害环境。有机磷农药是一种油状液体，其不溶于水，溶解于部分植物油和多数有机溶剂。有机磷农药能够通过消化道、呼吸道或皮肤和粘膜进入动物或人体中，对环境水体和人体健康产生危害。
在检测上述污染物时，气相色谱配备的是火焰光度检测器，采用填充有硅烷化硅藻土的硬制玻璃柱作为固定相，柱温一般设在170与240℃之间，汽化室温度设在200与240℃之间，检测器温度通常约为230℃，以氮气作为载气，流速设置在60mL/min左右，以大于99.99%纯度的氢气作为燃烧气，流速设为160mL/min。
当使用配有氢火焰离子化检测器的气相色谱，并合理设置检测条件时，能够检测环境水体中的三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯、硝基苯、苯胺、丙烯酰胺等50多种污染物，它们的检测限分别为0.6μg/L、0.3μg/L、3μg/L、1.2μg/L、10μg/L、0.2μg/L、2μg/L、0.15μg/L。
3.2微量金属元素的检测
在对有机污染物进行检测时，气相色谱作为一种重要的分析手段，近几年其在检测水环境中的微量金属元素也有所应用。现在气相色谱已经能够用来对砸、铍、铜等元素进行分析检测。砸的测定原理是在酸性条件下，四价砸会与衍生化试剂1，2-邻苯二胺发生反应，当衍生化试剂的量足够时，能够产生具有挥发性的化合物，此时使用有机溶剂将其萃取出来，最后通过配有电子捕获检测器的气相色谱仪进行含量测定。
3.3气相色谱技术在环境检测中的应用现状
我国的水资源总体丰富但人均贫乏，并且受到缺水、洪涝、干旱和水环境污染等问题的困扰，特别是水环境污染的问题日益加重，其中的有机污染物的危害更大。近几年西部资源在不断开发，在油气资源的开采中，一些化工和能源企业排出的废气和废水都不达标。另一方面，农业生产过程中过度使用农药，这些污染物会残留在土壤中，并随着降水进入河流，从而使得水体受到污染。借助优越的气相色谱，环境监测的相关工作人员能够准确并快速地监测环境水体的污染现状，及时地分析水体中的甲苯、苯等有机污染物和微量金属元素的成分与含量。
结束语
通过对气相色谱在水环境中有机污染物和微量元素检测中的相关应用，可以说明气相色谱技术足够用来满足水环境质量检测方面的需求。现如今，气相色谱分析技术在众多分析检测领域都有着广泛的应用，其能够分析多种多样的物质，除了气体物质以外，还有液体、固体，甚至包括液体和固体中贮存的气体。气相色谱仪的运行温度范围广，通常在100到450℃之间，只要目标分析物在以上的温度范围内可以完全汽化，并且蒸汽压力处在0.2到10.0mm汞柱的范围内，都可以利用气相色谱法对其进行检测。由于水环境中污染物种类的增多，气相色谱分析技术在水环境质量检测中会发挥越来越大的作用，会越来越多地依赖电子捕获检测器和串联质谱检测器来达到高灵敏的需求。
参考文献
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[2]付晶.气相色谱法在环境监测中的应用[J].化工管理，2013.
[3]雷萍，朱佳.水环境中EDC与POPs检测技术进展与要点分析[J].当代化工，2012.
论文作者:白丽仪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：色谱论文; 气相论文; 污染物论文; 水环境论文; 水体论文; 技术论文; 环境论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;