摘要:一直以来,化工行业的生产、加工、存储和运输等环节,都可能出现有机物的泄露,造成空气污染,这些有机气体成分复杂,并且特别容易扩散,需要及时采取有效措施。本文系统地介绍了便携式GC-MS在有机气体应急监测中的优越性,并通过具体的例子进行了分析,希望帮助大家更好地认识和了解便携式GC-MS的特点。
关键词:便携式GC-MS;有机气体;污染;采样
storage,transportation and other links of the chemical industry may leak organic matter,resulting in air pollution. These organic gases have complex components and are particularly easy to spread,so effective measures should be taken in time.This paper systematically introduces the advantages of portable GC-MS in the emergency monitoring of organic gases,and analyzes the advantages through specific examples,hoping to help people better understand and understand the characteristics of portable GC-MS.
Key words:Portable GC-MS; Organic gas; Pollution; The sampling
引言:
整体而言,有机气体的污染已经严重影响了人们的生活和工作,并且受到了社会各界人士的广泛关注,但是在应急监测过程中,环保部门无法准确对污染物质进行定性和定量,并且需要花费较长的时间进行分析和处理。
1.明确污染情况
便携式GC-MS,全称是便携式气相色谱-质谱联用仪,它不仅具备高分辨的能力,同时能够对物质进行准确的定性,主要结构包括气相色谱仪、质谱仪、标准气体瓶、真空泵、显示器以及电子元件等。便携式GC-MS的色谱应用条件为:50℃维持5min,然后每分钟升高30℃,直到达到180℃为止,并持续1min,而质谱应用条件为:扫描范围30~260amu,时间为1s,离子能源65eV。
传统的监测方法在对污染物进行分析时,需要一定量的标准物质,然后进行图谱分析和对比,同时还需要保证环境条件一致,但是通常情况下,工作人员事先无法获得符合条件的标准物质,加上有机气体的成分复杂,想要在现场完成定性是十分困难的事情。另外,还有部分工作人员使用便携式傅里叶红外气体分析仪,由于不能对气体进行分离,所以工作人员需要具备丰富的经验,并且能够准确对结果进行判断,在监测的过程中,很容易受到空气中的水分和二氧化碳等气体的影响,所以监测的结果会有很大的误差[1]。
便携式GC-MS的系统相对独立,分析技术在工作过程中不会产生干扰,而且按照严格的顺序进行。气相色谱仪对有机气体进行初步分离,也就是将混合气体中的成分进行排序,形成一个脉冲序列,这时每个脉冲序列中的分子化合物个数为2~3个左右,然后由质谱仪进行再次分离,通过电子轰击,获得特定的分裂物,然后对这些分裂物的质量进行测量,并且绘制相应的图形,从而获得质谱图,几种不同仪器监测能力如表1所示。
表1几种不同仪器监测能力
2.划分污染范围
第一步,使用仪器的快速普查功能,对现场进行扫描。在没有到达事故现场时,要将仪器进行预热后对干净的空气进行扫描,获得一个质谱,然后再对污染区域内的空气进行扫描,获得另一个质谱,根据两个质谱的变化情况确定污染的范围。第二步,使用全扫描功能,得出定量结果,这一过程误差能够保证在18%以下,可以很好地满足监测的需求[2]。第三步,使用离子监测功能,对一些代表性很强的位置进行定量分析,这样可以确定该位置的污染程度。目前还有台式GC-MS,也可以在局部范围内进行定量分析,但是因为它的采样时间和分析时间较长,并且各个采样位置距离较远,在进行整体分析时,污染情况可能已经有了很大的变化,所以更多地应用于事后对有机气体的污染进行评价这方面,在前期监测中的作用不大。
3.分析污染意义
便携式GC-MS的系统独立,可以在最短时间内分析出分子质量在30~290之间的有机气体化合物类型,即使算上仪器预热的时间,整个分析过程也只有半小时左右,这点十分重要,因为能够节省宝贵的时间,以便及时找到有机气体污染物的种类,并且划定污染范围,这样能够极大地减轻污染的危害[3]。使用便携式GC-MS,可以在最短时间内,为工作人员采取应急预案和方法提供科学的依据,防止污染的扩散,便携式GC-MS与台式GC-MS的监测情况如表2所示。
表2便携式GC-MS与台式GC-MS的监测情况
4.实际应用效果
笔者对某工业园区的四家化工厂进行了监测,使用的是便携式GC-MS,与此同时,在现场采集气体样品,并且运回实验室使用台式GC-MS进行分析,发现监测结果基本一致,能够证实便携式GC-MS的可靠性,具体监测结果如表3所示。
表3便携式GC-MS与台式GC-MS的监测结果
从上表数据中我们可以发现,便携式GC-MS能够监测出化工厂有机气体污染物的类型,但是在含量上存在细微的偏差,但是差异不是很明显,所以在突发事故紧急处理时,可以使用便携式GC-MS这种监测方法。值得一提的是,便携式GC-MS的检出限在1×10-9以上,相对标准偏差较小,可以对空气中常见的40种有机气体污染物进行监测,而且监测耗时很短,为相关人员采取应急措施争取了宝贵的时间。
结论:
综上所述,通过对便携式GC-MS进行分析,我们可以清楚地认识到它的优越性,而且便携式GC-MS的应用,可以很好地满足有机气体应急监测的需求,并且提高了环保部门的监测水平,为污染问题的解决提供了重要的依据。
参考文献
[1]韦业.便携式GC-MS在环境监测系统的应用现状研究[J].科技创新与应用,2015(23):187.
[2]王效国,吴宇峰,张肇元,崔连喜.便携式GC-MS在室内空气VOC监测中的应用[J].资源节约与环保,2016(12):50-51.
[3]穆丽丹. 光子晶体薄膜荧光传感器高效检测有机气体[D].延安大学,2017.
作者简介:陆劲松(1982-),男,上海市人,职称:工程师,学历:本科,研究方向:环境监测。
论文作者:陆劲松
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月23期
论文发表时间:2019/5/7
标签:气体论文; 污染物论文; 时间论文; 质谱论文; 进行分析论文; 仪器论文; 情况论文; 《知识-力量》2019年8月23期论文;