青海百灵天地生态环境监测有限公司
摘要：气相色谱技术是上世纪五十年代人类社会的一项重大发明，其是指用气体作为流动相的色谱法，是一种先进的分离分析手段，因此为了充分发挥其作用，本文阐述了气相色谱技术的发展及其工作原理，对气相色谱技术在环境监测中的应用进行了探讨分析。
关键词：气相色谱技术；发展；工作原理；环境监测；应用
一、气相色谱技术发展的分析
1952年，詹姆斯和马丁首先提出了气液相色谱技术，并且首先发明了气相色谱监测仪器。在1957年，Ray又发明了填充柱与TCD监测仪器。在二十世纪八十年代，随着科学技术的进步发展，计算机使得FPD、FID等灵敏度与稳定性都有了大幅度的提升，而TCD与ECD的体积也相应缩小。在二十世纪九十年代，随着计算机软件技术的发展，使得MSD的生产成本与繁冗操作程度降低，而其稳定性与耐用性相应增加，从而成为了现代运用最广泛的气相色谱监测仪器之一。
二、气相色谱技术的工作原理
气相色谱技术主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来。也正是由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附，结果是在载气中浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。检测器能够将样品中的组分转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成正比。当将这些信号放大并记录下来时，就是气相色谱图了。并且气相色谱技术应用过程中，由于样品在气相中传递速度快，因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多，因此气相色谱技术是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器，使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。
三、气相色谱技术在环境监测中的应用分析
基于气相色谱技术的优势特征，其可以对整个环境进行全方位监测，对于加强环境保护非常重要，以下就气相色谱技术在环境监测中的具体应用进行分析，主要表现为：
1、气相色谱技术在监测空气有毒气体中的应用分析。有毒气体的监测必须要针对不同的对象选择相应的气相色谱进行测定。比如针对工作场所的特丁基甲苯进行气相色谱测定就可以使用10%的OV-275进行色谱柱的填充，然后使用毛细管通用色谱柱的方式进行测定，测定过程中要结合当前国内有关工作场所空气毒物监测的研判规范进行。类似特丁基甲苯这样的有毒气体具有一定的特异性，所以必须要先捕捉到气体类型后再进行针对性测量才能够获得相对准确的数据，类似的还有邻氯苯乙烯等等。
2、气相色谱技术在监测水质污染物中的应用分析。在地表水与地下水中硝基苯类化合物是较为常见的毒性污染物，此类化合物具有较大的危害性，由于化工生产中转化不够彻底从而残留下来。气相色谱技术是水中硝基苯类化合物最有效的监测技术之一。在监测前一般需要使用苯类化合物作为萃取溶剂，但由于苯类化合物是典型的致癌物质，因此会带来二次污染。在相关研究中可对水样采用OasisHLB萃取并利用毛细柱气相色谱分离，在此基础上对萃取条件进行优化可得到更好的效果。上述方法避免了大量使用萃取溶剂从而克服了二次污染的缺陷，具有简便、快捷、高效的特点。在水源中氯苯类化合物是另一类较为常见的污染物，采取强极性毛细管柱对其进行分离具有较高的灵敏度，可有效测定出污染物含量，精度较高，符合地表水以及饮用水监测的需求。另外对于水体中的重金属也可以利用气相色谱进行监测，重现性好，精确度高。
3、对有机污染物以及氧化氮的监测运用。在对大气污染物与氧化氮的监测工作当中，可以运用气相色谱法来进行检测。具体来讲，在检测的过程当中，需要对氢火焰离子化验设备加以运用，这种检测设备在系统当中额外增加一个镍反应设备，可以实现将其中的油气污染物全部转化成为甲烷。同时，在氢火焰离子化验检测设备当中，还存在一个对氰化物含量检测的设备，通过气相色谱法可以将大气当中的污染物质进行监测。通过相关数据研究和研究，其中有机污染物与一氧化碳的检测工作当中，氢气会在压力调节器的相互作用下，在进入到火焰离子反应器中的V2反应设备当中，同时在采样管当中取1～2ml的气体，送入到了反应器当中，在经过1分钟的反应时间之后，在采样设备中充分的返回到反吹的位置上，这个时候氢气可以在反应器具当中实现了反吹，从而将其中的有机污染物与多余的一氧化碳进行彻底清理。再等到4min左右的时间之后，在重复进行以上的操作，这时候就会存在一部分的空气进入到了色谱柱体当中，并且在不同柱体反应物相互之间，实现了一种高分子聚合物的状态。
4、气相色谱技术在监测土壤残留农药中的应用分析。由于有机磷农药自身药效高、残留期简短的特征而成为现代农产品使用范围最广的杀虫剂，但是有机磷农药对于人类、牲畜毒性较强，很容易引发急性中毒，部分品种在自然环境中依然存有部分残留期。我们在选定环境中首先要选择控制的污染物与常见的有机磷农药，例如敌敌畏、速灭磷、二嗪磷、毒死蜱等有机磷农药作为目标物，用厚液膜的大口径毛细管柱作为分析住，接着用火焰光度仪器检测。借助优化仪器分析条件与选择样本前的处理条件，构建GC法来测定多种组分有机磷农药的处理分析方式。这种方式可以简化分析程序，使其分析时间减少，降低分析成本，能够为水质中的有机磷农药的监测工作提供一种简捷、准确的处理分析方式，选择乙腈作为水质萃取溶剂也成为一种新的探索。拟除虫菊酯农药作为我国代替有机氯农药与其他毒性长残留杀虫剂的重要农药类型之一，其中品种的数量与使用数量落后于有机磷农药，占据杀虫剂市场的第二位置。当前由于土地自身成分较为复杂，并且由于诸多其他农药成分的残留，因此让这种农药的处理分析与净化的难度提升，并且所分析监测中的试剂消耗数量较多，人员进行提取、净化的过程相对繁冗。当前已经构建相应于土壤样品中对氯氰菊酯、氰戊菊酯与溴氰菊酯等成分的净化工作。与其他方式相比较来说，在监测之前所处理的环节相对快捷，所测定的数据结果准确可靠，具有较高的回收率与灵敏度，并且能够同时对土壤的成分进行迅速分析，展现出良好的应用前景，并且有助于我们客观准确评价与监测土质中对于农药残留的状况，能够科学合理地为使用这种农药而提供依据。运用气相色谱技术对土壤中的残留农药进行监测，不仅可以简化分析步骤，还可以缩短分析时间，降低分析成本，这对于水质有机磷农药的各项监测工作来说具有至关重要的作用和意义。
结束语
综上所述，目前气相色谱技术在环境监测过程中的应用非常广泛，比如对空气中有毒气体的监测、对土壤中残留农药监测、对水污染的监测等方面。并且其在环境监测的应用过程中，价格低廉，操作简便，易于推广利用，能够有效进行监测分析，因此对气相色谱技术在环境监测中的应用进行分析具有重要意义。
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