便携GC-MS在环境监测中的应用
发布时间：2020-09-12作者：lht来源：点击：次
便携GC-MS指的是气相色谱法和质谱法的联用, 可以鉴别出试样中所含的多种有机物质。便携GC-MS技术可以应用于火灾爆炸的事故调查以及环境样品和未知样品的分析。便携GC-MS也可以应用于机场的安全检测当[1]。气相色谱质谱联用仪的发展速度非常快, 在实践中的应用范围非常广, 对于环境监测具有重要意义。
1 便携GC-MS在环境监测中的应用
1.1 应用于环境水质的分析
水环境中存在有机污染物主要来源于工业生产、农业活动以及其他的矿山活动, 总之与人类的生产活动密切相关, 同时自然环境中也会产生一定量的有机污染物从而造成水资源的污染。有机污染的控制和防治已经成为了世界性的工作。因此将便携GC-MS技术应用在环境水质的分析已成为当前环境监测的一个比较重要方法。归结起来主要有以下几个方面的分析测试。分析挥发性有机化合物, 挥发性的有机化合物危害性大, 而且来源广泛, 许多国家的环境保护标准中都明确将有机化合物列入检测范围。分析测试所采用的水样处理方式主要是顶空法, 顶空法又可以分为静态顶空和动态顶空两种[2]。除此之外, 还有吹扫-捕集法, 当然这种方法其实属于动态顶空法的延伸。通过实践研究可以发现, 顶空进样器自动化程度高, 容易使用, 较之于传统的处理方法有很明显的优势。
在农药测试方面的应用。农作物种植时所使用的农药种类繁多, 农药污染的现象也屡见不鲜。农药不仅会威胁到食品安全以及人体健康还会造成水体、土壤等的污染。将便携GC-MS技术应用于样品中的农药种类和浓度分析, 可以对样品中残留的农药进行扫描、定性以及定量分析测试, 这对农残检测具有很重要的作用。便携GC-MS技术用于样品的农药残留检测包括了两个环节, 一个是提取, 一个是净化。通常使用的溶剂有乙腈、丙酮、二氯甲烷、还有乙酸乙酯等, 在实际应用中最常见到的是乙腈[3]。
1.2 应用于空气和废气的分析
便携GC-MS在环境监测中的应用越来越广泛, 而且取得成效也非常明显。便携GC-MS在环境气体有机污染物的分析中起着重要的作用。比如在分析民用生活燃煤排放气体污染物种类及浓度的时候, 以及分析香烟、蚊香等有机污染的时候, 都可以应用便携GC-MS技术。此方面的内容主要从以下几个角度进行介绍。应用于多环芳烃的分析。环境空气的飘尘中包含了大量的有机化合物, 这些有机化合物主要是因为煤、石油以及垃圾等不完全燃烧产生的。我国应用便携GC-MS技术进行飘尘有机污染物的研究从八十年代就开始了。在飘尘有机物的分离方面可以采用弹性石英毛细管柱, 还可以采用EPA610的方法建立定量分析方法, 该方法利用的是一种超声抽提气溶胶样品, 抽提物经过硅胶层析柱分离。从科学研究结果得出结论, 在室内燃烧煤炭或者是在室内吸烟均会排出PAHs, 从而造成室内空气被污染。而应用便携GC-MS技术可以准确分析出其中的致癌物的种类及浓度[4]。
应用于多氯联苯的分析。从多氯联苯的性质可以看出, 它是环境中分布最为广泛的有机污染物之一。而且这种污染物化学性质稳定, 在环境中停留的时间非常久, 不仅如此还具有生物链富集的现象。所以这种污染物对于环境以及人类的危害性特别大。应用便携GC-MS技术可以针对多氯联苯的定性提供保留时间, 同时还会起到增加多氯联苯特征离子的作用, 对于氯同位素峰半度信息也会起到一个增加作用。
应用于恶臭的分析。环境中存在的恶臭物质除了常见的氨以及硫化物之外, 还存在很多不同性质和结构的有机化合物。比如经常接触到的醛、酚以及脂肪酸等等。这些恶臭物质的来源是工厂的废气等。处理分析恶臭物质的时候, 应用便携GC-MS技术技术可以大大提高效率, 当然应用时需要借助于其他的技术, 毛细管柱是当中一个最为基本的分离方式。
应用于二恶英的分析。便携GC-MS技术应用于二恶英的分析, 主要的就是从石英毛细柱的方法体系入手, 应用的时候可以采用活性炭柱净化的方法。这种方法的优势体现在灵敏度良好, 选择性以及精度上面。在实际生活中的应用非常的广泛。
1.3 应用于应急监测
环境污染事故与一般的环境污染具有本质的差别, 环境污染事故的发生无法预知, 而且具有突然爆发的特点。所以为了降低环境污染事故造成的损失, 要在最短的时间之内针对具体的样品采取定性以及定量分析, 并且要确保数据分析结果的精确性。这一内容属于各个国家环境监测部门针对突发性环境事故的一种最为主要的工作任务。应急监测当中应用便携GC-MS技术可以有效提高工作效率。应急监测工作具有非常明显的特殊性, 这个特殊性影响了环境样品, 使其具有了很明显的不可预知性, 导致无法随意获取标准样品。甚至在实际生活中存在无法在有效的时间和地域中找到标准样品的情况。便携GC-MS技术的应用为解决这一系列的问题提供了最有力的条件。由于便携GC-MS的体积非常小方便携带, 而且具有很高的分析精度, 所以在现场分析中可以起到非常重要的作用。同时便携GC-MS还可以达到一种实时监测环境的效果, 为相关人员提供监测结果, 这就为应急措施的制定争取了主动。
另外便携GC-MS在环境分析中的应用还涉及到了很多方面, 比如土壤的分析, 沉积物的分析, 农作物的分析等。这不仅仅是因为便携GC-MS技术的应用效果良好。还因为在实践当中这种技术的应用成本相对比较经济。便携GC-MS联用技术针对复杂混合物的分析具有明显的优势, 成为了当前最为有效的方式。但是从这项技术的整体性能以及在实践中的应用效果可以看出, 它本身还存在一定的缺陷和不足。比如便携GC-MS联用技术选择的分析样品必须是能够在操作温度下还能保持稳定的液体、气体、固体。不仅如此, 对于气体汽化和固体汽化的温度也有要求, 必须在操作温度以下。这些都令便携GC-MS技术的发展受到了限制, 在未来还需要集中力量解决这一部分的问题。
2 便携GC-MS技术的发展方向
便携GC-MS联用技术在实践中的应用效果确实有目共睹, 尤其是在不降低定性信息的前提之下进行分析的时候, 还可以展现出更大的稳定性, 可以发挥出更大的作用。全二维气象色谱具有很明显的分离性能。它与便携GC-MS技术相比, 具有自身独特的优势。所以在今后的实践当中将这两者结合起来使用将会令分析效果更加精确有效。因为这项技术的分辨率、峰容量以及灵敏度都比较好。从这些信息就可以知道在将便携GC-MS联用技术应用在应急监测中的时候, 可以吸收更加先进的技术, 弥补其自身的不足, 体现出更好的使用价值, 这样也会令环境监测的过程以及结果更加有利于工作的开展。全二维色谱技术与其他的技术联用, 已经成为了便携GC-MS技术发展的必然趋势, 对于解决环境中极端复杂样品的分析会很有效。
3 结语
气相色谱质谱联用仪能够分析复杂的物质混合物, 具有操作简单的特点, 所以其在实际应用中的效率非常高。但是在今后的发展当中仍然要重视完善气相色谱质谱联用仪技术, 使其适应社会的发展变化而形成的新需求。
