便携式GC-MS在环境监测系统的应用现状

肖兰芳

衡阳市环境监测站421001

摘要：现如今，在工业不断发展、经济不断增长的趋势下，生态环境形势日益严峻，各种环境污染事故频频发生。面对这样的困境，人们逐渐意识到了保护环境的重要性，并采取了很多的措施来维护生态环境。在环境监测系统中，便携式GC-MS因为有着分析速度快、范围广、准确度高以及操作方便等优势，广泛的用于大气、水、土壤等环境中有机环境污染物的快速监测，是一种非常重要的监测仪器设备。

关键词：便携式GC-MS；环境监测系统；环境污染；环境保护

有突发性环境污染事故发生时，通过环境监测能够迅速的寻找到污染源，并对后续的处理作出科学的决策，可见在环境保护过程中环境监测具有重要的意义。常规监测技术需要到污染现场进行采样，将采集到的样品带回到实验室进行分析与检验。虽然有着较高的准确度，但是往往会消耗大量的时间和精力。而使用便携式GC-MS进行的应急监测却能将监测速度大幅提高，当监测人员到达污染现场之后，可在几分钟内对污染物质进行初步的判定，将物质种类、浓度水平报告给决策人员，随之准确的对其进行定量分析。正是因为便携式GC-MS具有这些优势，近年来环境监测系统才对其进行了广泛的应用，并取得良好的成效。本文介绍了便携式GC-MS的组成结构、特点，并从六个方面对其在监测系统中的应用现状进行了解析。

一、便携式GC-MS简介

HAPSITE便携式气相色谱-质谱仪简称“便携式GC-MS”，主要是由质谱仪、载气和内部准气体瓶、高压真空泵，以及一些计算机设备组成。便携式GC-MS具有独立的气相色谱-质谱仪测量系统，是现阶段国际上十分有效的监测手段之一，主要是通过气相色谱的高分辨能力和质谱监测器进行工作，对不同结构分子显示较强定性、定量能力。便携式GC-MS具有操作简单，可充电使用，使用时间长，能够实现直接进样，适合现场工作。

二、环境系统中便携式GC-MS的应用现状

（一）排查空气异味

通过使用便携式GC-MS，A市环境监测中心站在该市某高速公路入口处对空气环境进行了分析，通过分析发现此处空气中含有微量苯、甲苯、二甲酚、氯乙烷、二氯甲烷、苯乙烯等有机物[1]。随后结合分析结果对调查周边的污染源进行调查，产生这些有机物的原因为附近一精细化工厂在生产过程中排放了含有这些有机物的废气。

（二）监测地震灾区水质

抗震救灾环境应急监测小组在2008年发生汶川地震之后，使用便携式GC-MS对该地区的某水库及周围区域地下水实施了现场监测。对苯、1，3-二氯苯、1，3，5-三甲苯、乙苯等进行了监测，监测结果发现这些项目均可到达几个ppb[2]。

（三）监测石化企业

某环境监测站使用便携式GC-MS研究了石化污水处理厂排放VOCs的情况，在污水处理每个工艺单元的污水池接近中心部位水面上方的10厘米处，使用5升装Tedlar采气袋进行样品的采集。将样品总烃测定结果作为依据，用便携式GC-MS的探头直接连接到低浓度的样品中进行分析。对于高浓度的样品而言，需要使用高纯度的氮气进行稀释处理之后才能进行分析。随后使用NIST或者是AMDIS实施组分的定性分析，用便携式GC-MS内部标准气溴五氟苯为相对保留时间与相应因素提供特定的参考，使用这种方法对VOCs进行半定量分析。经监测，发现存在70余种挥发性的有机物[3]。

（四）监测槽罐车事故

通过使用便携式GC-MS，B市环境监测中心站对该市发生的一起污染事故进行了调查，得到的效果也十分良好。在2012年8月16日，B市某国道公路路段处发生了一起危险品泄露事故，经调查该事故主要由一辆装载20吨苯乙烯的槽罐车侧翻引起的，槽罐车冲入到公路一侧农田后发生了侧翻，后因罐体顶盖破裂导致苯乙烯出现泄露。B市环境监测中心站在接到消息之后，以最快的速度到达了事故现场。在事故的下风向，采用边走边测的方式用便携式GC-MS进行了扫描，仅在2-3分钟内就对污染物可影响的边界进行了快速的定性确定，并将准确的监测数据及时的提供给了上级部门[4]。

（五）监测糖厂、淀粉厂废水中的丙烯腈和丙烯醛

通过使用便携式GC-MS，C市环境监测中心站对该市某淀粉厂废水中的丙烯腈与丙烯醛进行分析，分析结果显示相对标准偏差小于7.8%，样品加标回收率处于93.5%-99.7%之间，丙烯腈检出限6μg/L，丙烯醛为11μg/L。对于国标方法而言，二者的检出限均为100μg/L。通过监测结果分析，可以发现使用便携式GC-MS进行监测能够通过少量的取样和简单的处理，实现废水污染物的快速分析，有着较高的灵敏度与准确度。这表明使用便携式GC-MS进行监测，完全能够满足在集中式生活饮用水与突发性的环境污染事故中对监测丙烯腈与丙烯醛的需求。

（六）监测交通干线挥发性有机物（VOCs）

通过使用便携式GC-MS，D市环境监测中心站对该市管制车辆前后空气中VOCs是否发生变化进行了监测。使用便携式GC-MS手持探头对大气样品进行采集，将采样的时间控制在2分钟，使用碳包浓缩器对其进行了富集，随后使用加热的方法进行解吸并导入到色谱柱中实施分离处理。每隔两小时采样1次，每天采样13次，最终采集空气样品的总数为83个。监测结果表明，共检出85种VOCs，所有VOCs中占据比重最多的就是芳香烃，第二多的是烷烃[5]。限制车辆之后，不同种类VOCs在平均浓度上均发生了显著的变化，从而证明了VOCs是汽车尾气中的主要污染物质。

结束语

综上所述，随着社会科技水平的不断提升，各个行业在得到飞速发展的同时，环境污染问题却也日益凸显出来。基于此，环境监测也就逐渐发挥出了重要的作用，在进行环境监测的过程中，使用便携式GC-MS，能够为监测工作带来诸多的方便，并得到了广泛的应用。同时，便携式GC-MS在使用过程中也存在真空泵寿命短、对一些复杂的混合气监测受限等局限性，因此，相关研究人员需要加强对这些方面的改进，以此为环境监测工作的开展提供更好的保障。

参考文献：

[1]贾立明，陈鑫，姜波，赵伟.便携式GC-MS法快速测定空气中甲硫醇、甲硫醚[J].化学工程师，2015，04：20-22+40.

[2]吕天峰，王超，滕恩江，吕怡兵.便携式GC-MS快速测定水中苯胺[J].环境监测管理与技术，2013，06：34-36.

[3]吕腾，武开业.便携式仪器的优点及其在环境应急监测中的应用[J].中国科技信息，2012，20：33.

[4]周守毅.便携式GC/MS在含硫有机恶臭气体应急监测中的应用[J].安全与环境学报，2014，03：321-323.

[5]孙代华，闫莹，顾珊珊.便携式GC-MS在快速查找污染源中的应用[J].北方环境，2013，06：39-41.