气相色谱仪在室内环境污染物检测中的应用

known 发布于 2025-07-04 阅读(500)

李 霞

(甘肃省张掖生态环境监测中心,甘肃 张掖 734000)

引 言

在对室内环境污染物进行检测的过程中,气相色谱仪是一项先进且科学的检测设备。所以在具体的检测中,技术人员应对这种仪器设备加以合理应用,才能使其发挥出先进的技术优势,让室内环境中的污染物得到有效的检测与治理。

1 室内环境污染物检测背景概述

2020年3月13 日至14 日对张掖市主要干道及监测站点等区域进行了激光雷达走航监测及定点扫描监测,主要设置10个定点扫描点位、5 条走航监测线路,雷达图显示走航路段及扫描点附近区域污染热点分布较多,共发现有 41 处污染热点(定点扫描 30 处、走航 11 处)。借助无人机现场实时拍摄发现,污染热点主要为生物质燃烧和扬尘点位,这些因素导致局部区域污染分布较为显着。

为有效避免这些环境污染物大量进入到室内环境中,从而影响到居民的身体健康和生活质量,环保部门特对污染分布显着的区域进行了室内环境污染物检测。具体检测中,应用到的仪器设备为气相色谱仪。本文对室内污染物检测中气相色谱仪的具体应用进行了分析。

2 室内环境污染物对人体的危害

在室外环境污染程度十分严重的情况下,就会有一定量的污染物进入到室内,这些污染物大多以蒸汽等形态存在于室内空气环境中,通过皮肤或呼吸道等吸收方式被人体吸收。在吸收到一定量后,人便会出现失眠、头痛、流泪、咳嗽或者是皮肤肿胀甚至是溃烂等情况。如果室内的环境污染物浓度非常高,也可能诱发癌症或白血病,对人体带来巨大伤害[1]。

基于此,在室外环境污染物浓度较大的情况下,环保部门一定要做好室内污染物的检测,以免室内污染物浓度过高对居民身体健康带来严重影响。

3 气相色谱仪组成和应用分析

在进行环境污染物的检测过程中,气相色谱仪是一种常用的检测设备,其主要的组成部分包括气路系统、分离系统、进样系统、检测系统和记录系统。具体应用中,首先采用带有Tenax-TA吸附剂的采样管在室内采集一定体积的空气作为样品,然后借助于热解装置吸附罐进行加热,以此来实现TVOC解析气体的获取。再通过气相色谱仪对TVOC解析气体进行色谱分析,借助于氢火焰离子化形式的检测仪器进行检测,以此来实现时间定性以及峰面积定量处理。具体分析中,主要采用液体外标法对标准系列进行制备,在热解析装置内放入吸附管,使其在280 ℃~300 ℃的高温条件下充分解析,再通过进样阀直接将解析气体融入到气相色谱仪内来进行色谱分析,并绘制色谱标准曲线,最后再计算出回归方程[2]。这样便可对室内环境污染物的实际情况做到准确掌握。

4 室内环境污染物检测过程中的气相色谱仪具体应用分析4.1 采样

在采样过程中,应该将采样点位置的吸附管打开,连接好恒流采样器上的入气口,并调节好流量,使其能够克服一定的阻力,然后进行适量空气的采集。在采样之前以及采样之后,都应该通过皂膜流量计对采样系列流量进行校准,使其误差控制在允许范围内,同时应做好温度及大气压的采样数据记录。将Tenax-TA吸附管用作采样管,应用之前需要做好采样管的检查,如果出现老化现象,应及时进行更换处理。在此类采样管的应用中,吸附剂用量以及颗粒的粗细程度都会在很大程度上影响监测结果,所以在新的吸附管应用前,一定要做好相应的验收工作,在保障其吸附剂用量合理、粒径粗细适当的情况下才可投入使用。表1是采样过程中的具体参数控制。

表1 采样过程中的具体参数控制

采样过程中,因为不同温度条件将会对标准体积造成不同影响,进而使检测结果受到影响,因此,为有效降低此类影响,应将设计温度下采集的气体体积换算为标况下的体积。

4.2 调试

在气相色谱仪的具体应用中,其进样口温度会对检测结果造成很大影响,如果温度过低,将会延长分析时间,或者是降低沸点较高的组分回收速率;如果温度过高,将会在进样器顶端出现蒸发现象,进而降低其重现性。因此,在具体的调试过程中,一定要将各个组分的沸点和样品中应用的溶剂种类作为依据,对进样口进行最佳温度的确定。通常来讲,进样口的温度应该调试为200 ℃~300 ℃为宜。在对柱温进行调试的过程中,应该对固定相温度的使用范围、分析时间、定性以及定量等的各方面因素加以综合考虑,实际调试中,最好使其在常温条件下操作,对于宽沸程的样品,应通过程序升温的方式进行操作[3]。对于检测室,在调试过程中,应尽量使其温度比柱温高一些,这样就可以有效防止组分冷凝情况或者是其他问题的产生。

4.3 操作

气相色谱仪检测室内环境污染物的操作最好在恒温条件下进行,这样便可有效防止不规则极限波动的情况发生,保障检测结果不受影响。具体测试中,应该对以下几点内容加以重视:第一,应该对检测器经常清洗,保障其清洁性。第二,应对载气稳流阀进行科学调整,让载气流量得以适当调节,并将气瓶内的压力总值控制在一个特定的范围内,为保障柱子的抗老化性能,不可以将柱温上升到固定液体的应用极限,这样才可以实现分离条件的最佳选择。第三,为了让检测峰形效果达到最佳,一定要做好载气纯度以及高纯氧含量的保障,这样才可以使其纯度满足实际检测需求。具体操作过程中,主要的参数控制情况如表2。

表2 具体操作过程中的主要参数控制情况

4.4 测试结果分析

根据GB50325-2010国家标准,如果相同条件下两张进样量一致的谱图中,TVOC各个组分保留时间值以及峰面值这两项内容的相对偏差都能够控制在10%以内,则说明室内环境污染物含量不超标[4]。基于此,本次便选取了这样的两张色相图谱进行检测值的对比,具体情况如表3。

表3 本次测试中的两张同样情况同样进样量色相谱图对比情况

通过以上的数据分析发现,在本次检测所获得的结果中,相同条件下两张进样量一致的谱图TVOC各个组分保留时间值以及峰面值这两项内容的相对偏差都能够控制在10%以内。由此可判断,张掖市环境污染物浓度较大的几个区域内,室内环境污染物浓度并未超标,用户的基本健康及其生活质量可以得到保障。但是为避免室内环境污染物的大量积累,依然需要采取相应的措施来进行环境治理,以此来有效保障室内空气质量

5 结语

综上所述,气相色谱仪在室内环境污染物检测中所发挥的作用十分显着。基于此,在室外环境污染物浓度比较大的情况下,环保单位应通过该仪器设备来进行室内环境污染物的检测。通过合理的操作与科学的分析,便可有效检测出室内的污染物浓度是否合格,从而为室内环境污染物的治理提供更加科学有效的依据。

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