0 引言
在环境监测方面，需要对大气、水、土壤等环境因素进行定性和定量分析，重点监测环境中的挥发性有机物和半挥发性有机物。美国环保署在规定的114种有机优先检出物中，挥发性组分有45种，绝大部分属于是有毒有害，甚至致癌物质都具有挥发性。有机化合物的检测方法一般是采用诸如活性碳吸收管之类的固态吸附管，或使用经过特别处理的不锈钢采集器收集气体样本，并经过热脱附系统、溶剂洗脱、吹脱捕集等，将被测物质通过载气送入气相色谱仪或气相质谱联用仪中进行定性和定量测定。气相色谱仪或气相质谱联用仪对实验室要求较高，操作过程中由相关技术人员操作，从取样、预处理、计算机数据分析到最终报告，一般耗费时间较长。而便携式气相色谱仪具有取样速度快、分析精确、方便携带、要求工作环境简单等优点，是一种用于环境应急监测的快速检测设备。
1 便携式气相色谱仪的基本原理
便携式气相色谱仪是一种用惰性气体作为流动相，固定液或固体相作为固定相，用于分离分析的仪器。便携式气相色谱仪的基本原理是根据样品中的流动相和固定相的分布系数不同，使样品中的成分彼此分离，然后按顺序进行分析，主要应用于低分子量、高热稳定性、易挥发化学成分的定性和定量测定。便携式气相色谱仪由三大部件构成：进样模块、分离模块、检测模块，通过气路模块、温度控制模块以及相应的辅助模块共同协作，从而实现分析检测功能。便携式气相色谱仪，结构简单，但测试结果精度较高，基本结构如图1所示。
图1 便携式气相色谱仪的基本结构
通过图1可知，便携式气相色谱仪的基本工作过程如下，首先用进样针将被测样品注射到气化室，在高温下快速汽化，然后由载气将样品送入分离系统，使样品中的成分相互分离，然后再将分离后的成分依次送入检测系统，得到微弱样本信号，通过信号放大及数据分析，得到了样品的色谱分析结果。利用色谱图中各成分的保留时间及峰面积的不同，对样品中各成分进行定性和定量分析。
2 环境应急监测中使用气相色谱仪的优点
与传统检测方法相比，采用便携式气相色谱仪有两个方面优势。一是物理优势，二是实用优势。物理优势主要有以下两个方面，首先，便携式气相色谱仪体积小，不需要大量辅助设备，例如气罐、燃气发生器等，方便携带，能够提高检测效率；其次，对环境要求低，监控范围更广，可以对多种被检测物质做出响应，并能适应多种工作环境；其实用优势在于，首先，具有较高的灵敏性、准确度，可实现对环境的高度监测，从而使监测结果更贴近于实际，为以后研究工作提供了可靠实验基础；其次，监测周期较短，使用气相色谱仪对环境监测的响应时间较短，而通过对相关数据进行分析，很快便可得出实验结论，一般在数分钟到数十分钟内，即可完成对各单位和区域的检测，并能使有关单位对进行及时整改，从而实现环境应急监测。当然，便携式气相色谱仪也有一定的缺陷，即无法直接、明确地从色谱峰上得到准确的结果，必须借助色谱资料对比分析，只有这样才能做出准确判断和总结。总之，采用便携式气相色谱仪对环境应急监测，可以提高监测的工作效率，并获得准确的监测数据，为相关人越节约大量时间，能够满足对突发事件的监测要求。
3环境应急监测中便携式气相色谱仪的应用
3.1热导检测器气相色谱仪应用
热导检测器主要是根据被测分组和载气的导热系数，利用数值的限制进行检测的浓度型监测器，热导检测器气相色谱仪是一种整体性的检测方式，在物理常量的检测中应用广泛。另外，在对热导探测器的基本原理进行分析时，可以看出，它对各种物质均有响应，设备结构、性能、定量等方面较为精确，因此热导检测器气相色谱仪有着广阔的应用前景。例如，导热微传热检测装置中比较常用的Ag-ilentGC3000探测器和VarianCP4900便携式探测器等，目前应用较多。
3.2 氢火焰气相色谱仪应用分析
氢气火焰检测器是利用氢气火焰作为电离源，对被探测物质进行电能处理，从而生成微波后进行检测，氢气火焰检测器具有破坏性和典型性的质量检测仪器，通过使用氢火焰气相色谱仪，可以有效地凸显设备的均衡特性。第一，在使用氢火焰气相色谱仪时，可以对周围碳氢化合物有一定的灵敏性，并且响应速度和碳原子的数量成比例。第二，氢火焰气相色谱仪无对无机物的产生响应，例如H2O、CO2以及O2等，对气体流速和温度的变化也不敏感，但其线性范围较宽，仪器具有操作简便、易于监测的特点。在目前实验室仪器设备运用中，氢气火焰相色谱仪是主流技术之一。此外，使用氢气火焰相色谱仪，应能有效地应对环境污染事故，降低检测过程中对环境的污染。例如，在某国道发生了一起汽车翻车事故，甲醇泄漏并在周围弥漫浓烈的刺激气味。监测人员得到举报后，携带氢火焰气相色谱仪和风向风速仪前往现场，根据风向和风速，预测出甲醇的分布范围，并使用便携式GC/MS技术，在最高处取样，再将样品送回实验室。在检测人员抵达现场20分钟后，首次检验报告出现，确定现场甲醇浓度，制定有效对策，通过后续的信息监测和数据分析，验证氢气火焰相色谱仪结果准确度较高。
3.3 光离子化检测器
光离子化检测器是目前测试技术中灵敏度较高的一种，可以利用PDI技术进行非破坏性的浓度检测，并利用光辐射使被测组的电离。光离子化检测器便携式色谱仪在使用时，一般使用10.6 eV的UV作为光源，当电离位低于10.6 eV时，其中的化合物就会进入电离室吸附到相应的光能，然后再进行分子分解，以达到高效分离阴离子和阳离子的效果。采用小型光离子化检测器，可以改善整个系统运行的灵敏度。由于在系统操作中容易出现大量死体，所以有关技术检验人员在使用光离子化检测器时应提高重视，光离子化检测器应用较多的机型有北京的GC-4400和美国的 Voyager等。
4 结语
随着科学技术发展与进步，化工行业生产过程中难免会出现环境污染事故，而便携式气体色谱仪由于其快速、便于携带、能够持续监测环境污染的特点，在各种突发事件的应急监测中扮演了越来越重要的角色。然而，国内对此领域的研究相对较少，国内已有的便携式气体色谱仪大多由国外厂商进行生产和销售。因此，政府和有关单位应加强这方面的研发投入，研制出更多、更优质的便携式气体色谱仪，以便更好地应用于突发环境污染事故。此外，在使用便携式气相色谱仪时，应注意便携式气相色谱仪的特性及应用领域，并按实际需求选用不同的型号和类型。
参考文献
[1]杨红云,许康.便携式气相色谱仪市场现状分析[J].中国人造板,2022,29(03):6-9.
[2]赵勇.便携式气相色谱仪在VOCs污染源监测中的应用[J].化学工程与装备,2021(11):230-234.
[3]李祥芹,陈静,李明明.便携式气相色谱仪在环境应急监测中的应用[J].中国高新科技,2021(11):142-143.
[4]明星.便携式气相色谱仪在环境污染事故应急监测中的应用[J].化纤与纺织技术,2021,50(01):67-68+105.
