随着时代的不断进步，社会工业发展速度越来越快，给人们生活工作带来了极大的便利，但工业发展就像一把双刃剑，也给人类带来了严重的环境污染问题。因此如何加强对环境的监测，及时做好环境保护规划设计，已成为环保工作者亟待解决的问题。在多种环境监测技术中，气相色谱技术以其特有的优势，在环境监测领域得到了广阔的发展前景。本文侧重分析了气相色谱技术在环境监测中的应用，并对气相色谱技术在该领域的发展进行了科学的展望。
一、气相色谱技术概述
1.气相色谱技术原理。气相色谱技术的主要原理是利用物质的理化性质不同对其进行分离，进而测定混合物中各种组成成分的含量。具体做法是让待测混合物中的各组分在两相之间运动，称其中一个一直保持不动的相为固定相，另一相称为流动相。当流动相推动待测混合物经过固定相时，待测混合物就会与固定相发生作用。由于不同的组分在组成结构上有所不同，所以在外界推动力相同情况下，不同的组分会在固定相中滞留不同的时间。在应用气相色谱技术进行监测时，需要借助气体的流动性提高被检测样品在气相色谱仪中的传输速率，这样待检测样本就不会在流动相和固定相之间处于失衡状态。在长时间使用时，气相色谱检测仪的监测水平和监测灵敏度都与监测时间成正比，环境监测质量也会相应随之提升。具体来说，气相色谱技术在使用过程中具有以下特点：首先，气相色谱技术应用了物质本身的沸点与极性之间存在一定差异的特点，对混合物质内部组成结构和组成含量进行分离。第二，利用气相色谱技术对混合物进行分离时，必须选择使用惰性气体作为载气。第三，在固定相中，组成成分中浓度最小的样品会先从气相色谱仪中流出，而在流动相中，则是组成成分中浓度最大的样品才会先从气相色谱仪中流出，这样能够保证混合物分离的效率。第四，气相色谱技术应用时，需要利用PC端对信号加以放大和处理，最后向人们展示气相色谱图。
2.气相色谱技术优势。在分离分析方面，气相色谱技术具有较多优势。（1）气相色谱仪具有较高的灵敏度，能够监测出微小含量的物质，因此气相色谱仪可以用作超纯气体、高分子单体的痕迹量杂质分析上或者用作检测空气中微量有害物质分析上。（2）气相色谱技术具有高选择性，能够将组成成分极为相近的同分异构体或者同位素进行区分。（3）气相色谱技术分离分析具有高效性，对于普通的分离分析来说，一般仅需要几分钟就可完成，有利于指导控制生产。（4）气相色谱技术应用范围广，在分析物质含量时，不受组分含量和物质形式的限制，低含量、高含量，或者气体、液体，都能进行分析。（5）气相色谱分析法所需样本量较少，气体一般几毫升即可测量，液体一般几十微升即可测量。（6）气象色谱仪价格便宜，操作技术相对简便。
二、气相色谱技术在环境监测中的应用
气相色谱技术在大气挥发性有机物监测中的应用现阶段我国大气污染逐渐呈现出复杂污染的现象，其中以挥发性有机物的污染问题最为严重，大气中挥发性有机物主要由臭氧分子和PM2.5混合产生，对人类的身体健康造成极大威胁，其中苯、二氯乙烯等挥发性有机物已被列为以及致癌物质。因此，对空气中挥发性有机物进行实时监测，分析出空气中有害物质的种类和含量已经成为迫在眉睫的任务之一。在对大气环境中有机物监测时，应用的原理主要为热脱附原理，采用高纯度的氮气或者氦气，对空气采样样品进行吹扫，同时对样品吸附管进行加热处理，空气样品中的可挥发性物质在高温条件下就会脱附下来，进而在氦气或者氮气的引导下进入气相色谱分析仪。气相色谱法以气体作为流动相，空气中不同的挥发性有机物具有不同的溶解吸附能力，因此挥发性气体在色谱柱中的固定相和流动相之间会有不同的分配系数，气相色谱仪可以根据这一特点实现对气体进行分离。完成分离后，空气样品中各不同组成分别按照不同的时间顺序，流出，然后进入检测仪进行含量检测，在检测仪中，不同组分被转化成为容易测量的电信号，与此同时数据处理软件进行采集和处理，绘制成为色谱图。其中，转化的电信号的强弱与各个组分中挥发性气体含量的大小有关，挥发性气体成分越多含量越大，转化成为的电信号就越强。最后，仪器中的数据处理软件对制成的化学图谱进行分析，进而实现了对空气中各个不同组分组成的定性和定量。2.气相色谱技术在土壤挥发性有机物监测中的应用（1）土壤中挥发性有机物的组成。土壤中最常见的污染包括重金属污染和挥发性有机物污染，其中挥发性有机物污染的种类繁多且来源广泛，随着城市工业发展进程的不断加快，城市内土壤中挥发性有机物含量越来越高，生态系统面临着巨大的威胁，因此快速准确的测量土壤中挥发性有机物含量，在我国土壤修复治理过程中发挥着不可或缺的重要作用。（2）土壤样品的分析。对土壤进行处理前应该对土壤进行手工采样、保存然后带回实验室进行实验分析。土壤中有机物前处理方法主要包括溶剂萃取法、吹扫捕集法、顶空法等技术，由于溶剂萃取法会对土壤中的有机物造成一定的损失，因此目前我国土壤挥发性有机物的前处理多采用吹扫捕集法和顶空法。顶空法是一种间接测定液态和固态物质中挥发性有机物的方法，在将混合物加入顶空瓶中并进行加温，顶空瓶土壤中可挥发物质就会挥发出来，利用气液平衡原理，在温度恒定的情况下，通过测定顶空气相的浓度就能够测定出样品土壤中挥发性组分的原始浓度。
三、气相色谱技术对地表水和地下水中有害物质的监测
水资源是人类生活必不可少的资源，由于一些工厂在发展过程中肆意的向河流中排放污水，近年来我国水体污染比较严重，很多河流中的重金属和可挥发有机物都超标，对人们的生活带来了负面影响。在传统水体污染检测中，仍存在一些问题，例如检测耗时较多，检测流程、操作过程十分复杂，这些都为国内水体质量提升带来了较大的难度。气相色谱技术被利用后，很大程度上简化了检测流程技术，水体检测能力和检测质量得到了大幅度的提升。
四、气相色谱技术在车间及室内场所有毒气体的检测
目前我国出台的国家标准以及行业规范中涉及车间以及室内等工作场所有害物质监测方法中全部引用泵采样标准，这是一种利用液态标准物质对气态有机物进行校准的方法，这种检测方法的缺点是检测准确性较差，检测分析时间较长，另外检测结果受周围环境因素影响较大。因此我国开展了运用气相色谱技术对室内环境监测分析的研究，能够更好的降低分析成本，提高人们的生活健康度。苯、丙酮、正丁醇以及苯乙烯等化学物质是室内经常存在的有害有机物，对人们的生活质量和生命健康都会造成一定的危害。在使用气相色谱仪进行气体检测时，用采样管吸附室内空气中的空气，将吸附空气中的化合物用石油醚进行解析，然后充分利用气相色谱仪进行检测，通过试验表明，这种方法完全能够满足对环境中氯苯化合物进行检测的需求。
五、结束语
气相色谱技术进行分离具有多种多样的模式，且适用范围广，是一种解决复杂体系中混合物中组成分析的技术。但气相色谱技术也具有一定的局限性，例如该技术必须要借助一定的标志物才能对化合物中的组成定性和定量。为了解决这一问题，可以将质谱技术与色谱技术进行融合，让二者之间相互补充，让色谱在检测中作为分离手段质谱技术在检测中作为鉴定手段。
作者:李丽萍 单位:山东省临沂生态环境监测中心