呂 騰武開業(yè)

1.蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院2.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，榆林 719000

便攜式儀器的優(yōu)點(diǎn)及其在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

呂 騰1武開業(yè)2

1.蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院2.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，榆林 719000

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境突發(fā)事件日益增多，由于突發(fā)事件具有突發(fā)性、不可預(yù)測(cè)性、所以常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)手段已經(jīng)滿足不了形勢(shì)的需要，用便攜式儀器在事故現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，可以保證得到第一手?jǐn)?shù)據(jù)，準(zhǔn)確度高、精密度好的便攜式儀器越來越受到社會(huì)各界重視，本文以幾款環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器為例，簡要敘述。

便攜式儀器；應(yīng)急監(jiān)測(cè)

1 便攜式重金屬測(cè)定儀

實(shí)驗(yàn)室分析重金屬離子的常規(guī)方法是原子吸收分光光度法，利用火焰原子吸收或者石墨爐法來測(cè)定環(huán)境樣品中金屬元素的含量，優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度和精密度好，缺點(diǎn)是只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行分析測(cè)定，因?yàn)轶w積龐大不能帶到現(xiàn)場(chǎng)，并且分析時(shí)間長，程序繁雜，隨著環(huán)境事故的頻發(fā)，要求環(huán)境監(jiān)測(cè)隊(duì)伍能夠做到現(xiàn)場(chǎng)采樣、現(xiàn)場(chǎng)分析，及時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)出化驗(yàn)數(shù)據(jù)，以方便迅速做出應(yīng)急方案，保障人民群眾生命與財(cái)產(chǎn)的安全。

澳大利亞Cogent公司生產(chǎn)的PDV6000 plus便攜式重金屬測(cè)定儀主機(jī)重量只有一千克左右，便于攜帶，可以快速、方便的對(duì)環(huán)境水樣中常見的4種金屬離子Cu2+/Zn2+/ Pb2+/Cd2+同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)， 而且靈敏度高，選擇性好，檢測(cè)限最低可達(dá)5ppb，在環(huán)境事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)中得到廣泛的應(yīng)用，該儀器主體工作系統(tǒng)是三電極系統(tǒng)，工作電極為玻碳電極，參考電極為銀-氯化銀電極，內(nèi)部充滿KCI溶液作為平衡電解質(zhì)，對(duì)電極為Pt電極，起平衡電極電勢(shì)的作用，儀器可以在4min內(nèi)完成Cu2+/Zn2+/Pb2+/Cd2+重金屬離子的測(cè)定。Cu2+/Zn2+/Pb2+/Cd2+濃度在10ppb～8000ppb范圍內(nèi)與響應(yīng)信號(hào)線性關(guān)系良好，方法檢出限為5ppb，加標(biāo)回收率為98.1%～100.1%，方法簡便實(shí)用，用于環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)，所得結(jié)果令人滿意。

2 便攜式酸度計(jì)

以上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的PHBJ-260型便攜式酸度計(jì)（PH計(jì)）為例，該儀器具有如下優(yōu)點(diǎn)：

寬屏LCD顯示，藍(lán)色背光可控；具有全自動(dòng)校準(zhǔn)、斷電保護(hù)、自動(dòng)校準(zhǔn)、手動(dòng)和自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)裙δ?；具有欠壓顯示提示、自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，從而延長電池使用壽命；可選擇五種pH緩沖溶液對(duì)儀器進(jìn)行一點(diǎn)或二點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定；通過調(diào)節(jié)等電位點(diǎn)，選配專用電極，可以測(cè)量超純水、純水和鍋爐水的pH值；支持測(cè)試結(jié)果貯存、刪除、查閱、打印，最多可貯存200套實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；具有RS-232接口，可接TP-16型打印機(jī)，選用雷磁數(shù)據(jù)采集軟件可與計(jì)算機(jī)通訊。

3 便攜式溶解氧計(jì)

以上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的JPBJ-608型便攜式溶解氧計(jì)（PH計(jì)）為例，該儀器是一臺(tái)智能型的分析儀器，可用于自來水水源監(jiān)測(cè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、環(huán)保、污水處理廠、飲料行業(yè)及科研單位等部門對(duì)水體溶解氧的測(cè)定。該儀器具有如下優(yōu)點(diǎn)：

儀器外形新穎、攜帶方便，適用于現(xiàn)場(chǎng)和野外操作，同時(shí)儀器電池連續(xù)工作壽命長，可作為實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)分析設(shè)備；儀器可同時(shí)進(jìn)行溶解氧濃度、飽和度、電極電流及溫度測(cè)量；采用微處理器技術(shù)，寬屏幕液晶顯示，同時(shí)具有操作提示功能，使用簡單方便；采用新型PC面板，可靠性好；儀器采用低功耗設(shè)計(jì)，具有欠壓顯示、自動(dòng)關(guān)機(jī)等電源管理功能；具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能；儀器機(jī)箱防護(hù)等級(jí)為IP65，防水防塵，適用于野外作業(yè)；帶有RS-232接口，可接TP-16型打印機(jī)，亦可選用REX DC雷磁數(shù)據(jù)采集軟件與計(jì)算機(jī)通訊；可零氧、滿度、氣壓和鹽度校準(zhǔn)、斷電保護(hù)等功能；對(duì)測(cè)試結(jié)果可以貯存、刪除、查閱、打印，最多可貯存250套測(cè)量數(shù)據(jù)，并提供即時(shí)打印、存貯打印兩套打印模式供用戶選擇。

4 便攜式氣相色譜儀

以美國生產(chǎn)的SRI8610C便攜式氣相色譜儀為例，該儀器具備如下特點(diǎn)：

該儀器尺寸:19"長×14.5" 寬×13.5"高，裝有一個(gè)單獨(dú)得10口的氣體電子取樣閥和兩根填充柱，一根2米的13X分子篩柱和一根2米的硅膠柱，單獨(dú)的冷柱頭直接進(jìn)樣口，整機(jī)裝有柱箱溫度調(diào)節(jié)閥、溫度控制箱，柱箱可調(diào)溫度為室溫到400℃，整個(gè)色譜系統(tǒng)氣路采用電子壓力控制（EPC），載氣壓力可調(diào)，所有的可控區(qū)域、閥、溫度、壓力和電壓等用LED數(shù)字顯示、包括TCD、FID檢測(cè)器、甲烷轉(zhuǎn)化器，TCD檢測(cè)器檢測(cè)限在200ppm～500ppm范圍，可檢測(cè)H2、O2、N2、CH4以及濃度至少在200ppm～500ppm之間的其它化合物；FID檢測(cè)器可檢測(cè)C1-C6的所有碳?xì)浠衔镆约癈O和CO2，通過甲烷轉(zhuǎn)化裝置可將CO和CO2轉(zhuǎn)化成甲烷，再用FID進(jìn)行檢測(cè)，甲烷轉(zhuǎn)化裝置，對(duì)于CO,CO2,和所有的碳?xì)浠衔?，檢測(cè)限可達(dá)5ppm。

內(nèi)置的無噪音空氣壓縮機(jī)，10口的氣體電子取樣閥，可與IBM計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以在Windows XP WIN98/2000 系統(tǒng)下運(yùn)行，內(nèi)置的4通道數(shù)據(jù)傳輸部件，隨機(jī)帶一根DB-9 RS-232C數(shù)據(jù)線可以與IBM臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

該儀器一次進(jìn)樣能夠分析多種氣體：H2、O2、N2、CO、CO2、NOx、CH4、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丁烷、戊烷以及C6-C8，與其它多種氣體分析系統(tǒng)相比SRI8610-007操作更加簡便。

5 便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀

便攜式氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀將氣相色譜的高分辨能力和質(zhì)譜檢測(cè)器的定性能力二者相結(jié)合，為迄今國際上對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物最有效和可靠的監(jiān)測(cè)手段之一。以美國生產(chǎn)的HAPSITE便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀為例，該儀器具備如下特點(diǎn)：

便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀(便攜式GC／ MS)一般由氣相色譜儀和質(zhì)譜儀、載氣和內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)氣體瓶、高真空泵及控制電子件、電池、鍵盤、顯示器和探頭組成，便攜式GC／MS可以實(shí)現(xiàn)直接進(jìn)樣，完全適合在現(xiàn)場(chǎng)工作，在應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作中具有極大的優(yōu)越性。便攜式GC／MS中的質(zhì)譜可以被看成是GC的檢測(cè)器，與標(biāo)準(zhǔn)GC相比，能夠解決許多其無法解決的問題，如共洗脫峰、保留時(shí)間位移、沒有預(yù)料的未知物質(zhì)和基質(zhì)的干擾等。通過質(zhì)譜圖提供待測(cè)物質(zhì)的類別信息，通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫的比較，完成對(duì)待測(cè)物質(zhì)的定性；通過TIC(總離子流)圖的峰高與峰面積，與加注的內(nèi)標(biāo)化合物比較，在沒有待測(cè)物質(zhì)標(biāo)樣的情況下完成對(duì)待測(cè)物質(zhì)的半定量分析，從而為環(huán)境突發(fā)事件復(fù)雜、未知有機(jī)物污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)提供一套完整的解決方案。便攜式 GC／MS一般還具有MS模式，即待測(cè)污染物質(zhì)直接進(jìn)入質(zhì)譜，如同便攜FID／PID檢測(cè)器，直接得到 TIC圖。

便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀應(yīng)用范圍比較寬，例如大規(guī)模殺傷武器檢測(cè)，環(huán)保監(jiān)測(cè)，有毒有害有機(jī)物的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等。

6 小結(jié)

環(huán)境突發(fā)事件日益增多，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)雖然精度高，但是響應(yīng)速度慢，不適合新形勢(shì)的需要，便攜式監(jiān)測(cè)儀器必將在該領(lǐng)域大放異彩。

O657.61

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.001