大多數環境應用的氣相色譜分析可分為兩個基本組：揮發性有機化合物和SVOC。這種劃分主要基于兩個廣泛定義的沸點范圍，即沸點為250c的s  VOC。這些范圍非常相似，一些化合物可以被視為揮發性有機化合物和SVOC，如二氯苯、六氯丁二烯和萘。這表示兩個范圍之間的重疊區域。揮發性有機化合物的沸點相對較低，揮發性較高。用于分析的樣品可以通過簡單地加熱樣品基質并將分析物驅入樣品容器的頂部空間，或者通過用惰性氣流吹掃樣品來制備。SVOC分析通常需要更復雜的提取技術，


　　揮發性有機化合物分析

　　將揮發性有機化合物引入氣相色譜系統的方法包括直接注入環境空氣和土壤氣體、靜態頂空萃取或土壤和水的吹掃捕集萃取。

　　感興趣的分析物包括：(1)鹵化揮發性有機化合物，如氯乙烯、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯(PCE)、三氯乙烷(TCA)、氯仿、四氯化碳和二溴化乙烯；(2)非鹵化VOCs，包括酮類溶劑甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)和丙酮；(3)芳香族化合物，包括氯苯；(4)燃料，包括BTEX和其他汽油有機化合物。


　　環境揮發性有機化合物分析：

　　現場空氣分析可用于固定源測試(排放清單)中的VOC測試、危險廢物現場測試以確定個人防護裝備(PPE)的適當水平、柵欄線監測以及補救活動期間的應急響應測試。

　　快速分析的首選樣品收集模式是使用分析儀器中的內部泵將環境空氣樣品直接泵入現場的便攜式氣相色譜。樣品也可以收集在tedlar袋、夏季罐和Tenax管中，也可以使用SPME設備。使用TEDLAR袋或SUMA罐時，應使用氣密注射器從樣品中抽取空氣樣品(1-5 ml)并注入氣相色譜系統。在Tenax和SPME采集的空氣樣本需要解吸。

　　使用現場便攜式儀器進行有機物氣相色譜分析的標準操作程序，可用于一般信息和指導，包括：
　　微傳感器200
　　SentexGC
　　Photovac  10A10
　　自動環境空氣揮發性有機化合物
　　手動環境空氣揮發性有機化合物


　　然而，這些標準作業程序中描述的具體工具可能不再生產，應咨詢供應商，以了解系統更新的信息。

　　空氣分析的檢出限很寬，取決于樣品采集方法和氣相色譜系統。典型的檢測限為5至200 ppbv(體積比)。如果分析物集中在某種類型的吸附材料上并被解吸，與樣品泵直接吸入分析系統相比，檢測極限將大大降低。每個樣品的VOC分析時間應少于10分鐘。現場空氣監測的一個重要優勢是數據收集迅速，這為現場人員和項目經理的決策提供了靈活性。

　　在排放測試中，水分或酸含量高的樣品必須在分析前進行預處理。由于化合物的共同流出，氣相色譜可能無法準確識別從煙囪排放的非常復雜的混合物中的分析物。然而，氣相色譜可以配備兩個柱，可以識別復雜混合物的成分。


　　土壤氣體揮發性有機化合物分析；

　　土壤分析通常用于識別地下揮發性有機化合物的“熱點”或來源區域，并可用于估計地下羽流的范圍。

　　典型的土壤樣品容器包括玻璃球、泰達袋、SUMA罐、SPME裝置、氣密注射器、22或40毫升頂部空間小瓶或被動吸附劑擴散收集裝置。因為土壤氣體樣品中分析物的濃度通常較低，所以分析通常需要比液體樣品更大的樣品體積。因此，將1至5 ml土壤氣體樣品中的空氣注入氣相色譜柱。相比之下，液體樣品的注射體積通常是該體積的一小部分(微升)，并且不包含空氣。由于土壤氣體樣品中注入的空氣量相對較大，色譜柱的固定相會劣化，ECD箔可能會被樣品中的氧氣氧化。

　　大多數揮發性有機化合物的檢測限為10納克/升.校準包括使用空氣標準混合物或基于甲醇的標準進行直接進樣。濃度以納克/升為單位。一升空氣重約一克。因此，納克/升大約相當于ppb的重量。


　　氣體分析的優點是快速、低成本、結果實時和對現場干擾最小。

　　土壤氣體分析的一個局限性是它并不總是反映真實的土壤濃度。這項技術僅限于高揮發性和低溶解度的化合物。在復雜的混合物中可能出現共流出，而在高濃度樣品中可能出現樣品攜帶或交叉污染。注射器的凈化是非常重要的，尤其是對于氯化VOC。


　　靜態頂空分析土壤和水中的揮發性有機化合物

　　水樣可以收集在40毫升的美國之音小瓶中，也可以直接收集在22毫升的頂空小瓶中。土壤樣本可以收集在一個4盎司的玻璃罐中，也可以直接收集在一個22毫升的頂部空瓶中。測量頂部空間小瓶中的質量或體積(通常為5ml或5g)。水樣不需要樣品制備。土壤樣品的樣品制備可能因初始分析物濃度和土壤類型而異。對于高濃度土壤樣品(ppm級)，研究表明甲醇驅油(基于SW-846方法5035)可以達到最高的萃取效率。然后可以通過靜態頂空技術分析一部分甲醇。然而，甲醇驅油技術由于稀釋作用，不適用于分析物含量低于200 mg/kg的土壤樣品。SW-846方法5021(使用平衡頂空土壤和其他固體基質中的VOC)建議向低濃度樣品中添加基質改性水溶液。然而，在快速周轉現場分析的情況下，可能沒有必要添加防腐劑基質改性劑。靜態頂空萃取廣泛應用于廢水、土壤和飲用水中揮發性有機化合物的測定。這種提取方法具有高效率和高成本效益，并且只需要最少的樣品制備。頂空萃取的效率基于揮發性有機分析物的土壤或水分配系數。這一原理遵循亨利定律，即頂空中溶質的蒸汽壓與其在溶液中的摩爾分數成正比。換句話說，當含有揮發性有機化合物的樣品密封在頂部空間樣品瓶中時，頂部空間揮發性有機化合物的蒸汽壓與其在溶液中的濃度成比例。這種現象允許分析頂部空間氣體，以確定樣品基質的揮發性有機化合物濃度，而無需耗時的溶劑萃取[亨利的數學表達式]。

　　靜態頂空技術依賴于兩個作用：(1)分析物擴散到頂空，和(2)擴散回基質。當分析物擴散到頂部空間的速度與分析物擴散回基質的速度完全平衡時，就達到了穩態平衡。低粘度液體比固體更快達到平衡。對于在合理時間內沒有達到平衡的樣品，建議使用恒定的加熱時間。


　　分析時間從10分鐘到30分鐘不等，取決于目標分析物的量和沸點。

　　BTEX化合物和大多數氯化揮發性有機化合物的檢測限在1至10 ppb范圍內；汽油中可清除化合物的檢測限在水中為1至10 ppm，在土壤中為10至50 ppm。

　　方法5021要求使用自動頂空進樣器。除非有裝備精良的拖車，否則自動進樣器可能無法在現場使用。然而，通過用氣密注射器從樣品上方的頂部空間手動提取等分氣體并將其注入氣相色譜，頂部空間分析已經適應了現場條件。


　　清除和捕獲

　　與靜態頂空相比，吹掃捕集的主要優勢在于它是一個動態過程。對于辛醇/水分配系數較高的VOC，尤其是有機質含量較高的土壤中，這是一種較為有效的提取技術。

　　吹掃捕集是氣相色譜分析中推薦的揮發性有機化合物提取技術。推薦的方法是5030A和5035。這些方法可用于配有公用設施和氣候控制的全裝備拖車，但這兩種方法都已針對便攜式現場氣相色譜系統進行了修改。只要修改后的方法的質量控制表明數據具有滿足數據用戶需求的已知和記錄質量，那么SW-846方法的修改是可以接受的。

　　在固定實驗室或裝備良好的拖車設施中，比較頂空分析與吹掃捕集分析的特性。

　　與頂空吹掃捕集分析的屬性比較


　　SVOC分析

　　該領域的關鍵是簡化溶劑提取方法，最大限度地減少溶劑浪費，節省時間，降低成本。該領域使用的典型溶劑包括己烷、甲醇和二氯甲烷。簡化的現場溶劑萃取方法通常不包括純化步驟。如果提高的檢測限可以接受，也可以取消濃縮步驟。SVOC的熱解吸類似于更嚴格的靜態頂空萃取揮發性有機化合物。現場使用也很方便，因為它簡單、快速，不需要溶劑。