分析化學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

許城燕

（河北國控環(huán)境治理有限責(zé)任公司，河北石家莊 050000）

近幾年來環(huán)境污染問題岌岌可危，為了讓環(huán)境污染得到有效的控制，就必須及時(shí)監(jiān)測環(huán)境中的污染成分并進(jìn)行有效的分析，從中找到解決問題的辦法，并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的學(xué)者認(rèn)為，分析化學(xué)法對環(huán)境的保護(hù)有著十分重要的作用。

1 分析化學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.1 分析化學(xué)法的特點(diǎn)

分析化學(xué)法中涉及了大量且復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)機(jī)理等，其化學(xué)的內(nèi)容不僅停留在自身的領(lǐng)域當(dāng)中，而是漸漸為跨學(xué)科而服務(wù)，因?yàn)槠浠瘜W(xué)領(lǐng)域中原有的分析技術(shù)，能夠給多個(gè)領(lǐng)域帶來新的解決問題的實(shí)際建議?？傮w而言，分析化學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用一共有以下幾個(gè)特點(diǎn)：范圍廣、研究對象復(fù)雜、變異性、普遍性。

1.1.1 范圍廣

分析化學(xué)法的操作范圍十分廣泛，不容易受到位置的限制。比如山丘、大氣、海水等毒害物質(zhì)的檢測，都可以應(yīng)用分析化學(xué)法進(jìn)行檢測。

1.1.2 對象復(fù)雜

在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，有毒的物質(zhì)已經(jīng)有上萬種甚至更多，并且它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有著較大的區(qū)別，如果要有效地進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，就得對它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，而分析化學(xué)法目前的研究表示已經(jīng)超過有一千萬種測定的方法，所以將此方法有效運(yùn)用到環(huán)境監(jiān)測中十分有必要，并且能夠針對有毒物質(zhì)提供相應(yīng)的解決方案和策略。

1.1.3 變異性

地球一直在運(yùn)動當(dāng)中，并且隨著時(shí)間的變化，每個(gè)階段的物質(zhì)結(jié)構(gòu)都有所不同，這對監(jiān)測水平的要求極高。而分析化學(xué)法就是基于化學(xué)變化而進(jìn)行的一種監(jiān)測方式，其化學(xué)分子的種類繁多就注定了它適合監(jiān)測環(huán)境中污染物質(zhì)的多變性。

1.1.4 普遍性

分析化學(xué)法的技術(shù)手段越來越先進(jìn)，漸漸融入各種領(lǐng)域之中，它的普遍性使得其入門門檻低，有助于各方面的應(yīng)用。

從某種意義上講，蘭博基尼Huracán Performante不過是意大利版的奧迪R8。然而，當(dāng)打開車門坐進(jìn)其中時(shí)，我便意識到，它的運(yùn)動氣息要比奧迪R8濃郁得多。

1.2 我國環(huán)境監(jiān)測分析方法體系的現(xiàn)狀

環(huán)境監(jiān)測的設(shè)施在逐漸完善的同時(shí)，依然存在著問題，比如環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)設(shè)施和專業(yè)人員隊(duì)伍建設(shè)不夠完善，監(jiān)測參數(shù)無法滿足現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測需求，同時(shí)環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)發(fā)展依然有較大的空間。例如在水環(huán)境監(jiān)測方面，因?yàn)樗Y源是十分珍貴的資源，如果水資源的污染十分嚴(yán)重，必然會對人們的生活造成影響，甚至威脅人類的生命，將分析化學(xué)法與環(huán)境監(jiān)測結(jié)合起來，進(jìn)一步探索水資源的治理方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測其水質(zhì)的動態(tài)，保證污染情況的及時(shí)治理，進(jìn)一步改善和控制水污染問題。

2 針對我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)問題的一些具體解決措施

2.1 不斷強(qiáng)化人才的培養(yǎng)

人才是決定技術(shù)發(fā)展的核心動力，環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)水平提升有助于未來更好地進(jìn)行工作。我國的環(huán)境監(jiān)測體系正在逐步完善，隨著社會的進(jìn)步，相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也在不斷地發(fā)展，對人員提出了更高的要求，有效的培養(yǎng)和引進(jìn)人才，為環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.2 強(qiáng)化各個(gè)工作機(jī)構(gòu)的交流

在新的環(huán)境中運(yùn)用儀器進(jìn)行測量時(shí)，工作人員之間的交流可能存在一定的障礙。部分工作人員可能對儀器的了解不是很深入，所以在使用的時(shí)候會存在較多的問題，再加上儀器的成本很高，稍有不慎就會因?yàn)楣收蠁栴}而造成浪費(fèi)，要解決這個(gè)問題就得花費(fèi)更多的成本，所以需要各個(gè)部門溝通好，并且對技術(shù)人員進(jìn)行使用儀器設(shè)備的培訓(xùn)，不斷交換部門之間的信息，尤其是設(shè)備使用上，這樣才能更加充分地利用儀器設(shè)備，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測工作的順利開展。

2.3 不斷完善我國環(huán)境保護(hù)的管理機(jī)制

在我國環(huán)境保護(hù)監(jiān)測當(dāng)中，需要建立起全方面地管理體系，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測工作的完整性，避免漏洞的產(chǎn)生和出現(xiàn)。環(huán)境保護(hù)管理需要依據(jù)當(dāng)前的憲法作為主要的依據(jù)，在保證環(huán)境監(jiān)測權(quán)威性的前提下進(jìn)行管理體系的制定，同時(shí)還要加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸之間的安全性，對環(huán)境監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供一定的可行性方案。

2.4 增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測和分析方法的重視程度

我國的環(huán)境監(jiān)測已經(jīng)有三十多年的歷史，但是人們對環(huán)境監(jiān)測和分析方法還不夠重視，其深入的探索相比起其他國家還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，再加上監(jiān)控形式的不斷變化，所以有必要加強(qiáng)對監(jiān)控工作的重視程度，提升相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)，并且對監(jiān)測需要的資金進(jìn)行補(bǔ)助，面對工作中形同虛設(shè)的現(xiàn)象一定要積極打擊，讓監(jiān)測各個(gè)部門和人員充分意識到環(huán)境監(jiān)測和分析方法的重要性。

3 環(huán)境監(jiān)測中分析化學(xué)法的優(yōu)勢

3.1 對環(huán)境的兼容性高

環(huán)境監(jiān)測的過程中，分析化學(xué)法的兼容性很高，因此分析化學(xué)法所應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣闊，可以在平原、高原、盆地等多個(gè)環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)還可以測量不同地形的水質(zhì)，測量大氣污染的指數(shù)，可見分析化學(xué)法應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，在環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中具有較高的有效性。

3.2 適用于多種物質(zhì)的監(jiān)測

環(huán)境生態(tài)的復(fù)雜多樣性，導(dǎo)致了處于不同地方的物質(zhì)結(jié)構(gòu)就具有很大的差異，而分析化學(xué)法有效地化解了這個(gè)問題。同時(shí)還能針對物種的不同進(jìn)行監(jiān)測，有效地改善其中的變量而造成的不精確性，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠程度。

3.3 監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性高

4 分析化學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測中的主要方法

4.1 分光光度法

在環(huán)境監(jiān)測工作開始之前，分光光度主要起著提升操作精準(zhǔn)度的作用。由于科技水平的不斷提升，其顯色度的范圍逐漸增大，其應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越廣，人們將在環(huán)境監(jiān)測中充分發(fā)揮分光光度法的作用。

4.2 發(fā)射光譜法

發(fā)射光譜法主要是指通過等離子燃燒器對一些高溫光源進(jìn)行發(fā)射，從而提升環(huán)境監(jiān)測的深度。但由于發(fā)射光譜法在我國的研究較少，其應(yīng)用的范圍也較小，所以盡管它擁有較高的監(jiān)測范圍，目前主要應(yīng)用的范圍依然只在生物材料和土壤金屬元素的測定中。

4.3 中子活化法

中子活化法主要應(yīng)用于大氣、土壤的監(jiān)測，而且不會對當(dāng)前物質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。目前我國的研究技術(shù)人員已經(jīng)研發(fā)出低能光子探測器，它具有高分辨能力，較大程度上提高了中子活化法的靈敏度和覆蓋范圍，給環(huán)境監(jiān)測帶來了巨大的變化。

4.4 離子色譜法

離子色譜法能對多種環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，比如分析水資源中受到污染的離子和離子化合物，從而找出有效的解決方法以防水資源的二次污染，但是這個(gè)方法使用起來十分復(fù)雜，對樣品要做到細(xì)致的檢查和分析，才能提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

5 分析化學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測中的具體應(yīng)用

5.1 在環(huán)境監(jiān)測中分析方法的應(yīng)用

分析化學(xué)法的監(jiān)測方法一共包括監(jiān)測和分析這兩個(gè)方面，根據(jù)分析化學(xué)法當(dāng)中的科學(xué)和系統(tǒng)原則，需要意環(huán)境治理和保護(hù)作為主要環(huán)境監(jiān)測工作的原則，這樣才能將環(huán)境保護(hù)理念更好地貫徹到實(shí)踐操作之中。分析化學(xué)法通過技術(shù)手段對之中的物質(zhì)進(jìn)行有效的分析，針對物質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提出相應(yīng)的解決方案，再根據(jù)實(shí)際情況具體問題具體分析，就能使問題得到有效的解決。

5.2 在方法標(biāo)準(zhǔn)化方面的應(yīng)用

方法標(biāo)準(zhǔn)化是給環(huán)境監(jiān)測策略提供有效數(shù)據(jù)的關(guān)鍵點(diǎn)，所以要在實(shí)操的過程中分析每個(gè)步驟的精確和準(zhǔn)確性，保證監(jiān)測工作的質(zhì)量，盡量控制環(huán)境的影響，同時(shí)還要對分析數(shù)據(jù)的儀器進(jìn)行檢查和監(jiān)測，避免因機(jī)器所造成的失誤。最后要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，避免操作過度理論化，讓分析化學(xué)法和環(huán)境監(jiān)測有效結(jié)合起來。

5.3 在痕量和超痕量級污染物質(zhì)分析方面的應(yīng)用

首先我國技術(shù)水平的不斷發(fā)展，使得對環(huán)境的研究也更加深入，尤其是分析化學(xué)法對痕量和超痕量級污染物的識別和監(jiān)測有了較深的探索，但是在實(shí)際的操作過程中，很難達(dá)到其監(jiān)測結(jié)果的有效性，因?yàn)樗谋O(jiān)測范圍是有限的，所以需要在技術(shù)層面上更進(jìn)一步促進(jìn)污染物質(zhì)的監(jiān)測范圍，保證環(huán)境監(jiān)測工作的書云里開展。

5.4 在污染元素分析中的應(yīng)用

在對環(huán)境污染元素進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，需要仔細(xì)分析其中的微量元素來初步判斷固體物質(zhì)的污染元素，同時(shí)結(jié)合測量儀器和離子探針分析儀器，精確探測器中污染物包含的所有元素，了解元素的性質(zhì)之后再進(jìn)行更進(jìn)一步的治理。

5.5 對有毒物質(zhì)的結(jié)構(gòu)化應(yīng)用

分析化學(xué)法可以精準(zhǔn)地分析有毒物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行化驗(yàn)，通過無機(jī)質(zhì)譜的方法分析其中的污染元素，將有毒物質(zhì)結(jié)構(gòu)化分析，再通過分析化學(xué)儀器進(jìn)行進(jìn)一步的元素分析，這樣可以達(dá)到很高的精準(zhǔn)度，并且還可以運(yùn)用核磁共振將污染物通過分析化學(xué)法對環(huán)境實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

5.6 分析化學(xué)法提升準(zhǔn)確率

應(yīng)用多種分析化學(xué)方法能夠有效完成其化學(xué)物質(zhì)的分析，以及提升其精確度。比如如果采用化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定的物質(zhì)，對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，這樣能夠極大提升其中的精確度。

6 分析化學(xué)法對有機(jī)物的測定方式

有機(jī)物的種類十分復(fù)雜，所以要對有機(jī)物進(jìn)行測定就需要根據(jù)特定的環(huán)境特點(diǎn)出發(fā)。比如在水環(huán)境中工業(yè)廢水、地面水等都要進(jìn)行測量，在測定時(shí)就可以分析能夠與氧化劑進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)，通過間接操作能夠測定出BOD、COD、TOC、TOD這些水指標(biāo)的含量，并且使用不同的測量方法進(jìn)行實(shí)際操作，得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

6.1 BOD的測量方式

一般來說BOD的測定方式需要Hach儀器和Warbug儀器，這樣才能消耗溶解酶，直接讀取培養(yǎng)瓶上方的空氣壓力，從而換算出消耗掉的溶解氧。但是在這個(gè)過程當(dāng)中依然有其他的因素可能會造成BOD的測量數(shù)據(jù)發(fā)生偏差，比如pH值、營養(yǎng)物、接種、有毒物等影響。

6.2 COD的測量方式

分析化學(xué)法需氧量的測定，主要是指在水樣中加入一定量的重鉻酸鉀和催化劑硫酸銀，通過硫酸亞鐵銨滴定的方式來計(jì)算COD值，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中需要用到回流裝置和加熱裝置，其中主要的干擾因素包括一般氯化物，它可能在回流前造成影響，所以要在回流之前就加入硝酸銀這樣才能抑制氯離子的干擾，否則測量出的結(jié)果很有可能準(zhǔn)確性不高。

7 結(jié)束語

我國環(huán)境監(jiān)測水平和技術(shù)需要進(jìn)一步的提高，目前還面臨著較多的問題，管理人員和相關(guān)部門需要進(jìn)行積極的解決和處理，這樣才能消除它背后所存在的不良影響，不斷地規(guī)范其法律制度和建設(shè)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)，不斷地提升環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)，為我國的環(huán)境監(jiān)測工作事業(yè)發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)，保證環(huán)境監(jiān)測工作更加順利地完成。