綠色分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

許 玲

（南京港資產(chǎn)管理有限公司南京港環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 南京 210031）

在現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)測(cè)的綠色分析技術(shù)中，需要針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)要求選取不同的測(cè)試方法。其中，直接分析法較為簡(jiǎn)便，該分析法主要基于傳感器技術(shù)，并且能夠?qū)諝庵械奈镔|(zhì)進(jìn)行有效分析，但是由于對(duì)該技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)要求較高，且無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模運(yùn)用。因此，無論是針對(duì)萃取技術(shù)、無溶劑技術(shù)還是儀器分析技術(shù)，都需要對(duì)其中的具體問題進(jìn)行具體分析，來達(dá)到分析檢測(cè)的高效性和準(zhǔn)確性。

1 綠色分析技術(shù)的種類及特征

1.1 直接分析技術(shù)

通常來說，直接分析技術(shù)在當(dāng)前綠色分析技術(shù)中使用較為普遍，使用直接分析技術(shù)可以盡可能地降低綠色分析技術(shù)的成本。具體而言，在直接分析過程中不會(huì)產(chǎn)生任何的附帶雜物，同時(shí)也不會(huì)過多地消耗分析試劑。直接分析技術(shù)包含光譜測(cè)量技術(shù)以及能譜測(cè)量技術(shù)等，但此類技術(shù)在我國的應(yīng)用還需進(jìn)一步提升。光譜分析技術(shù)借助對(duì)元素的檢驗(yàn)，來達(dá)到分析的目的，而能譜測(cè)量技術(shù)在具體的分析環(huán)節(jié)中，往往可以對(duì)空氣中的顆粒物質(zhì)進(jìn)行有效測(cè)量。該技術(shù)有效地結(jié)合核反應(yīng)的特征，使得被測(cè)物體產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的輻射能量，并且對(duì)其中的能量波段進(jìn)行有效評(píng)測(cè)，來檢測(cè)出空氣中的物質(zhì)成分?？傮w來說，直接分析技術(shù)對(duì)設(shè)備要求較高，隨著當(dāng)前傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，直接分析技術(shù)將取得進(jìn)一步的突破。

1.2 無溶劑樣品處理技術(shù)

在以前的監(jiān)測(cè)分析環(huán)節(jié)，往往需要使用相應(yīng)的有機(jī)溶劑來對(duì)分析對(duì)象進(jìn)行處理，但是該過程會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的污染物，并且對(duì)應(yīng)的污染物融入空氣中也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員產(chǎn)生不利的影響[1]。然而在結(jié)合綠色分析技術(shù)以后，往往使用少量的溶劑或者不使用溶劑就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樣品進(jìn)行有效地分析處理。因此，該技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作中是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，充分體現(xiàn)出了環(huán)保的理念。同時(shí)針對(duì)某些必須采用溶劑的樣品，在開展分析作業(yè)時(shí)也會(huì)對(duì)其中的揮發(fā)物進(jìn)行無害處理，同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的品前處理技術(shù)，融合對(duì)應(yīng)的頂空法、吹掃捕集法以及固相萃取法等，使分析處理工作實(shí)現(xiàn)高效。具體來說，針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)狀況，需要選取不同的檢測(cè)方法來實(shí)現(xiàn)高效率的監(jiān)測(cè)和分析。

1.3 萃取技術(shù)

在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，往往需要對(duì)多種元素進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量過程會(huì)變得復(fù)雜且不可控。并且由于被測(cè)元素的復(fù)雜性，在具體的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，還需要對(duì)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行謹(jǐn)慎的選擇，以達(dá)到合理有效的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。當(dāng)前綠色分析技術(shù)總體來說具有簡(jiǎn)便分析的特征，在具體分析環(huán)節(jié)可以減少干擾。當(dāng)前新型萃取劑，例如亞臨界水、離子液體等，對(duì)環(huán)境污染較小，并且可以對(duì)其溶液性質(zhì)進(jìn)行有效調(diào)控。在監(jiān)測(cè)的具體使用過程中，可根據(jù)監(jiān)測(cè)元素的具體特征和復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液性質(zhì)的有效把控，來適應(yīng)監(jiān)測(cè)的需求，從而確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。此外，針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)工作，還需要選取不同的氣體，盡可能確保被選的物質(zhì)與監(jiān)測(cè)液體的密度相似，并且對(duì)應(yīng)的氣體還要具備較強(qiáng)的溶解性。

液－液萃取法：此萃取法主要是選取具有疏水性質(zhì)的溶劑，有效地利用被測(cè)成分在水溶液之間的溶解差來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的萃取[2]。通常來說，為了達(dá)到萃取目的，往往會(huì)選擇與被測(cè)成分極性相近的溶劑來作為萃取劑。并且在從水質(zhì)中萃取相關(guān)有機(jī)物時(shí)，通常會(huì)使用到氯甲烷、己烷、苯等具有揮發(fā)性的萃取溶劑。此外，在進(jìn)行液－液萃取的過程中，不一定需要單方面改變萃取溶劑的性質(zhì)，通?？梢赃x擇性地改變樣品性質(zhì)來進(jìn)行有效萃取。例如改變樣品試劑中的酸堿值，或者采取鹽析法等。但是，采取液－液萃取法還存在一定的局限性，例如在進(jìn)行具體萃取工作環(huán)節(jié)中，需要消耗大量溶劑，并且處理的工藝較為復(fù)雜。

固相萃取：固相萃取是近幾年來所開發(fā)出來的一種新型萃取方式，該技術(shù)是利用固體自身的吸附性質(zhì)，將待測(cè)液體中的目標(biāo)化合物進(jìn)行吸附處理，從而盡可能地將干擾化合物與樣品進(jìn)行分離，當(dāng)完成分裂后，再介入常規(guī)的物理辦法來實(shí)現(xiàn)吸附物的解吸附作業(yè)，最終達(dá)到分離的效果[3]。結(jié)合固相萃取法極大地提高了對(duì)液體內(nèi)部干擾物較多的水質(zhì)溶液進(jìn)行有效檢驗(yàn)的效率。

固相微萃?。涸摷夹g(shù)建立在固相萃取的基礎(chǔ)之上，是集萃取、濃縮、解析、進(jìn)樣等相應(yīng)的處理技為一體。固相微萃取對(duì)于固相萃取而言，減少了解吸附的作業(yè)流程。

超臨界流體萃取：主要是利用該流體自身的溶解能力與其對(duì)應(yīng)密度之間的關(guān)系，結(jié)合壓力和溫度，對(duì)其溶液能力進(jìn)行調(diào)節(jié)，來進(jìn)行萃取作業(yè)。結(jié)合該萃取手法可將極性大小、沸點(diǎn)高低以及分子質(zhì)量大小不同的物質(zhì)成分進(jìn)行萃取分離。

1.4 儀器分析法

在未來綠色分析工作中，針對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)也將逐漸采取儀器分析法來替代原有的溶液處理技術(shù)。并且現(xiàn)階段儀器分析法也作為一種常見的分析法而存在。儀器分析法在進(jìn)行投入使用過程中不僅可以減少分析樣品的量，還可以盡可能地減少分析過程中的廢物污染。總體來說，儀器分析法是一項(xiàng)自動(dòng)化檢測(cè)法，在具體的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)可提供精確可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)使用該方法還可以盡可能地減少檢測(cè)時(shí)間。在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，結(jié)合儀器分析法可以減少員工的工作強(qiáng)度，并且儀器分析法還可以將環(huán)境中某些不能直接被監(jiān)測(cè)和檢測(cè)到的物質(zhì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)的目的。

2 綠色分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.1 流動(dòng)注射分析技術(shù)

通常流動(dòng)注射分析技術(shù)往往應(yīng)用于非空間隔斷流體系監(jiān)測(cè)工作中，在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中該方法應(yīng)用面較為廣泛。其具體工作原理是，將對(duì)應(yīng)的液體式樣加入試管內(nèi)，注入對(duì)應(yīng)的液流，再由對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)員觀察其具體的化學(xué)反應(yīng)狀況，過后再將其放入到設(shè)備中進(jìn)行檢驗(yàn)。總體來說，流動(dòng)注射分析技術(shù)能夠?qū)λ|(zhì)、土壤以及大氣中存在的固體顆粒類污染物進(jìn)行有效地分析，包含重金屬元素、氣體溶膠等。同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)非固體污染物的有效監(jiān)控和分析。該技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)水中物質(zhì)的有效監(jiān)控，主要適用于飲用水的監(jiān)控、河流、池塘等水質(zhì)的監(jiān)控。

2.2 色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

通常，我們針對(duì)大氣環(huán)境中有機(jī)物的監(jiān)測(cè)會(huì)使用到色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，并且該技術(shù)在空氣監(jiān)測(cè)中具有較高的使用效率，在實(shí)際使用中，采用此技術(shù)所得出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也較為精確，能夠?qū)諝庵械木唧w有機(jī)物進(jìn)行確認(rèn)。例如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常使用到農(nóng)藥，但是農(nóng)藥揮發(fā)后會(huì)在空氣中形成相應(yīng)的殘留物，并且殘留物將對(duì)環(huán)境造成較大的污染。雖然我國已經(jīng)明令禁止使用具有高毒性的農(nóng)藥，但依然有部分人群未按照規(guī)定使用。而結(jié)合色譜－質(zhì)譜聯(lián)動(dòng)技術(shù)，可以對(duì)空氣中的農(nóng)藥殘留物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管。此外，該技術(shù)的有效使用也為后續(xù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理工作提供了必要性的參考數(shù)據(jù)。

2.3 離子色譜法

離子色譜法在綠色分析技術(shù)中可以將其劃分為液相色譜法?？傮w來說，離子色譜法主要是在環(huán)境中對(duì)離子顆粒進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)結(jié)束后，再結(jié)合檢驗(yàn)方法對(duì)其中的陰離子含量以及成分進(jìn)行定性分析。離子色譜法主要運(yùn)用于水資源的質(zhì)量監(jiān)管工作中。該方法的具體使用，主要結(jié)合化學(xué)反應(yīng)中的置換反應(yīng)，來對(duì)不同粒子進(jìn)行置換，并且產(chǎn)生相應(yīng)物質(zhì)，同時(shí)也進(jìn)一步改變了溶液中的導(dǎo)電性，通過分析溶液的導(dǎo)電峰值以及相應(yīng)的面積，從而得到水樣品中陰離子的具體濃度。

當(dāng)前，隨著我國對(duì)水資源環(huán)境的監(jiān)控力度的加大，該方法也逐漸被普及和使用，離子色譜法在具體監(jiān)測(cè)工作中具有較高的監(jiān)測(cè)靈敏度，可以將在具體環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中所遇到的復(fù)雜問題進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，從而確保監(jiān)測(cè)人員能夠得到真實(shí)可靠的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而使綠色分析技術(shù)進(jìn)一步得到發(fā)展。

3 結(jié)語

隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境監(jiān)測(cè)也是當(dāng)今世界各國所要重視的一項(xiàng)基本工作。高效率的環(huán)境監(jiān)測(cè)，可以確保人類與自然環(huán)境和諧共存。但是，在具體的監(jiān)測(cè)分析過程中，也需要有效地使用綠色分析技術(shù)，來進(jìn)一步提高對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)樣品的分析效率，同時(shí)也能保障分析人員的生命健康安全。針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域還需開發(fā)出高效率的綠色分析技術(shù)來提高檢測(cè)質(zhì)量。