摘要:化學(xué)分析技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測中最常用的一種方法,在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)顯著發(fā)展的同時(shí)也給嚴(yán)重的環(huán)境問題,環(huán)境污染日益成為影響我國可持續(xù)發(fā)展的重要因素。如何準(zhǔn)確高效的為環(huán)境監(jiān)測提供詳實(shí)可靠的數(shù)據(jù),是環(huán)境治理的首要問題。本文以當(dāng)前存在的環(huán)境問題為出發(fā)點(diǎn),對環(huán)境監(jiān)測中采用的主要化學(xué)分析技術(shù)的原理和應(yīng)用進(jìn)行介紹。
關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測;化學(xué)分析;應(yīng)用;技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境問題也日益凸顯,生態(tài)環(huán)境的破壞也給人們的健康生活造成了嚴(yán)重的影響。為此針對環(huán)境中存在的問題,我國制定了眾多的制度和措施,能及時(shí)客觀的反映當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況,有效地提升了環(huán)境保護(hù)的效果,在相關(guān)法律法規(guī)制度下,環(huán)境的問題得到了一定的緩解,在此過程中環(huán)境監(jiān)測發(fā)揮了重要的作用,高效科學(xué)的環(huán)境監(jiān)測手段為我們提供了大量翔實(shí)的數(shù)據(jù),為及時(shí)快速地解決環(huán)境問題提供了可行性,在日益嚴(yán)重的環(huán)境污染情況下,我們更加應(yīng)該意識(shí)到環(huán)境監(jiān)測手段的重要性,不斷地更新現(xiàn)有技術(shù)和監(jiān)測設(shè)備,為更進(jìn)一步的做好環(huán)境監(jiān)測提供重要的前提保障。
1環(huán)境檢測中常見的化學(xué)分析技術(shù)
化學(xué)分析技術(shù)具有環(huán)境兼容性好、靈敏度高和適用范圍廣等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,其中以紅外光譜技術(shù)、離子色譜技術(shù)、溶膠激光雷達(dá)技術(shù)和電化學(xué)法應(yīng)用較為普遍,下面對以上幾種技術(shù)進(jìn)行描述。
1.1紅外光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
紅外光譜按其波長的不同,可分為近紅外區(qū)、中紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū)。其中近紅外主要研究有機(jī)官能團(tuán)的分析;中紅外光譜區(qū)可以有效運(yùn)用于有機(jī)分子結(jié)構(gòu)和樣品成分分析;遠(yuǎn)紅外主要可用于分析無機(jī)礦物和金屬有機(jī)物。紅外光譜又可為發(fā)射光譜和吸收光譜兩類,紅外光譜對樣品的適用性相當(dāng)廣泛,固態(tài)、液態(tài)或氣 態(tài)樣品都能應(yīng)用,無機(jī)、有機(jī)、高分子化合物都可以檢測。徐亮采用紅外技術(shù)對北京地區(qū)的CO和CH氣體進(jìn)行監(jiān)測,同時(shí)結(jié)合非線性最小二乘方法進(jìn)行光譜分析,得到了該區(qū)域監(jiān)測氣體的濃度信息。朱蕾通過對紅外光譜的原理和設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)采用高壓紅外光譜技術(shù),可推出高壓、高溫下化合物及材料的結(jié)構(gòu)及相態(tài)變化情況,利用偏振紅外光譜技術(shù) 可對應(yīng)力應(yīng)變下聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;而遙感紅外技術(shù)還則可用于環(huán)境監(jiān)測 。
1.2離子色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
離子色譜采用離子交換原理可進(jìn)行定量和定性的分析,被廣泛運(yùn)用于環(huán)境監(jiān)測。劉冰冰采用離子色譜法,對地下水中的F、Cl–、NO、Br、NO,HPO,SO,SO等8種無機(jī)陰離子進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi),離子的質(zhì)量濃度與色譜峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均不小于0.999。張萍采用離子色譜法對自來水、河水和雪水樣中的高氯酸鹽的含量進(jìn)行了分析,檢測分析樣品的加標(biāo)回收率在87%-114%之間。
1.3.氣溶膠激光雷達(dá)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
激光雷達(dá)是一種可用于測定物質(zhì)空間垂直分布的遙感技術(shù),通過利用大氣中存在的氣溶膠或云等物質(zhì)對激光具有的散射效果,對其散射信號(hào)進(jìn)行分后可確定大氣中氣溶膠的分布。杜娟等人采用氣溶膠激光雷達(dá)技術(shù)對大氣中的氣溶膠粒子的特性進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用氣溶膠激光雷達(dá)對分析大氣在垂直高度下的情況具有較好的效果,結(jié)果中的消光系數(shù)和退偏振比均可以較好地表征大氣中氣溶膠離子的特性。
1.4電化學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)展
電化學(xué)法具有簡便、快捷和靈敏度高等特點(diǎn),其主要是利用化學(xué)反應(yīng)分析介質(zhì)的化學(xué)成分。傳統(tǒng)的電化學(xué)分析法在土壤中重金屬檢測研究上雖不及水環(huán)境以及食品中 重金屬檢測研究多,但電化學(xué)分析法的特點(diǎn)在于對樣品中微量金屬的富集,提高了響應(yīng)值,減少了環(huán)境中基質(zhì)如鹽分對于測定的干擾,在一些環(huán)境介質(zhì)中重金屬分析方面起到了重要的作用。
2總結(jié)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,在人們的生活水平不斷提高的同時(shí)環(huán)境問題逐步成為了人們的關(guān)注重點(diǎn)。為了加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),環(huán)境監(jiān)測手段則必不可少,然而由于環(huán)境的多變和復(fù)雜性,導(dǎo)致樣品的眾多且復(fù)雜,如何在較短的時(shí)間內(nèi),高效準(zhǔn)確的得到檢測結(jié)果,這對于檢測分析技術(shù)提出了更為嚴(yán)格的要求。相信隨著科技的不斷進(jìn)步和科研人員的努力,環(huán)境監(jiān)測中的化學(xué)分析技術(shù)將逐步朝著自動(dòng)化、高效方向發(fā)展,通過化學(xué)分析方法將能對不同物質(zhì)、不同含量的各種因素進(jìn)行全面的分析,化學(xué)分析方法將會(huì)為我國的環(huán)境保護(hù)提供巨大的支持與幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]徐亮,劉建國,高閩光,等.FTIR監(jiān)測北京地區(qū)CO2和CH4及其變化分析[J].光譜學(xué)與光譜分析,2007.
[2]朱蕾,蘇艷.傅里葉紅外光譜分析在環(huán)境試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].環(huán)境技術(shù),2002,020(003):5-9.
[3]李安琪,陳善莉.離子色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材,2021(7):2.
[4]劉冰冰.離子色譜法同時(shí)測定地下水中8種無機(jī)陰離子.化學(xué)分析計(jì)量,2020.29(6):p.5.
[5]張萍,史亞利,蔡亞岐,等.大體積進(jìn)樣離子色譜法測定環(huán)境水樣中高氯酸根[J].分析化學(xué),2006,034(011):1575-1578.
[6]Browell E V,Ismail S,Carter A F ,et al.Airborne lidar observations in the wintertime Arctic stratosphere:Polar stratospheric clouds[J].Geophysical Research Letters,2013,17(4):325-328.
[7]杜娟,宋鵬程.氣溶膠激光雷達(dá)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2021,47(02):107-112.
作者簡介:汲長玲,女,山東臨沂,1993.01.01,本科,助理工程師,日照金禾博源生化有限公司,化學(xué)檢測分析。