發(fā)光分析方法在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用與進展

浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 宋清川，樓敏驪

近年來,越來越多的企業(yè)為了發(fā)展,一味發(fā)展工業(yè),對環(huán)境造成了很大的破壞。我國多地發(fā)生嚴重霧霾等大氣污染現(xiàn)象。對于大氣污染,我們要清楚它的主要成分才能夠“對癥下藥”,因此對于大氣環(huán)境的檢測是十分重要的,只有通過對大氣環(huán)境的檢測才能夠清楚地知道大氣環(huán)境目前處于什么狀態(tài),然后科學(xué)地去治理大氣環(huán)境,提出合適的解決方案。

一、大氣污染的主要成分和危害

（一）二氧化硫

在工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展過程中，燃料的快速燃燒能夠釋放很多的二氧化硫進入到大氣中,二氧化硫沒有顏色而且?guī)е鴱娏业拇碳ば詺馕?它對人體的健康危害非常大,二氧化硫能夠直接溶于人的身體內(nèi)，比如說呼吸道黏液,對人體引發(fā)多種疾病，比如說呼吸道感染、肺部炎癥等。除此之外二氧化硫還會在人體中反應(yīng),形成硫酸鹽氣溶膠,硫酸鹽氣溶膠會大大提高人類的死亡率。二氧化硫的危害不僅僅是對于人體的危害,對于動植物甚至說對于建筑的鋼材都有很大的危害。高濃度的二氧化硫會導(dǎo)致植物的葉片枯萎脫落,有調(diào)查表面我國因二氧化硫濃度過高而引起的植物損失高達上百噸。二氧化硫還會對于鋼材造成腐蝕,我國的鋼材每年因為腐蝕而造成損失甚至要高于天災(zāi)人禍所造成的損失。二氧化硫累計到一定的程度還會形成酸雨或者是酸霧,這對于土壤和一些建筑、古文物等都會造成很大的腐蝕，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。

（二）氮氧化物

在企業(yè)進行工業(yè)生產(chǎn)時,化石燃料的燃燒是不可避免的,而化石燃料通過燃燒會向空氣中釋放很多的氮氧化物。空氣中含有氮氧化物的總量超標(biāo)會直接危害到我們的健康。一氧化氮可以與人體血液細胞中的高氧血紅蛋白相互作用結(jié)合,從而引起血液中的氧氣減少,導(dǎo)致缺氧,并且一氧化氮還對人體具有某些致癌性作用,一氧化氮能夠?qū)τ谡５募毎至言斐捎绊?。一氧化氮可以在空氣中直接與氧氣產(chǎn)生緩慢的氧化作用生成二氧化氮,二氧化氮可以直接進入我們身體的呼吸系統(tǒng),引起呼吸道感染和其他肺部病變,二氧化氮在強紫外線的照射下能夠產(chǎn)生臭氧和光化學(xué)煙霧。另外,氮氧化物還可以產(chǎn)生一些酸雨和各種光化學(xué)性的煙霧,對于環(huán)境的危害也是非常大的。

無論是二氧化硫還是氮氧化物對于環(huán)境和人體的危害都很大,因此檢測空氣中二氧化硫和氮氧化物的含量是十分重要的。而檢測一般使用的是化學(xué)發(fā)光分析法。該方法是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的輻射光的強度來分析各種氣體的含量,這種方法有很多的優(yōu)點,比如說所使用的設(shè)備比較簡單,操作也很方便,檢測結(jié)果準(zhǔn)確及檢測速度較快等。

二、化學(xué)分析的方法和應(yīng)用

目前在我國檢測和分析技術(shù)中，較為常見的檢測分析方法之一就是色譜分析法,色譜分析法是指能夠在多種混合物中,通過多次分離組合而形成各種顏色不同的色譜,通過對色譜分離的分析,進行大氣環(huán)境檢測,色譜分析技術(shù)非常的簡便且靈敏,因此在大氣環(huán)境檢測中能夠檢測痕量氣體與污染物的類型。此外還有化學(xué)發(fā)光測量技術(shù),這種技術(shù)能夠較為準(zhǔn)確的測量污染物的濃度,比如說在進行化學(xué)發(fā)光分析時可以通過紅光的亮度來檢測氮氧化物和臭氧的含量。

（一）等離子物質(zhì)的發(fā)射光譜法

這些年來,前者在我國技術(shù)領(lǐng)域具有較快的進步和發(fā)展,其在對水基體等主要成分清潔中已經(jīng)得到重視和應(yīng)用,對于處理工業(yè)廢水中排放的金屬離子和微生物樣本中各類元素的同時測定在很大程度上發(fā)揮了重要作用。它具有和火焰性元素原子吸附測定法差不多的靈敏度和準(zhǔn)確性,并且測定效率十分高,一次取樣便能夠?qū)?0多種元素同時測定。而后者則主要是以icp為離子化來源的一種質(zhì)譜學(xué)分析方法,當(dāng)測得相對分子質(zhì)量達到100以上元素的時候,其靈敏度遠遠超過了前者的檢出值兩三倍或以上,并且具備了較低的檢出極限。

（二）化學(xué)發(fā)光分析法及其在建筑環(huán)境中的應(yīng)用

作為一種用于分析復(fù)雜化學(xué)物理問題的關(guān)鍵技術(shù)手段,化學(xué)發(fā)光光譜分析法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)工業(yè)中。其中,偶合化學(xué)反應(yīng)檢測技術(shù)在各類環(huán)境災(zāi)害檢測中已經(jīng)發(fā)展成為一種比較新型的綜合應(yīng)用檢測技術(shù),因為其獨一無二的檢測性能逐漸成為了環(huán)境重點檢測領(lǐng)域的研究對象。一般而言,在所有的發(fā)光偶合化學(xué)反應(yīng)中,主要目的都是把某種光的化學(xué)反應(yīng)和某種化學(xué)發(fā)光的反應(yīng)催化劑或者化學(xué)反應(yīng)物聯(lián)合用來作為這種偶合反應(yīng)分析的主要物質(zhì)。而在我們檢查整個建筑周圍環(huán)境空氣中的硫化磷、硫等各類放射性氣體污染物質(zhì)的含量時,我們通常需要采用的方法是建筑火焰輻射光度定量分析方法。

三、流動發(fā)光注射化學(xué)分析

流動發(fā)光注射化學(xué)分析(flow injection analysis,fia)方法是指通過由一種固定量的材料注入于具有恒定樣品流速的流動載體電流材料中的注射試樣與其他固定流動的注射試劑在混合反應(yīng)池中直接進行一種混合化學(xué)反應(yīng),從而實現(xiàn)對于恒定樣品溫度進行質(zhì)量測定的整個混合反應(yīng)處理過程，流動發(fā)光注射化學(xué)分析技術(shù)可以在較高的化學(xué)分析率和工作溫度下始終保持與分析實驗結(jié)果條件的直觀準(zhǔn)確性高度一致,保證了分析實驗結(jié)果時間表和結(jié)果的直觀可視化及準(zhǔn)確重現(xiàn)性,而且過程操作化和自動化技術(shù)水平高,使用的儀器設(shè)備簡單,適應(yīng)性廣,故目前國內(nèi)普遍把這種流動式發(fā)光注射化學(xué)分析應(yīng)用技術(shù)手段作為我國環(huán)境和水污染物化學(xué)發(fā)光注射分析技術(shù)科學(xué)應(yīng)用研究的主要應(yīng)用先導(dǎo)技術(shù)手段。從近5年來所采用的afiacl發(fā)光分析處理技術(shù)在我國自然環(huán)境和各類水體的污染物發(fā)光化學(xué)分析處理研究領(lǐng)域中的實際推廣應(yīng)用以及相關(guān)研究成果對其發(fā)展應(yīng)用情況進行分析結(jié)果來看,該發(fā)光分析處理技術(shù)的主要優(yōu)點體現(xiàn)在對于目前比較傳統(tǒng)的現(xiàn)代環(huán)境輻射發(fā)光分析技術(shù)處理體系的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用技術(shù)上的改進,提高了環(huán)境發(fā)光處理分析的實際科學(xué)應(yīng)用性能,進一步大大地拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域,而且傳統(tǒng)的現(xiàn)代環(huán)境輻射發(fā)光分析技術(shù)處理體系同樣具有優(yōu)點例如魯米諾,過氧化草酸酯,ce(iv),kmno4,ru(bipy)3+等相比其他化學(xué)反應(yīng)物的優(yōu)點，環(huán)境輻射發(fā)光處理條件較溫和,發(fā)光分析處理后的效率也比較高,性能穩(wěn)定,適應(yīng)的光領(lǐng)域和溫度測定范圍應(yīng)用研究對象涉及范圍比較廣泛等一些優(yōu)點及其特征,盡管已經(jīng)沒有很多的技術(shù)深入理論研究,但現(xiàn)今仍然一直普遍認為它們是魯米諾研究和廣泛科學(xué)推廣應(yīng)用的主要領(lǐng)域研究應(yīng)用對象。對于魯米諾整體發(fā)光系統(tǒng)技術(shù)處理體系,由于魯米諾的各種類型重金屬發(fā)光氧化活性離子對魯米諾發(fā)光氧化活性離子整體發(fā)光的化學(xué)特效劑和化學(xué)催化劑的光合作用,魯米諾技術(shù)體系在我們目前可以看到繼續(xù)其他各種發(fā)光系統(tǒng)技術(shù)體系方法中從傳統(tǒng)上通過激光檢測和實驗分析出來確定各種類型重金屬發(fā)光氧化活性離子整體發(fā)光性能優(yōu)勢的技術(shù)基礎(chǔ)上,又愈來越多地被廣泛應(yīng)用于各種金屬和非金屬的氧化無機物和金屬有機物中。對于水中少量過氧化氫和過量草酸酯類的測定實驗體系,該類的測定實驗體系大部分被廣泛應(yīng)用于各種各類有機化學(xué)物質(zhì)的實驗測定,其中將之廣泛用于作為有機物質(zhì)農(nóng)藥測定試劑劑應(yīng)用于實驗測定，針對n-甲基胺基和對苯甲酸乙二酯類有機物質(zhì)農(nóng)藥的化學(xué)實驗結(jié)果測定,這也是目前我國科學(xué)技術(shù)研究的一個重要新進展,用于對過量二氧化氫和草酸酯測定體系及其來源水進行實驗測定的非堿性重金屬正陽的陽離子比較少見,meseguer-lloret等在目前我國已經(jīng)開展過的實驗正在研究水中的氫cu2+催化tcp0-h2o2體系的測定，細菌產(chǎn)生發(fā)光化學(xué)反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)細菌糞便中的噻唑-i類的熒光有機化合物應(yīng)用能夠顯著地有效提高水中cu2+的實驗測定準(zhǔn)確率和細菌檢出度,所以新建立的測定方法主要廣泛地被應(yīng)用于實驗檢測水中細菌瘢痕量大的cu2+,檢出劑濃度測定極限一般為9μg.1r1。

四、結(jié)束語

綜上所述,我國特色社會主義特色市場經(jīng)濟的建設(shè)持續(xù)快速健康發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)和生活質(zhì)量不斷得到改善和穩(wěn)步提高,要真正強化意識并加大企業(yè)的思想建設(shè)，進一步地加強對于我國大氣環(huán)境的監(jiān)督管理和環(huán)境保護,保證廣大社會民眾的身心健康,滿足市場經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展的最新要求,必須加大對我國大氣環(huán)境的預(yù)測監(jiān)控和統(tǒng)計分析監(jiān)測力度,加大對于各種類型現(xiàn)代化企業(yè)大氣環(huán)境監(jiān)控和監(jiān)測分析系統(tǒng)技術(shù)的研究探索和應(yīng)用研究。化學(xué)發(fā)光物質(zhì)分析檢測技術(shù)，尤其是目前作為一種較為先進的新型民用大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控檢測技術(shù),其不但可以充分滿足目前大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控檢測技術(shù)中所應(yīng)當(dāng)具備的多種監(jiān)控功能,同時還可以與其他監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用進行有效的融合,發(fā)揮創(chuàng)造出更大更廣范圍的大氣環(huán)境檢測監(jiān)控的重要作用。