现代仪器分析技术在环境监测中的应用探讨论文_范冀星

现代仪器分析技术在环境监测中的应用探讨论文_范冀星

广西金天环境工程有限责任公司 广西桂林 541001

摘要:近些年,随着我国社会和经济的快速发展,人们生活水平的逐渐提升,然而,环境中污染物的数量和种类不断增加,严重危害了人们生活环境。因而,环境监测就十分必要,社会逐渐提高对现代仪器分析技术应用的重视程度,分光光度法、电感耦合等离子体质谱法、色谱法等现代仪器分析技术的应用,有效推动了环境监测行业的快速发展。

关键词:仪器分析技术;环境监测;应用

1 引言

进入21世纪以来,环境问题已经成为我国每年关注的重点问题,环境污染不仅影响着人们的居住环境舒适性,同时也给人们的身体健康带来严重的影响,国家相继出台了一系列的政策和法规来推动环境保护工作。目前,一些科研院所和高校逐渐开展对环境污染物的来源、种类、成因及毒性等方面进行研究,并提升了对污染定性、定量分析技术的重视程度。与此同时,传统的环境监测采用滴定、天平等仪器已经不能满足现在需求,现代仪器分析技术在环境监测中的应用,大大提升了环境保护力度,为国家和社会提供更有价值和更精确的参考数据,为领导层的决策提供数据支持。

2 环境监测重要性分析

环境监测是指人们通过相关仪器设备、手段和方式对人们周围环境状态的监测活动,利用影响环境质量的科学指标,进行定点和定期的监测,并对相关的数据进行统计、分析和处理,为环境保护提供数据支持。现在社会工业化水平不断进步,环境监测就十分必要,主要体现在以下几个方面[1]:(1)部分群体及个人对环境保护的重视程度不够,尤其是一些污染性的企业,没有必要的减排控制措施,一些未处理的污染物直接排放到周围环境中,给周围环境带来严重破坏。(2)我国一些地区环境污染问题十分严重,如酸雨、雾霾、黑臭水体、土壤盐碱化等。当前环境污染呈现出污染物种类多、涉及面广、持续性强、潜伏性及复杂性等,因而,环境监测面临着严峻的考验,也将提升对现代仪器分析技术的要求。

同时,便携式pH仪、电导仪、溶解氧仪在环境监测中发挥着重要作用。其中便携式pH仪主要用于测定溶液中的氢离子浓度,常常采用电位分析方法,这种操作方法具有可靠、迅速、准确的特点,在工业环境监测中发挥着重要作用;电导仪主要测定溶液中的电导率,由测量系统、电导电极、显示系统等组成,用于总离子浓度、水纯度等分析;溶氧仪的电极附有感应器薄膜和测量温度装置等。可渗透薄膜可以允许氧气通过,水和可溶性物质不可以通过,从而测定溶解氧浓度。

3现代仪器分析技术在环境监测中的应用

随着我国科技水平的不断提升,现代仪器分析技术逐渐在环境监测中的应用,大大提升了环境监测的准确性和科学性。本文主要对分光光度分析法、色谱分析法、电感耦合等离子体质谱仪法等进行分析,具体分述如下:

3.1分光光度分析法

主要包括紫外-分光光度分析法和原子吸收分光光度法[2]。(1)紫外-分光光度分析法。该方法主要是利用分析对光谱选择性吸收的特点,光谱所吸收的形状、峰值数目、分子结构等因素相联系,并进行定性和定量分析。该方法主要使用单波长单光束直读式分光光度计,该仪器具有测定精密性,包括了单色器、辐射源、检测器等装置。(2)原子吸收分光光度法。该测定方法是一种元素定量分析法,在测定过程中可以利用元素基态原子发出的谱线的吸收。该仪器由原子化器、光源、背景校正系统、单色器、检测系统等组成。其原子化器主要为火焰、冷蒸汽发生、石墨炉及氢化物发生原子器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该方法具有灵敏度高、稳定性好、应用广泛及抗干扰特性强等特点,可以测量70多种元素,主要应用在化工、食品及环境污染物样品中重金属的测量。如对土壤中的重金属铬的测量采用火焰原子吸收法。并且采用此方法测量的数据语采用国标方法测量的数据几乎吻合,说明该方法仪器具有可靠及准确的特性。

3.2色谱分析法

色谱分析法是现代仪器分析技术中最为高效的分析技术,具有分析速度快的特点。主要的工作原理为:利用固定相与流动相的分配系数、吸附能力等方面的差异性,进行检测,通过生成的色谱曲线可以对样品进行定量和定性分析。目前较为常用的色谱分析法主要为高效液相色谱法、气相色谱法、离子色谱法等[3]。

(1)高效液相色谱法。高效液相色谱法具有高速、高压、高灵敏度、应用范围广等特点。该方法可以对有机污染总量的80%以上物质的定量分析。主要在水、土壤等样品中进行应用,如阴离子、有机氯农药、酚类等,并且该方法具有使用率高的特点。

(2)离子色谱法。该方法的主要工作原理是通过阴离子交换柱,实现分离阴离子样品,利用阳离子交换柱分离阳离子样品。在实际应用过程中,大多数用在泵送污染物的监测中,通过阳离子、阴离子的相互置换,通过设定的不同离子参数,从而有效控制离子的移动速度。并且随着科技水平的不断提升,该监测方法的灵敏度也大幅度提升。

(3)气相色谱法。气相色谱法是当前作为常见的色谱分析方法,可以测定多组合混合物,主要包括气液色谱和气固色谱两种方式。利用气相色谱方法可以对土壤、大气等污染物进行监测,包括对样品中的笨类物质、PoPs等有机污染物的测量,此外,气相色谱法还可以用于半挥发性、挥发性化合物的测定。

3.3电感耦合等离子体质谱仪法

该方法主要由以下几个部分构成[4]:等离子体发生器、四极质谱仪、雾化室、炬管、离子探测器等。首先将样品进行雾化,并将其置入光源,待其发生汽化,并解离出离子化气体,通过收集形成离子束,并进入四极质谱分析器中,最终到达离子探测器,从而实现对样品的定性和定量的分析。电感耦合等离子体质谱仪法自上世纪八十年代开始逐渐得到发展,该技术具有灵敏度高、快速扫描的特点,可以实现对任何元素的分析,同时实现检测限低、线性范围宽、多元素分析及谱线简单的效果。通过大量的试验及分析,认为该方法具有基体效应小及快速测定等优势。在地质上用于地下水微量金属元素、包裹体、矿物元素的测量。同时,该技术还可以在水、土壤、生物等方面进行监测,如测定样品中的猛、铁、锌、锡、锶等金属元素的测定。

4结语

综上所述,随着我国对环境保护重视程度的不断增大,环境监测在环境保护中发挥着重要作用。近些年,色谱法、分光光度法及电感耦合等离子体质谱法的逐渐发展和应用,大大提升了环境监测的精度和效率,有效推动环境保护事业的进步。

参考文献

[1]谢育珣,陈志英.浅谈应用于土壤监测中的现代仪器分析技术[J].广东化工,2016,43(14):243+242.

[2]范春辉,丁绍兰.新常态下现代仪器分析教学改革探索[J].榆林学院学报,2015,25(06):24-27.

[3]王飞.浅析现代仪器分析技术在环境监测中的应用[J].科技资讯,2015,13(21):81-83+85.

[4]向东山,谭建华.现代仪器分析技术在环境监测中的应用[J].湖北民族学院学报(自然科学版),2011,29(04):423-428.

论文作者:范冀星

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/29

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