摘要:近年来,随着我国工业领域的持续发展,在社会总体生产力与人民群众物质生活质量水平不断提升的同时,也对生态环境造成严重污染破坏,且环境污染程度仍在持续加剧。在这一时代背景下,我国政府提出构建可持续发展社会的战略号召,持续加大对环境监测工作的重视程度及开展力度。但受到技术因素限制,环境监测水平及效率尚存一定优化空间。针对于此,本文对各项现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用现状开展深入研究,以推动环境监测事业的发展。
关键词:环境监测;现代仪器分析技术;应用
一、现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用必要性
近年来,虽然我国持续加大了对环境监测工作的开展力度,以此为环境治理工作的开展提供信息支持与理论指导。但是与西方发达国家横向对比而言,我国尚处于环境监测领域早期发展阶段,各项仪器分析技术实际应用价值较低、技术体系尚不完善。从实际工作角度来看,很难在第一时间对监测范围内所出现的各类环境污染问题加以及时发现、有效控制,且各项环境监测数据的真实性与准确性缺乏必要保障。对各项现代仪器分析技术的合理应用,可以从根源上解决我国环境监测领域早期发展过程中的技术束缚,从而避免各类环境监测问题的出现。简单来讲,对现代仪器分析技术的应用,可在各类环境监测工作背景下,短时间内采集到较为全面、准确的数据信息,从而实现对环境监测质量及效率的共同提升。
二、环境监测中常见的现代仪器分析技术
1.色谱分析技术
色谱分析技术的主要应用原理为,基于不同物质在各类相态中的选择性分配,从而对流动相对固定相中的混合物质加以洗脱,混合物质中不同物质则会以特定速度加以移动,最终实现在短时间内采取足量信息、提高环境监测作业质量及效率。而在环境监测领域中,应用较为常见的色谱分析技术主要为气相色谱、离子色谱以及高效液相色谱三种分析技术。
(1)气相色谱分析技术。这一分析技术的环境监测是将汽化样本(抑或是挥发性较强混合物质)引入色谱柱内,由于色谱柱内固定相以及样本之间的分子作用力存在一定差异性,因此各组份的流出时间有所不同,可在其基础上制定各样本组份的浓度色谱图、开展定性分析以及定量分析工作(根据出峰时间、峰值高低与面积等数值而计算),从而在短时间内完成样本检测工作,制定全面性、准确性的环境监测工作报告。相比于其他色谱分析技术而言,气相色谱技术具有适用范围广(可应用气相色谱技术分析气固样本与气液样本)、分析速度快、检测灵敏度高等诸多应用优势,是在环境监测领域中应用最为常见的色谱分析技术。在应用气相色谱分析技术直接开展样本定性分析作业时,要对已知数据与色谱峰开展对照分析,或是组合应用其他分析技术,才能直接获取准确检测结果。
(2)离子色谱分析技术。离子色谱技术是基于样本阴离子与阳离子作为基础交换柱,用于将阴阳离子物质加以分析。在开展环境监测工作时,持续输送样本,以此推动样本阴阳离子相互之间的置换速度,同时对交换柱实时移动情况与相关数据进行记录、分析,最终制定真实准确的样本成本分析报告。从狭义角度来讲,则是以低交换容量的离子作为固定相,从而对离子性物质进行分离、分析。相比而言,离子色谱分析技术更为适用于对硝酸根、硫酸根等污染性物质的化验检测,因此被广泛应用于电子工业污染、大气污染以及农业污染等领域的环境监测工作中。目前来看,离子色谱分析技术尚存一定优化空间,技术应用范围也会有所扩大。
(3)高效液相色谱分析技术。这一技术主要是以液体为流动相,将不同种类的单一溶剂抑或是特定比例调制的混合溶剂流入色谱柱内(柱内装有固定相)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随后溶剂在色谱柱内逐渐产生分离反应,并将分离后的成分进行化验检测,即可准确检测出环境监测数据以及定量分析结果。该技术具有经济适用性高(仪器内所使用物质具有较高的再生利用价值,可将其加以循环利用)、分析速度快、定量分析结果准确率高等诸多应用优势。相比于其他色谱分析技术而言,高效液相色谱分析技术更为适用于对高污染混合物质开展检测化验工作。
2.分光光度分析技术
分光光度分析技术主要指,对检测样本在特定波长处(抑或是在适当波长范围内)时的物质光吸收度进行采集、分析(将不同波长的光对适当浓度的样本溶液开展连续照射作业),并以此为基础对检测样本开展定量以及定性分析工作。从技术应用角度来讲,分光光度分析技术具有检测灵敏度高、操作流程简便、环境监测工作效率高等诸多应用优势,且这一技术适用于多数环境监测区域,发挥出极为显著的应用效用。而在环境监测领域中,分光光度分析技术主要由原子吸收分析技术以及紫外可见光分析技术共同构成,具体如下。
(1)原子吸收分析技术。该技术是在环境监测过程中,由待测元素灯装置所发出特征谱线经由样本原子化所产生原子蒸气时,待测元素基态原子被持续吸收。随后根据辐射光强度的动态变化曲线而快速计算、分析出样本中金属元素以及非金属元素的含量大体含量。根据分光光度法吸收定律,并协同开展系统光对照分析作业,即可得出样本各项待测元素的具体含量。原子吸收分光光度技术具有自动化程度高(无需对样本开展预处理作业,作业人员提前对相关仪器设备制定具体检测步骤与运行准则即可)、样品用量少、干扰因素少、适用范围广、分析灵敏度高等应用优势。
(2)紫外可见光分析技术。该技术原理是在适当波长范围(普遍为190-800nm)对测定物体的吸光度进行检测,并基于物体在不同波长出的吸光度绘制物质吸收光谱,根据波长范围内样品光谱与对照品光谱进行对照分析,从而对样本开展定量分析,计算样本溶液浓度。在应用紫外可见光分析技术时,要注重结合实际情况选择适当的样本溶剂以及对照溶剂,并灵活应用各项含量测定方法对样本溶剂含量进行精确检测,例如应用对照品比较法、计算分光光度法、比色法等等。
3.电感耦合等离子体质谱分析技术
这一技术主要基于独特的结构技术,将电感耦合等离子体所具备的高温电离特性与所使用质谱仪设备的分析灵敏性等特征加以高度结合,确保其适应高温效应。随后检测人员将测定样本在光源中加以放置,基于汽化技术将样本离子化气体加以分离、收集,将气体逐渐形成分子束,使用质谱仪设备对分子束开展分析作业,最终在所采集、分析样本成分与运动过程数据基础上,对样本成分与含量进行精确检测。电感耦合等离子体质谱分析技术具有适用范围广、灵敏度高、环境监测范围大等应用优势,较为适用于监测生态环境中所分布锰、钒等金属元素的含量。而同比其他分析技术而言,通过对电感耦合等离子体质谱分析技术的应用,有效扩大了单次环境监测工作的实际监测范围,在间接层面上实现了对环境监测工作量的缩减。
结语:工业“三废”的排放加速了环境质量的恶化,环境质量监测需要对更大数量的样品和更快的分析速度,因此现代化的检测方法成为环境监测的必由之路。为持续提高我国环境监测与环境治理工作开展力度,及早发现与有效解决各类生态环境污染问题,必须对上述各项现代仪器分析技术合理应用,深入挖掘技术潜在应用价值,以此推动我国环境监测事业的发展进程,有效保护生态环境与维持生态平衡。
参考文献:
[1]卢彦宏.现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用[J].化工管理,2016(05):235-236.
[2]黄勇.现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用[J].资源节约与环保,2013(10):59.
[3]刘世朋.现代仪器分析技术在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2017(12):27-28.
论文作者:王忠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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