化工企业突发环境事件应急监测技术初探

张福全+王奉虎+徐国栋

摘 要：化工企业作为重大环境风险源行业，一旦发生企业人员操作失误或未按规定贮存、运输原料及产品，很可能导致危化品泄漏、火灾及爆炸等突发环境事件。从当前的情况来看，对应急监测技术的要求越来越高，不仅要做到快速定性分析，还要开展定量、半定量分析，为环境管理部门妥善处理处置事故提供科学依据。为此，本文结合了当前常用的三种现场应急监测技术，分析了其在化工企业突发环境事件中的应用效果，希望能够为环境监测工作提供一些理论上的参考和建议。

关键词：化工企业；突发环境事件；应急监测技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.240

0 引言

突发环境事件指的是由某些社会活动、经济活动或行为所导致的不可抗拒灾害，导致地下水、土壤、大气、环境等受到严重污染及破坏的恶性事件。突发环境事件具有突发性、高危害性和持续性的特点[1]，若没有开展有效的应急措施，可能导致污染范围不断扩大，进而威胁群众身体健康。当前，突发环境事件应急监测技术主要包括光谱法、色谱及质谱法、电化学分析法三个类型，为进一步分析其在应急监测中的应用效果，本文深入分析了三种方法在化工企业环境应急监测中的内容和作用，具体如下。

1 光谱法

光谱法指的是通过污染物的特定光谱来明确其包含的化学物质及含量比例，具有迅速、灵敏的特点，当前，以光谱法为基础的便携式应急监测仪器的应用最为广泛，几乎覆盖了化工企业各个类型的环境介质。光谱法主要包括紫外及可见分光光度法、红外光谱法等。

1.1 紫外及可见分光光度法

常用于化工企业水质应急监测，化工企业的水质应急监测项目主要包括化学需氧量、氨氮、硫化物、磷酸盐及铜、铁、镍、总铬、六价铬等污染物，这些物质分子或原子吸收特定波长光能量，通过比色测定其水样中各个污染物的成分及比例，具有智能化高、应用方便、抗渗性好的特点[2]，但是同时也有着成本高、准确度不稳定、容易产生二次污染等问题。

1.2 红外光谱法

常用于化工企业突發环境事件中的有机物指标监测，主要指的是红外光照射有机物时，有机物分子吸收与其分子振动、转动频率相同的红外光得到相应的红外吸收光谱，进而确定污染物内部分子结构及性质的检测手段。便携式红外分析仪的特点是，无需特殊处理样品，检测过程快速、准确，后期维护成本低等，但由于其更偏向于结构分析，导致检测结果的灵敏度不高，同时容易受到空气中水分的影响，稳定性较差。

2 色谱及质谱法

气相色谱法是载气和样品气体一同进入色谱柱后，样品气体中的不同组分先后从色谱柱中流出，经过检测器等仪器后得到不同组分浓度的色谱图，并可以通过峰高和峰面积两项指标进行定量分析。质谱法主要鉴别污染物的种类，可对分离后的物质进行定性分析，一般作为气相色谱法的补充技术应用。色谱及质谱法目前常用的应急监测仪器有气相色谱仪、质谱仪及气相色谱质谱联用仪等，广泛应用于化工企业挥发性有机物的监测分析中。

（1）气相色谱仪。该仪器具有灵活性高、机动性强的特点。发生突发环境事件后，气相色谱仪能够通过对样品的定性分析，明确事故的污染源，确认责任者。同时，和常规仪器相比，气相色谱仪的数据库较为庞大，可将范围增加到半定量的标准上，准确率较高。

（2）质谱仪。质谱仪主要指的是离子质荷比测量的分析方法，其原理是样品中各组分在离子源中电离，生成带正电荷的离子，然后在加速电场的作用下，生成离子束，在质量分析器中将其聚焦，得到质谱图，完成监测分析。质谱仪的优点在于准确度高，缺点在于对技术人员的操作能力和经验水平要求较高，容易受其他因素的影响。

（3）气相色谱质谱联用仪。气相色谱质谱联用仪将气相色谱法高效分离能力、高灵敏度和质谱法强定性能力的优点进行了优化组合，弥补了两种方法存在的不足，对突发环境事件的监测能力更强，应用范围更加广泛。

3 电化学分析法

电化学分析法指的是通过检测物的电化学属性，进行测量和表征的分析，其优点在于灵敏度高、成本低，现已广泛应用在了突发环境事件的应急监测中。电化学分析法主要包括阳极溶出伏安法、离子选择电极法等。

3.1 阳极溶出伏安法

该方法主要包括了还原、沉积、氧化、溶出4个步骤，其中，还原和沉积指的是通过阳极溶出伏安仪器的作用，将水溶液中的金属离子还原并沉积在电极上，氧化及溶出指的是将这些金属离子氧化及溶出，得出峰电位及峰面积，从而进行定性和定量分析。阳极溶出伏安法的特点在于准确度和灵敏度高、自动化程度高、体积小、费用低等。目前，随着化工企业污染物种类的不断增多，针对其金属指标的监测需求也日益增大，各阳极溶出伏安法仪器监测能力不断增强，应用效果也在不断地改善。

3.2 离子选择电极法

该方法指的是根据膜电势来测定溶液中的离子活性，得出化学成分浓度的电化学性质，主要由参比电极、敏感膜、内参比液等部分组成。其中，内参比液在定性与定量的分析中占据重要地位，当电极与待测离子溶液相互接触时，敏感膜及内参比液中会出现有关离子活性的膜电势，这是进行监测和鉴定的有效依据之一。

4 其他方法

除了常见的光谱法、色谱及质谱法、电化学分析法三种类型，突发环境事件应急监测技术还包括了光离子化检测法、拉曼光谱法、离子色谱法等。另外，除了化学分析方法及仪器以外，还有检测试纸、检测管、发光菌等技术，这些方法和物品都能对突发环境事件进行定性定量检测，可根据不同化工企业的类型、原料、产品等及突发环境事件的不同性质有选择的使用。

5 结束语

化工企业是突发环境事件的高发地，近年来，随着社会和经济的不断发展，人们对环境保护所给予的关注度也在不断地提升，这要求在发生突发环境事件时，环境监测部门要借助一定的方法和仪器，对污染物的种类和性质进行鉴别和分析，为政府相关部门采取科学的处理处置措施提供技术支持，切实保障人民群众生命财产安全。

参考文献：

[1]史绵红，余晶京，刘静思等.我国突发环境事件现场应急监测仪器技术现状及展望[J].化学通报，2015，05（09）：414-420.

[2]郭小芳，王长征.化工企业突发环境事件应急预案的编制及存在问题[J].石油化工安全环保技术，2015，06（12）：39-43.

作者简介：张福全（1987-），男，山东济南人，本科，研究方向：环境监测。