化学分析方法在环境检测中的应用
2022-03-27张大添
张大添
摘要:在环境检测化学检测分析方面,由于环境污染涉及的分析样品种类多、含量低、涉及范围广等因素,针对不同污染物的分析方法与分析技术的理论体系还有待建立和完善。我国虽在此方面处于起步阶段,但也仍然在不断进步发展中,对新型科学仪器设备的研制开发仍是我国在此方面研究的重点工作。
关键词:化学分析技术;环境监测;应用
引言
化学分析方法是伴随着科学技术的不断进步和研究人员的努力而发展起来的一种新型环保检测方法,可以有效识别环境中的有毒有害物质,在环境质量评价、环境保护规划编制等工作中发挥了重要作用。化学分析方法不仅可以对环境中的有毒物质进行分析检测,也可以对化学成分进行鉴别,因此,将其应用在环境检测中,可以提升环境数据的准确性,增强分析环境中对有害物质的分析,从而达到提升检测质量的目的。
一、化学分析方法的概念及意义
环境检测的核心就是标准化学分析方法,标准化学分析方法无论是在确立环保计划方面还是评价环保质量方面均具有重要意义。标准化学分析方法要严格按照环境分析中的数据进行环境检测和评价。因此,在环境检测中,化学分析方法的标准化能够大大的提高环境检测的科学性和精准性。环境中的一些化学物质或者物理物质的成分多是运用有效的测定方式来完成的,进而提高环境测量的精准性,有利于更好的解决环境污染中的问题。而目前的环境检测标准中多运用仪器进行检测,因而运用化学分析方法来检测环境是非常有前景的,运用化学分析方法能够更精确的检测环境中的各种物质,为环境治理和保护提供数据支持和保障。
二、环境检测中应用化学分析的几种常见方法
(一)化学发光分析法
化学发光分析法一直是化学分析中最关键的方法之一,也是目前在生活中应用最为广泛的一种方法。尤其是其中的偶合反应,更是在环境检测过程中发挥着独一无二的作用。通常情况下,偶合反应是通过将化学反应和单个化学发光的催化剂或者是反应物作为偶合的分析物质。
(二)原子荧光和原子吸收法
在化学分析方法的发展中,一些微观的技术逐渐研发出来,相继出现了石墨炉原子吸收、火焰原子吸收等方法,多用于监测水中的痕量金属成分。现阶段,原子荧光仪器已经应用于水中有毒元素的监测,如砷、硒、碲、锑、锗、锡、铋、铅,这些元素都具备发生氢化反应的特点,因此在进行监测时具备较高的精确度。
(三)等离子体发射光谱与等离子发射光谱-质谱法
在近些年我国的环境检测、尤其是水体环境检测的过程中,等离子体发射光谱法得到了非常快速的发展。通过这种方法,可以很好地对工业排放的废水进行检测,从而确定排放的废水排放是否存在金属离子或者各种元素超标的情况。在实际应用的过程中,等离子体发射光谱法具有与火焰原子吸收法几乎相同的灵敏度,其精确度同样很高,同时等离子体发射光谱法是多通道全光谱分析方法,可以快速同时测定多种元素。
(四)离子色谱化学分析方法
用电导检测器和阴离子柱分离来测定环境中的溴离子、亚硝酸根离子、氟离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子等;用阳离子柱分离能够测定环境中的钠离子、钾离子、氢铵离子、钙离子、镁离子等活性比较强的金属离子。
(五)分光光度法和流动注射分析法
分光光度法作为一种经典的颜色分析方法,由于具有较高的灵敏度和选择性,在色彩分析中得到了广泛的应用,受到研究者的重视。实验室中可以采用一种与流动分析相结合的自动分析技术。鉴于分光光度法和流动分析法在水质自动监测系统中的广泛应用,将蒸馏萃取、体积测定等多种化学过程有机结合起来,可以使操作简便,结果准确。
三、化学分析法在环境检测中的具体应用
(一)元素定性定量分析中的应用
利用化学分析法,可以精准地对环境中有毒有害污染源的分子结构进行化验。将无机质谱和同位素质谱相结合可以快速锁定污染源中的微量元素,获取污染源中同位素的数据。离子探针分析仪被各实验室广泛应用于质谱分析中,在对于环境中的微量元素进行分析时具有良好的表现。其工作原理是通过表内的峰值变换锁定同位素,分析环境污染物中分子的类型,可以达到非常高的准确率。另外使用核磁共振技术,可以对污染物表面化学进行分析,测定分子的结构,为环境检测工作提供可靠的数据资料。
(二)水质检测
水质的检测主要针对水中各种有毒物质、金属离子以及重金属的化合物进行检测。水质检测的内容非常多,因此针对性的化学检测方法也很多。其中,便捷程度高的方法是通过专门的仪器进行检测,例如原子荧光法,通过原子荧光仪器可以对一些重金属的化合物,例如砷、硒、锑等进行检测,由于该方法具有高灵敏度、精确度的特点,因此长期以来受到行业人员的青睐。水质检测的方法一直以来都不是一家独挡,近年来,等离子体发射光谱法也为环境检测行业带来了非常好的效果。等离子体发射光谱法使用频率最高的就是针对工业废水排放的检测,工业排放的废水容易发生金属离子或者某些元素超标的情况,等离子体发射光谱法可以同时迅速测定多种元素,并且检出限很低,一般在毫克范围,效率高,精确度也高,此外,该方法采用的试剂无毒,不会对环境造成损害。为避免影响测试效果,在测定之前,需要对样品进行稀释或过滤。
(三)痕量和超痕量污染物分析中的应用
要想追求更理想的环境治理效果,对污染物的检测工作应当追求精益求精,即便是对环境中所含的微量有毒有害污染物,也应尽最大努力检测出来。在对痕量和超痕量级污染物进行检测时需制定痕量和痕量级污染物化学分析流程,做到灵活利用化学分析法。从目前的检测结果来看,对于超痕量污染物的检测仍需要相关技术人员不断深化研究,扩大这种检测方式的覆盖范围,以提升化学分析法在超痕量检测的可靠性,这对于环境污染的治理具有重大意义。
(四)大气检测
大气中的污染气体中含有大量的硫化物和氮化物,如上文所述,在空中二氧化硫或氮氧化物溶解在雨水中,导致降落到地面的雨水呈酸性,pH<5.6,形成的酸雨的危害有:使建筑物受到腐蚀,土壤酸化、水体呈酸性、农作物毁坏等。为了实现对大气中气态污染物的测定,常用化学发光分析法。该方法的原理是通过将检测样品与单个能够进行化学发光的催化剂或者反应物进行耦合而产生辐射光,根据检测辐射光的强度大小计算所含物质的含量多少。
四、结束语
随着社会的不断发展,环境问题逐渐成为了我国重点关注的问题之一。在进行环境检测的过程中,通过化学分析方法可以更好地对其中各种种类、含量以及涉及范围的因素进行全面的分析。相信随着科技的不断进步和我国科研人员的努力,化学分析方法将会为我国的环境检测和治理提供非常大的帮助。
参考文献
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