便携式仪器的优点及其在环境应急监测中的使用

2022-11-27孙浩淼朱鼎锋

皮革制作与环保科技 2022年4期

孙浩淼，朱鼎锋

（杭州利奇仪器设备有限公司，浙江杭州 310023）

随着中国市场经济的日益发展，环保突发事件也在日益增加，严重影响了中国经济社会的发展速度，所以，要做好环保应急监测工作的全面发展。在现实工作中，由于环境污染突发事件的快速性以及不可预见性，导致了环境监测人员不能有效利用设备对环境污染事件作出有效分析，因此研究便携式仪器设备的优势以及在环境污染应急监测工作中的有效运用迫在眉睫。

1 概述

突发环境事件监控制度要求政府对当前突发性环境污染问题及时实施应急监控措施，在危机前期需及时采取相应的措施对环境安全进行管控。而有效的环境监控是预防重大突发环境事件的主要防控措施之一。对此，当发生突发性应急环境事件的时候，政府部门和相关环保组织需要针对性地作出反应，并且充分地分析和了解其原因，及时设立和完善环境污染管控措施流程，并通过先进设备和监控技术等辅助工具，通过分析数据和结果，迅速了解各项环保指标和现场污染物的实际数量，对重大环境污染事件的主要成因、污染物特性、详细含量水平等进行评估。并针对污染物特征和含量水平及其具体扩散条件，及时采取合理的环境污染控制措施。环境监测的成功发展将促进中国环保行业的可持续发展，通过进行紧急环境卫生监测可以遏制环保问题突发状况，并为中国环保问题继续发展提出了必要的解决方案。为了保证环境突发事件监测的有效性，保证环境监测在社会实践中的应用[1]，实现中国环境可持续发展，当务之急就是及时处理环境突发状况，以避免对人类的生存和安全造成严重威胁。

2 环境应急监测的实际要求

环境紧急监测部门工作的顺利开展可以推动中国环保事业的进一步发展。环境紧急监测的开展可以在环境污染问题发生以前、发展过程中、事故发生后等不同阶段及时对环境突发性问题进行监控，以确保环境污染问题的有效处理，是中国环保工作顺利开展的必要保证。

一旦遇到环境紧急事故，就需要相关部门能够及时地采取针对性措施实施处理，借助现代化的科技设备对环境数据信息实施分析，并且进一步采取相应的措施去维护和救援，其中主要内容包含解析环境突发性事件发生的原因、污染物种类以及其实际的污染范围、浓度比例值以及其在不同的环境介质中实际传播速率[2]。对此，我们只有借助提高对环境应急监测工作，才能够进一步合理化保障国家各项经济的进步和发展，为国家政府部门的环境工作提供科学合理的指导意见，进而让民众的生存质量有所保证，提高环境的稳定性。在现实的环境监测管理工作中，还需要对与环境突发事件有关的化学物质导致的重大环境污染事故进行应急处置，以避免化学用品对人民的生命安全及生存环境的严重危害。

3 使用便携式仪器的优势和意义

便携式废气监测仪尺寸小巧，携带方便，可随时随地开启使用，简便快速；其全部使用进口感应器，高灵敏度，能直接指示出现场废气含量，操作简单；待机时间长，有效降低了用户的使用成本；测量速率也更快，高性能CPU帮助使用者得到了更加顺畅便捷的应用感受；数据质量稳定，定制式控温元件，全机身散热速度快，确保仪表平稳运转，操控更简单；采取5.5寸大触摸屏设计，使用起来轻松自如，加强样本检测的精确度，重复性低偏差小，工作平稳，安全性高，显示速率更快[3]。

例如：土地监测的主要目的是通过掌握土地中的各个生长营养元素浓度，并经过监测与分类，从而实现土地缺什么补什么，需要什么就补给什么，以提高或限制农作物生长所需营养元素的供给量，从而改善粮食作物的生长条件与品质。而便携式土地监测仪器的使用，将有助于对农作物和施肥量作出规划，从而在维护良好耕地环境的同时增加粮食作物产量。

便携式监测仪器的优化和使用可以进一步降低环境污染物在传输过程中发生污染问题，并且可以缩短样品固定和保存的流程，与此同时还能够最大限度地减轻检测人员的工作量，对环境等动态变化实施全面监控，进而最大限度地控制和降低风险。自20世纪70年代我国工业化快速发展至今，我国的工业水平进一步增强，城市中到处高楼耸立，工厂规模也在不断扩大，但是，随着社会发展的进步，环境污染问题也在日益凸显，主要表现在环境安全隐患种类增多、泄漏事件、空气污染问题、饮用水不合格、水中的有害物质种类复杂且增多等方面。社会文明和人类科技进步的初期建设必定会以环境为代价，人类也逐渐明白环境对自身生活的影响及环境和文明生活密不可分[4]。

就我国沿海地区而言，其拥有众多的海洋渔场，因此，海关监测机构在监测过程中需要使用大量的人力物力，而且受各方面的影响，在实施监测工作过程中不可能带大型设备进行监测，在运送样品期间如遇到不可控因素或样品储存不佳也会导致最终的监测结果受到影响。而通过便携式仪器对海洋区域实行动态监测，可以进一步保障我国海制品市场的环境安全。我们能够合理地借助设备的人性化和简洁化操作，对突发性状况加以控制，及时地对监测结果进行分析，进而提出合理的建议。

4 便携式仪器在环境应急监测中的使用

4.1 便携式重金属测定仪

实验室分析土壤中重金属离子的最常见方式为原子吸收分光光度法，使用火焰原子吸收和石墨炉法来计算环境试样重金属单质的浓度，优点是其准确性和精密度较好，但缺点是设备仪器体积较大无法送往现场，必须在实验室进行分析计算，而且分析时间过长，程序复杂，同时由于环境污染事件的频繁发生，还需要环境监测人员进行现场取样、现场分析，及时正确地报告出环境监测数据，以便于政府尽快制定应对预案，以确保人民群众生命财产的安全[5]。

澳洲Cogent有限公司设计制造的PDV6 000 plus便携式有机重金属含量检测仪，其主机重量控制在一公斤内，在使用过程中比较轻便，可以迅速地对环境水样中较为常见的4种金属根离子同时检测，并且敏感比较高，在重大环境污染事件中得到了充分应用，此仪器设备的主要系统是三电极系统，工作期间采取的电极是玻碳电极，参考电极是银－氯化银电极，内装满的KCI水溶液作为稳定电解液，具备稳定电极电势的特点。

4.2 便携式酸度计

就上海市雷磁仪器厂设计制造的PHBJ-260型便携式酸度仪（pH计）为例，这个设备的主要特点是拥有大屏液晶显示、蓝色背光可控、全自动校对、停电保护、手动调节校对、自行温度、欠压显示提醒等，自动关机、调节等功能最终增长了动力电池的实际寿命。我们在使用期间，可以使用5种pH缓冲溶剂，对实验仪器设备实现一个或两个点的自行校对，借助可调等电位点的控制，合理化使用专用电极，进而去测定超纯液、纯水和高压锅炉在水中的pH值。其支持对试验结果储存、删除、检索、打印等，最大可储存约二百套试验数据[6]。

4.3 便携式溶解氧计

以上海市雷磁仪器厂设计制造的JPBJ-608型便携式溶解氧计（pH计）为例，该仪器的特点包含：仪表外部造型新颖特别，且携带较为方便，常用于现场检测。与此同时，仪器的电池寿命较长，也可作为实验室的常规分析装置。并且借助微处理器技术，宽屏幕显示电路，仪表可以同时进行溶解氧含量、饱和度、电极电流和水温的测量工作。与此同时，还具备操作显示功能，在实际操作流程中更加简易和便捷。借助新型的PC面板，其安全性会更高，其中：仪表采取的是低效率设计，拥有欠压显示、手动关机等供电管理功能，具备手动环境温度补偿功能，仪表机箱的保护级别为IP65，耐火抗尘，比较适合在野外进行环境检测工作，并且其具备RS-232端口，可接TP-16类型印刷机，亦可使用REX，通过DC雷磁数据采集软件与电脑通信。有零氧、满度、压力和盐度校正、停电保护等功用。对测量结果能够储存、删除、检索和自动打印，最大可储存二百五十套测量数据，可提供即时自动打印机、存储自动打印机等二套自动打印机模块，供使用者自由选择[7]。

4.4 便携式气相色谱仪

以美国制造的SRI8 610 C型便携式气相色谱仪为例，该仪器具有以下优点：独立的水冷柱头直接进样口，全机安装了柱箱内温度调节阀、温控柜，柱箱内的控制温度可调范围从室温到400 ℃，整个色谱分析法的系统气路用电子气压控制器（EPC），载气压强可调，所有的控制区域、阀、温度控制、气压和电流等用LED数码指示，具有TCD、FID探测器、甲烷转化器，TCD检测器的检测限在200 ppm～500 ppm区域内，可检出H2、N2.CH4，并且含量在200 ppm～500 ppm左右的其他物质；FID检测仪，可以检测全部碳氢化合物包括CO和CO2，利用甲烷吸附转换装置可把全部CO和CO2转化成甲烷，然后再用FID进行检验，利用甲烷吸附转换装置，对于CO和CO2及其所有的碳氢化合物，检限范围可达5 ppm。内部的无噪声空气压缩机，10口的气体电子采样阀，可与IBM电脑的数据处理系统相容，能够直接在Windows XP以及WIN 98/2 000操作系统下正常工作，而内部的四通道传输部件，还随机带一条DB-9的RS-232C数据线，能够直接与IBM台式机以及笔记本连接，实现了数据传输[8]。该仪器的一次进样，可以分析几种气体：H2、N2、CO、CO2、NH4、CH4、乙烷、丙烯、乙炔、丙烷、丁烷、戊烷以及C6-C8等，和其他各种气体分析系统比较，SRI8610-007操作比较简单。

4.5 便携式气相色谱质谱联用仪

以在美国公司制造的HAPSITE便携式气相色谱质谱联用仪为例，该仪表具有以下优点：便携式气质联用仪（便携式GC/MS）通常由气相色谱仪和质谱仪、载气和内部标准气罐、高真空泵及其调节电气部件、电池、按键、显示屏和探头等构成，而轻便式GC/MS则可以做到实时进样，充分适用于现场工作，在应急检测工作的实际价值巨大[9]。

便携式GC/MS中的质谱通常也被作为标准GC的检测设备仪器，对比标准GC检测仪器，也可以做到：共洗脱峰、保留时间偏移、对不能预测的未知物和基质的干扰等。借助标准质谱分析法提取待测物质的化学分类信号，并通过与标准谱图库法的对比，实现对待测化合物的定量分析；同时利用标准TIC（总离子流）图像的峰高和峰面积，与增速器的内标方式化合物对比，在缺乏待测化合物标样图的情形下实现对待测化合物的零点五定量分析，进而为环境突发事件复杂、未知有机物环境污染事件的应急检测提出了一个全新的解决方案。

5 便携式检测仪器设备在突发性应急检测中的应用实例分析

在实际的环境应急事故处理环节中，便携式仪器可以采取全方位综合检测方法及时地对突发性环境污染实施检测，极大程度地保障了环境安全，并且减少了重大环境安全事故的发生。就2008年我国汶川地震而言，其出现的情况是始料未及的，灾情发生后，众多的人民群众被困灾区，其中工厂房屋、自建房屋和楼房的坍塌严重，造成人员伤亡数目不断增多，以至于卫生环境安全问题堪忧且日益增重。与此同时，众多老百姓被掩埋在废墟中，并且在前期的救援工作流程中，救援工作者在首次进入灾区期间，受到环境的影响，自身无法携带和运送大型的监测仪器对灾区进行检测，救援工作后无法及时地对环境问题进行处理。便携式监测仪器具有防尘、防水、轻、耐腐蚀性等特征，加上配备的手提操作箱，可以进一步方便野外操作，这样就可以进一步增强灾区救治工作的效率[10]。

6 试品制取

对试品制取层面的信息主要是要完善环境应急监测的工作管理体系，在野外和室外进行环境应急监测工作时，要充分考虑现场监测车的配备，保证便携式设备可以拼装进入车内，针对一些敏感度高的便携式机器设备，要在车内设置专业的抗震避震设备，保证便携式监测机器设备可以充分发挥其作用。另一方面，针对固体化学物质中的有机污染物质必须迅速在有机溶剂的辅助下萃取后开展检验，土壤层中的重金属污染也必须微波加热消除后才可以进行对应的监测工作。这就要求环境应急监测部门通过现场监测车上配备的获取、萃取、分离、过滤等可操作性的机器设备，迅速进行检测工作，从而提升环境应急监测工作的效率，为构建绿色生态文明奉献出自身的一份能量。