現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用

黃 勇

(廣西環(huán)境監(jiān)測中心站 廣西壯族自治區(qū)南寧 530028)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，公眾更加關(guān)注環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)保護(hù)，一些以前不大受關(guān)注的環(huán)境污染物也逐漸得到重視。現(xiàn)代儀器分析技術(shù)具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高、分析速度快的特點(diǎn)，已經(jīng)成為監(jiān)測這些污染物的重要手段。現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在我國環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用，有力地推動了我國環(huán)境保護(hù)工作的發(fā)展。

1 色譜分析法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

色譜分析法的分析和分離速度極快，是一種極為高效的分析法。色譜分析法利用混合物中的固定相與流動相所具備的吸附能力、親和作用以及分配系數(shù)等方面存在的差異實(shí)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)的檢測，通過分析色譜曲線既可以對樣品進(jìn)行定性，又可以對樣品進(jìn)行定量分析。我國環(huán)境監(jiān)測中常用到的色譜分析方法有：氣相色譜法、高效液相色譜法、離子色譜法。我國已加入《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》，該公約于2004年生效。《斯德哥爾摩公約》中列出及以后增加的持久性有機(jī)污染物（POPs），絕大部分是使用氣相色譜法進(jìn)行檢測。

1.1 氣相色譜法（GC）

自20世紀(jì)60年代以來，氣相色譜法就被廣泛應(yīng)用于我國的大氣、水質(zhì)以及土壤等環(huán)境樣品分析，特別是應(yīng)用于分析樣品中的苯、甲苯等有機(jī)污染物。目前，世界上已知的有機(jī)化合物的種類超過了300萬種，其中具有揮發(fā)性的化合物大約占了20%左右，氣相色譜法用來分析具有揮發(fā)性、半揮發(fā)性的化合物。1989年我國確定了68種有毒污染物的名單，其中有58種是通過氣相色譜法對它們的進(jìn)行定性和定量分析，包括揮發(fā)性鹵代烴、苯系物以及有機(jī)氯農(nóng)藥等物質(zhì)。

1.2 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法是通過對色譜柱中的液體流動相施加高壓，以達(dá)到對液體進(jìn)行分離分析的目的，具有速度快、工作效率高、靈敏度高等多種優(yōu)點(diǎn)，是針對熱穩(wěn)定性差、揮發(fā)性低以及分子量大的有機(jī)污染物進(jìn)行分離和分析的，而這種類型的有機(jī)污染物占到總數(shù)的80%以上，例如：苯并芘、多環(huán)芳烴類、微囊藻毒素等。

1.3 離子色譜法（IC）

離子色譜是高效液相色譜的一種，用于分析硫酸根、硝酸根、氟、氯等陰陽離子。離子色譜是僅有的一種可同時作多組分痕量陰離子快速分析的方法，特別適用于酸雨成份（硫酸根、硝酸根、亞硝酸根）分析，因此在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到普遍使用。

2 原子吸收光譜法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

原子吸收光譜法（AAS）也被稱為原子吸收分光光度法，是將樣品氣化并利用基態(tài)原子的特征譜線所具備的吸收作用進(jìn)行定量分析。原子吸收光譜法具有高效、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、適用范圍廣以及穩(wěn)定性好等方面的優(yōu)勢，可以進(jìn)行檢測的元素達(dá)到70多種，主要是針對樣品中的重金屬元素進(jìn)行測量的，例如：鎘、鉛、銅等。原子吸收光譜法包括火焰法和無火焰法兩大類，無火焰法最常用的是石墨爐法。

近年來我國多地發(fā)生血鉛事件、鎘米事件，引起公眾對重金屬污染的關(guān)注。2009年起我國開展實(shí)施重金屬污染綜合防治，2011年國務(wù)院批復(fù)《重金屬污染綜合防治“十二五規(guī)劃”》，劃定內(nèi)蒙古、江蘇、浙江等14個省區(qū)為重點(diǎn)治理省區(qū)，有色金屬礦采選、有色金屬冶煉等5個行業(yè)4452家企業(yè)為重點(diǎn)防控企業(yè)。水質(zhì)、大氣、土壤、固體廢物等環(huán)境樣品中重金屬的測定都普遍應(yīng)用原子吸收光譜法。

3 質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

質(zhì)譜分析法（MS）是將樣品處理成帶電離子并通過磁場，按照質(zhì)荷比的不同來分離，在檢測器上形成質(zhì)譜，根據(jù)質(zhì)譜中的位置和強(qiáng)度進(jìn)行定性和定量分析。質(zhì)譜分析法可以單獨(dú)使用，但更多的是與其它儀器設(shè)備進(jìn)行聯(lián)用，例如：氣相色譜分析法與質(zhì)譜分析法的聯(lián)用（GC/MS），不僅可以將氣相色譜分析法的分辨率發(fā)揮到極致，而且還可以發(fā)揮質(zhì)譜分析法極強(qiáng)的鑒別能力，有利于進(jìn)行未知組分的多混合物的定性和定量鑒定，這已經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。高效液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC/MS)可以對農(nóng)藥的殘留進(jìn)行快速的測定。電感耦合等離子發(fā)射光譜——質(zhì)譜聯(lián)用(ICP/MS)可一次測定水中多種重金屬元素，尤其適用于集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目中鉈、鈦、鈹?shù)仍氐臏y定。現(xiàn)在更出現(xiàn)了串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，例如GC/MS/MS，可以進(jìn)行超痕量分析，可達(dá)到飛克級別的靈敏度。

4 結(jié)語

終上所述，人類的生產(chǎn)與生活給環(huán)境帶來了極大的壓力，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得污染物的種類和數(shù)量也在急劇增加，對于現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的要求也在不斷提高。目前，氣相色譜、原子吸收光譜、質(zhì)譜聯(lián)用等檢測技術(shù)已經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，極大地提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，保證了環(huán)境管理工作的順利推進(jìn)。

[1]裴廣領(lǐng),葉昭艷,嚴(yán)輝,楊燕敏,甘靜蘭.現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].化學(xué)工程與裝備,2011（04）.

[2]楊宏奎,薛敏,戈春.儀器分析在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2012（03）.

[3]張學(xué)典.差分吸收光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的理論和應(yīng)用研究[D].天津大學(xué),2009.

[4]趙和平.分析離子色譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)?2012（36）.