化工企業突發環境事件應急監測技術初探

張福全+王奉虎+徐國棟

摘 要：化工企業作為重大環境風險源行業，一旦發生企業人員操作失誤或未按規定貯存、運輸原料及產品，很可能導致危化品泄漏、火災及爆炸等突發環境事件。從當前的情況來看，對應急監測技術的要求越來越高，不僅要做到快速定性分析，還要開展定量、半定量分析，為環境管理部門妥善處理處置事故提供科學依據。為此，本文結合了當前常用的三種現場應急監測技術，分析了其在化工企業突發環境事件中的應用效果，希望能夠為環境監測工作提供一些理論上的參考和建議。

關鍵詞：化工企業；突發環境事件；應急監測技術

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

0 引言

突發環境事件指的是由某些社會活動、經濟活動或行為所導致的不可抗拒災害，導致地下水、土壤、大氣、環境等受到嚴重污染及破壞的惡性事件。突發環境事件具有突發性、高危害性和持續性的特點[1]，若沒有開展有效的應急措施，可能導致污染范圍不斷擴大，進而威脅群眾身體健康。當前，突發環境事件應急監測技術主要包括光譜法、色譜及質譜法、電化學分析法三個類型，為進一步分析其在應急監測中的應用效果，本文深入分析了三種方法在化工企業環境應急監測中的內容和作用，具體如下。

1 光譜法

光譜法指的是通過污染物的特定光譜來明確其包含的化學物質及含量比例，具有迅速、靈敏的特點，當前，以光譜法為基礎的便攜式應急監測儀器的應用最為廣泛，幾乎覆蓋了化工企業各個類型的環境介質。光譜法主要包括紫外及可見分光光度法、紅外光譜法等。

1.1 紫外及可見分光光度法

常用于化工企業水質應急監測，化工企業的水質應急監測項目主要包括化學需氧量、氨氮、硫化物、磷酸鹽及銅、鐵、鎳、總鉻、六價鉻等污染物，這些物質分子或原子吸收特定波長光能量，通過比色測定其水樣中各個污染物的成分及比例，具有智能化高、應用方便、抗滲性好的特點[2]，但是同時也有著成本高、準確度不穩定、容易產生二次污染等問題。

1.2 紅外光譜法

常用于化工企業突發環境事件中的有機物指標監測，主要指的是紅外光照射有機物時，有機物分子吸收與其分子振動、轉動頻率相同的紅外光得到相應的紅外吸收光譜，進而確定污染物內部分子結構及性質的檢測手段。便攜式紅外分析儀的特點是，無需特殊處理樣品，檢測過程快速、準確，后期維護成本低等，但由于其更偏向于結構分析，導致檢測結果的靈敏度不高，同時容易受到空氣中水分的影響，穩定性較差。

2 色譜及質譜法

氣相色譜法是載氣和樣品氣體一同進入色譜柱后，樣品氣體中的不同組分先后從色譜柱中流出，經過檢測器等儀器后得到不同組分濃度的色譜圖，并可以通過峰高和峰面積兩項指標進行定量分析。質譜法主要鑒別污染物的種類，可對分離后的物質進行定性分析，一般作為氣相色譜法的補充技術應用。色譜及質譜法目前常用的應急監測儀器有氣相色譜儀、質譜儀及氣相色譜質譜聯用儀等，廣泛應用于化工企業揮發性有機物的監測分析中。

（1）氣相色譜儀。該儀器具有靈活性高、機動性強的特點。發生突發環境事件后，氣相色譜儀能夠通過對樣品的定性分析，明確事故的污染源，確認責任者。同時，和常規儀器相比，氣相色譜儀的數據庫較為龐大，可將范圍增加到半定量的標準上，準確率較高。

（2）質譜儀。質譜儀主要指的是離子質荷比測量的分析方法，其原理是樣品中各組分在離子源中電離，生成帶正電荷的離子，然后在加速電場的作用下，生成離子束，在質量分析器中將其聚焦，得到質譜圖，完成監測分析。質譜儀的優點在于準確度高，缺點在于對技術人員的操作能力和經驗水平要求較高，容易受其他因素的影響。

（3）氣相色譜質譜聯用儀。氣相色譜質譜聯用儀將氣相色譜法高效分離能力、高靈敏度和質譜法強定性能力的優點進行了優化組合，彌補了兩種方法存在的不足，對突發環境事件的監測能力更強，應用范圍更加廣泛。

3 電化學分析法

電化學分析法指的是通過檢測物的電化學屬性，進行測量和表征的分析，其優點在于靈敏度高、成本低，現已廣泛應用在了突發環境事件的應急監測中。電化學分析法主要包括陽極溶出伏安法、離子選擇電極法等。

3.1 陽極溶出伏安法

該方法主要包括了還原、沉積、氧化、溶出4個步驟，其中，還原和沉積指的是通過陽極溶出伏安儀器的作用，將水溶液中的金屬離子還原并沉積在電極上，氧化及溶出指的是將這些金屬離子氧化及溶出，得出峰電位及峰面積，從而進行定性和定量分析。陽極溶出伏安法的特點在于準確度和靈敏度高、自動化程度高、體積小、費用低等。目前，隨著化工企業污染物種類的不斷增多，針對其金屬指標的監測需求也日益增大，各陽極溶出伏安法儀器監測能力不斷增強，應用效果也在不斷地改善。

3.2 離子選擇電極法

該方法指的是根據膜電勢來測定溶液中的離子活性，得出化學成分濃度的電化學性質，主要由參比電極、敏感膜、內參比液等部分組成。其中，內參比液在定性與定量的分析中占據重要地位，當電極與待測離子溶液相互接觸時，敏感膜及內參比液中會出現有關離子活性的膜電勢，這是進行監測和鑒定的有效依據之一。

4 其他方法

除了常見的光譜法、色譜及質譜法、電化學分析法三種類型，突發環境事件應急監測技術還包括了光離子化檢測法、拉曼光譜法、離子色譜法等。另外，除了化學分析方法及儀器以外，還有檢測試紙、檢測管、發光菌等技術，這些方法和物品都能對突發環境事件進行定性定量檢測，可根據不同化工企業的類型、原料、產品等及突發環境事件的不同性質有選擇的使用。

5 結束語

化工企業是突發環境事件的高發地，近年來，隨著社會和經濟的不斷發展，人們對環境保護所給予的關注度也在不斷地提升，這要求在發生突發環境事件時，環境監測部門要借助一定的方法和儀器，對污染物的種類和性質進行鑒別和分析，為政府相關部門采取科學的處理處置措施提供技術支持，切實保障人民群眾生命財產安全。

參考文獻：

[1]史綿紅，余晶京，劉靜思等.我國突發環境事件現場應急監測儀器技術現狀及展望[J].化學通報，2015，05（09）：414-420.

[2]郭小芳，王長征.化工企業突發環境事件應急預案的編制及存在問題[J].石油化工安全環保技術，2015，06（12）：39-43.

作者簡介：張福全（1987-），男，山東濟南人，本科，研究方向：環境監測。