滑鵬敏

（河北省產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)中心 河北石家莊 050051）

1 前言

現(xiàn)代社會中，社會經(jīng)濟不斷發(fā)展、生活條件不斷提高，環(huán)境質(zhì)量卻在不斷下降，對社會經(jīng)濟、生活環(huán)境的提高產(chǎn)生了負面影響。 因此，環(huán)境監(jiān)測及分析工作受到了社會各界的廣泛關(guān)注。本文闡述了在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用電化學(xué)檢測法的一種優(yōu)化方式。

2 環(huán)境監(jiān)測的重要性

環(huán)境監(jiān)測工作的主要作業(yè)內(nèi)容是通過對環(huán)境樣品中的污染物質(zhì)進行監(jiān)察與測試， 再由此判斷實際的環(huán)境質(zhì)量與污染情況[1]。 故環(huán)境監(jiān)測工作往往具有反映環(huán)境質(zhì)量的重要作用， 全面的環(huán)境監(jiān)測工作能夠在環(huán)境質(zhì)量低于相關(guān)指標時及時提醒工作人員采取處理措施。因此，環(huán)境監(jiān)測工作通常是科學(xué)管理環(huán)境與環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督的基礎(chǔ)工作， 在現(xiàn)代環(huán)境破壞愈加嚴重的背景下， 環(huán)境監(jiān)測已成為環(huán)境保護中不可或缺的重要工作。 通過環(huán)境監(jiān)測工作中對環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的監(jiān)測及對變化趨勢的分析，不但能判斷當(dāng)前環(huán)境、周邊環(huán)境的質(zhì)量，而且能幫助環(huán)境保護人員明確其中的主要環(huán)境問題，以便開展切實、科學(xué)的環(huán)境管理工作。

3 電化學(xué)檢測的特點及優(yōu)勢

3.1 特點

在電化學(xué)檢測中，應(yīng)先將繁雜且測定難度高的化學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)化為測定難度較低的電參數(shù)， 而后再通過對電參數(shù)的測定，實現(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)的快速檢測。同時，電化學(xué)反應(yīng)中主要以法拉第定律為基礎(chǔ)，故電化學(xué)檢測往往能夠?qū)ξ⒘课镔|(zhì)的變化、 反應(yīng)等進行有效檢測。

3.2 優(yōu)勢

對比其他檢測方法， 電化學(xué)檢測過程所需的溫度相對較低，故電化學(xué)檢測法在應(yīng)用中往往僅需要消耗較少能量，而在通過對其中電位、電極與電池的調(diào)控后，往往能夠進一步降低能量損耗，并能降低由電流分布差、 電壓降級副反應(yīng)等產(chǎn)生的不良影響[2]。 并且，電化學(xué)檢測中的電參數(shù)往往便于數(shù)據(jù)采集與控制，即便應(yīng)用自動化控制作業(yè)，也不會影響其準確性。同時，電化學(xué)檢測的相關(guān)設(shè)備及設(shè)備操作條件都相對簡單，不僅便于檢測人員的操作，也能降低環(huán)境監(jiān)測的成本。 而且電化學(xué)檢測中主要將電子作為還原試劑，通常不會對環(huán)境造成污染，且基于檢測過程的高選擇性，也能有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生，進而降低環(huán)境污染物的產(chǎn)生，以便環(huán)境保護工作的開展。

4 電化學(xué)檢測在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用及發(fā)展前景

4.1 電化學(xué)檢測法的應(yīng)用

4.1.1 生物傳感器技術(shù)

基于對多種學(xué)科、功能的結(jié)合，電化學(xué)生物傳感器技術(shù)常會具備較強的特異性分析能力，因此該技術(shù)中具備較高的靈敏度與穩(wěn)定性[3]。 在實際應(yīng)用中，該技術(shù)主要通過其內(nèi)部的生物敏感元件對特異性產(chǎn)生反應(yīng)并發(fā)出相應(yīng)信號，之后再通過物理元件根據(jù)相關(guān)信號所表現(xiàn)的聲、電、光、熱等反應(yīng)，使檢測人員能夠明確檢測物質(zhì)的特異性及其他信息。 而基于現(xiàn)代社會中較為嚴峻的環(huán)境污染問題， 往往就需要環(huán)境監(jiān)測人員能夠持續(xù)、有效、快速地進行長時間監(jiān)測。因此，在環(huán)境監(jiān)測工作中相關(guān)儀器的質(zhì)量的優(yōu)劣就顯得尤為重要。通過應(yīng)用生物傳感器，往往能夠有效保證監(jiān)測工作的自動化、連續(xù)化，這不僅減輕了環(huán)境監(jiān)測人員的負擔(dān)，也降低了環(huán)境監(jiān)測的成本，因此，生物傳感器的電化學(xué)檢測技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測中廣泛應(yīng)用[4]。 目前生物傳感器技術(shù)除了能檢測約50 種的環(huán)境污染物質(zhì)外，還能實現(xiàn)對廢水中有機物的降解，且能在降解過程對廢水的毒性進行科學(xué)評價。

4.1.2 生物芯片技術(shù)

生物芯片是生物信息學(xué)、 計算機技術(shù)與生物技術(shù)三者的結(jié)合，由生命材料、玻片或硅片的結(jié)合最終制作而成。 生物芯片技術(shù)屬于DNA 分析技術(shù)的一種， 該技術(shù)往往能夠在2 cm2大小的芯片上集中幾十萬基因，以此芯片做基礎(chǔ)開展的實驗、檢測分析工作能夠擁有更高的工作效率與準確性。 尤其在應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測與分析工作時，生物芯片能夠?qū)Νh(huán)境、動植物乃至人體體內(nèi)有危害的微生物和有機化合物進行快速、準確的檢測工作，并能在檢測后對保護基因進行選取， 繼而根據(jù)污染源頭制備出針對性的防治基因產(chǎn)品[5]。 在生物芯片技術(shù)被研制出后，憑借著其超高的靈敏度被廣泛應(yīng)用于生物大分子的檢測工作中，避免、降低了其他因素對檢測結(jié)果的影響。

4.1.3 生物電化學(xué)反應(yīng)器技術(shù)

生物電化學(xué)反應(yīng)器是將上述生物傳感器與生物芯片技術(shù)加以一定的輔助儀器進行結(jié)合，進而形成的化學(xué)反應(yīng)器[6]。 應(yīng)用生物電化學(xué)反應(yīng)器技術(shù)進行的檢測工作是以該化學(xué)反應(yīng)器為基礎(chǔ)，通過該反應(yīng)器的生化反應(yīng)，達到檢測目的?？蒲腥藛T在生物電化學(xué)反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，還研發(fā)出了生物電化學(xué)裝置，在該裝置中安裝可供自行選擇的生物傳感器， 可根據(jù)不同的水體情況應(yīng)用針對性的儀器進行檢測， 同樣能實現(xiàn)高效的環(huán)境監(jiān)測工作，并確保水質(zhì)的安全。

4.2 電化學(xué)檢測的發(fā)展前景

現(xiàn)階段人們對環(huán)境的重視程度越來越高，社會對環(huán)境監(jiān)測工作的要求也在不斷提升。 由此，如何準確、快速地監(jiān)測環(huán)境污染物質(zhì)，以及如何便捷、靈活、有效地對監(jiān)測結(jié)果進行分析，已成為現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測工作中的優(yōu)化發(fā)展目標。 現(xiàn)階段常用的環(huán)境污染物分析監(jiān)測方法主要有液相色譜法、氣相色譜法、理化分析法等，但相關(guān)方法的操作過程往往過于繁雜且難以掌握，這就導(dǎo)致監(jiān)測人員常會出現(xiàn)對檢測方法不甚熟練的情況，再加上相關(guān)方法中所應(yīng)用的試劑劑量較大且難以實現(xiàn)對環(huán)境的長時間監(jiān)測，故現(xiàn)階段已經(jīng)有越來越多的環(huán)境企業(yè)及相關(guān)人員在環(huán)境監(jiān)測過程應(yīng)用電化學(xué)檢測法。 隨著電化學(xué)檢測法應(yīng)用范圍的不斷拓展，相信其發(fā)展空間也會不斷拓展。

5 結(jié)語

綜上所述，電化學(xué)檢測法能夠全面、科學(xué)、有效地檢測出環(huán)境污染的源頭，還能全面提升環(huán)境監(jiān)測與分析工作的效率。 應(yīng)用電化學(xué)檢測法的優(yōu)化方法，能夠使環(huán)境監(jiān)測工作的成效滿足社會需求。