張玲玲
(蘇州大學(xué)衛(wèi)生與環(huán)境技術(shù)研究所,江蘇蘇州 215000)
環(huán)境檢測(cè)是環(huán)境保護(hù)工作的重要環(huán)節(jié),化學(xué)分析方法是目前對(duì)環(huán)境檢測(cè)的重要手段之一,對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的判斷和環(huán)境保護(hù)方案的制定都至關(guān)重要,做好環(huán)境監(jiān)測(cè)工作對(duì)于生態(tài)環(huán)境的平衡和國(guó)民的生活環(huán)境的優(yōu)化有關(guān)鍵性意義。近幾年來(lái)化學(xué)分析方法已經(jīng)成為環(huán)境檢測(cè)專家重點(diǎn)研究方向。采用化學(xué)分析方法可以直接對(duì)環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行分析,能更有效地提升環(huán)境檢測(cè)的效率。我國(guó)在大力進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)還需要考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù),才能做到可持續(xù)發(fā)展。需要選擇合理且科學(xué)的檢測(cè)方式,全面對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),制訂出科學(xué)有效的環(huán)保治理制度。
化學(xué)分析法在各類環(huán)境檢測(cè)中發(fā)揮作用,應(yīng)用范圍廣泛,例如對(duì)空氣中的有害物質(zhì)、山丘毒害物質(zhì)、大氣中的毒害物質(zhì)、海水毒害物質(zhì)等,都可以運(yùn)用化學(xué)分析法進(jìn)行檢測(cè)[1]。法學(xué)分析法不易受地理位置的限制,涵蓋了整個(gè)地球的生存環(huán)境[2]。
在全球范圍內(nèi),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化學(xué)品類就已達(dá)到了近兩千萬(wàn)左右,影響環(huán)境的化學(xué)品種超過(guò)了十萬(wàn)。目前環(huán)境污染中存在的毒有害物質(zhì)已經(jīng)超過(guò)了幾萬(wàn)種,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特征都有各自的不同,對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響也各不相同[3]。想要提高治理工作的有效性,首先就需要利用化學(xué)分析方法深入了解有害物質(zhì)的組成成分。在對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要分析環(huán)境污染物的具體情況,利用化學(xué)分析法合理選取化學(xué)試劑,可以為環(huán)境治理工作提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
地球運(yùn)動(dòng)和時(shí)間推移會(huì)導(dǎo)致環(huán)境中的物質(zhì)也隨之發(fā)生變化,并且這種變異是持續(xù)存在且無(wú)法避免的,這種變異性讓環(huán)境檢測(cè)面臨更高的挑戰(zhàn)?;瘜W(xué)分析法的根基是依據(jù)化學(xué)變換來(lái)分析環(huán)境中的物質(zhì),這種方式擁有經(jīng)得起推敲的理論基礎(chǔ)。通過(guò)豐富多樣的化學(xué)分子結(jié)合先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和方法對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),能夠靈活地應(yīng)對(duì)分析對(duì)象的變異性。
近年來(lái)隨著政府和社會(huì)各界對(duì)環(huán)境治理問(wèn)題越發(fā)重視,化學(xué)分析法得到了更加深入的推廣,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。目前,通過(guò)科研機(jī)構(gòu)的大力革新和創(chuàng)造,市面上已經(jīng)更新了更為現(xiàn)代化的先進(jìn)高科技化學(xué)分析設(shè)備,檢測(cè)結(jié)果的精確度得到了大幅提高,使得化學(xué)分析方法能在環(huán)境檢測(cè)工作中發(fā)揮更大的效用。
環(huán)境檢測(cè)中重點(diǎn)關(guān)注的研究方向之一是對(duì)金屬中的有害元素進(jìn)行檢測(cè)。隨著環(huán)境檢測(cè)行業(yè)的深入發(fā)展,原子吸收技術(shù)被廣泛應(yīng)用,能夠精確地對(duì)污染源中的金屬進(jìn)行檢測(cè)。這種方法目前更多被應(yīng)用在水體污染情況的檢測(cè)中。使用原子熒光儀可以對(duì)鍺、碲、砷、銻、鉍等八種環(huán)境中的金屬化合污染物實(shí)施準(zhǔn)確靈敏地檢測(cè),由于該儀器具有良好的抗干擾能力,不會(huì)輕易受到周邊環(huán)境的影響,其生成的檢測(cè)數(shù)據(jù)可信度很高[4]。因此,原子熒光法與原子吸收法已經(jīng)被環(huán)境檢測(cè)工作者所廣泛認(rèn)可。
分光光度法是通過(guò)分光光度計(jì)來(lái)進(jìn)行環(huán)境檢測(cè)的一種方法,是目前國(guó)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室最常用的檢測(cè)方式。分光光度法的操作流程簡(jiǎn)單不易出錯(cuò)、檢測(cè)成本合理、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高、靈敏度高,被相關(guān)專業(yè)人員大范圍應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中。近年來(lái)科研人員研發(fā)出了靈敏顯色劑,可以在檢測(cè)工作中起輔助作用,使得分光光度法的檢測(cè)精準(zhǔn)性得到了優(yōu)化。各環(huán)境檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)其青睞有加,這對(duì)于推動(dòng)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的革新有著積極正面的意義。
化學(xué)發(fā)光分析法是化學(xué)分析中關(guān)鍵的方法之一,其中的偶合反應(yīng)在環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中發(fā)揮著難以替代的作用。通常情況下,偶合反應(yīng)是通過(guò)將化學(xué)反應(yīng)和單個(gè)化學(xué)發(fā)光的催化劑或者是反應(yīng)物作為偶合的分析物質(zhì)。
發(fā)射光譜法在水基體成分的清潔和生物材料和土壤環(huán)境檢測(cè)中較為常用。工作原理和火焰原子吸收法類似,利用等離子燃燒器在激光源的作用下發(fā)出光線,從而檢測(cè)出環(huán)境中的相關(guān)物質(zhì)。國(guó)外對(duì)發(fā)射光譜法的研究已經(jīng)有多年歷史,此方法在我國(guó)是一種相對(duì)較新的方式,國(guó)內(nèi)檢測(cè)工作人員對(duì)發(fā)射光譜法的應(yīng)用還不夠深入,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距。值得注意的是,發(fā)射光譜法對(duì)設(shè)備的靈敏度有著較高要求,在使用時(shí)需要考慮成本效益。
中子活化法最大的特點(diǎn)便是靈敏度高且不會(huì)破壞檢測(cè)試樣,在需要對(duì)特定元素進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可以發(fā)揮它的最大效用。中子活化法的原理是對(duì)中子源或是同位素等內(nèi)容所需要的中子源進(jìn)行加速來(lái)實(shí)現(xiàn)元素的檢測(cè)[5]。我國(guó)科研機(jī)構(gòu)近年來(lái)在機(jī)器研發(fā)方面取得了重要的突破,研發(fā)出了低能光子探測(cè)器。這種儀器對(duì)低能光子十分的敏感,具有準(zhǔn)確的分辨技術(shù),很大程度地提高了中子活化法的靈敏度,同時(shí)也擴(kuò)大了中子活化法的使用范圍。中子活化法可以檢測(cè)出錫、鉻、汞、砷等60余種元素,可廣泛運(yùn)用在對(duì)海水、大氣、土壤、生物材料的檢測(cè)中[5]。
比色法分為光電比色法和目測(cè)比色法,在實(shí)際工作中,目測(cè)比色法更受檢測(cè)人員的推崇[6]。利用離子本身或反應(yīng)產(chǎn)物在特定條件下顏色深度和濃度成正比的基本原理,檢測(cè)人員通過(guò)比色定量檢測(cè)和分析污染物中的物質(zhì)含量。目測(cè)比色法通過(guò)肉眼直接觀測(cè)被測(cè)溶液反應(yīng)后的顏色深淺,操作起來(lái)比光電比色法更為簡(jiǎn)單。但值得注意的是,檢測(cè)人員的辨色能力因人而異,檢測(cè)的結(jié)果容易受到人為因素的影響。在實(shí)際操作過(guò)程中,工作人員可以利用專業(yè)的比色工具對(duì)濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較,以保障檢測(cè)結(jié)果的可靠度。
利用化學(xué)分析法,可以精準(zhǔn)地對(duì)環(huán)境中有毒有害污染源的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行化驗(yàn)。將無(wú)機(jī)質(zhì)譜和同位素質(zhì)譜相結(jié)合可以快速鎖定污染源中的微量元素,獲取污染源中同位素的數(shù)據(jù)。離子探針?lè)治鰞x被各實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用于質(zhì)譜分析中,在對(duì)于環(huán)境中的微量元素進(jìn)行分析時(shí)具有良好的表現(xiàn)。其工作原理是通過(guò)表內(nèi)的峰值變換鎖定同位素,分析環(huán)境污染物中分子的類型,可以達(dá)到非常高的準(zhǔn)確率[7]。另外使用核磁共振技術(shù),可以對(duì)污染物表面化學(xué)進(jìn)行分析,測(cè)定分子的結(jié)構(gòu),為環(huán)境檢測(cè)工作提供可靠的數(shù)據(jù)資料。
專業(yè)人員在選擇環(huán)境治理手段時(shí)可以將化學(xué)分析法得出的數(shù)據(jù)作為對(duì)環(huán)境狀況的判斷依據(jù)?;瘜W(xué)分析法能夠規(guī)范環(huán)境檢測(cè)工作,同時(shí)能夠提升環(huán)境檢測(cè)的準(zhǔn)確程度[8]。如想要有效治理環(huán)境,就要求環(huán)境檢測(cè)技術(shù)人員在開(kāi)展工作時(shí),做到操作流程標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)根據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程選擇合適的分析儀器,避免發(fā)生實(shí)踐操作和理論知識(shí)脫節(jié)的情況。環(huán)境檢測(cè)的整體質(zhì)量與選擇科學(xué)有效的化學(xué)分析方法息息相關(guān)。例如在對(duì)環(huán)境中有害物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),檢測(cè)工作人員按標(biāo)準(zhǔn)化要求選擇性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)對(duì)污染物實(shí)施分析,可以獲得更高的檢測(cè)成功率。
要想追求更理想的環(huán)境治理效果,對(duì)污染物的檢測(cè)工作應(yīng)當(dāng)追求精益求精,即便是對(duì)環(huán)境中所含的微量有毒有害污染物,也應(yīng)盡最大努力檢測(cè)出來(lái)。在對(duì)痕量和超痕量級(jí)污染物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需制定痕量和痕量級(jí)污染物化學(xué)分析流程,做到靈活利用化學(xué)分析法[9]。從目前的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,對(duì)于超痕量污染物的檢測(cè)仍需要相關(guān)技術(shù)人員不斷深化研究,擴(kuò)大這種檢測(cè)方式的覆蓋范圍,以提升化學(xué)分析法在超痕量檢測(cè)的可靠性,這對(duì)于環(huán)境污染的治理具有重大意義[10]。
化學(xué)分析法能對(duì)環(huán)境中的各種物質(zhì)進(jìn)行細(xì)化,通過(guò)獲取精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)提高環(huán)境綜合治理能力,可以了解到真實(shí)的環(huán)境污染的現(xiàn)況。目前我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)分析化學(xué)法包括分析方法和檢測(cè)方法兩個(gè)內(nèi)容[11]。想要實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化,就需要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)方法的系統(tǒng)化。環(huán)境治理部門要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,有針對(duì)性地制定環(huán)境保護(hù)和治理方案,從而推進(jìn)生態(tài)環(huán)保工作能夠有效開(kāi)展。
如何進(jìn)行環(huán)境治理是社會(huì)各界共同關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展如火如荼,工業(yè)企業(yè)數(shù)量不斷增加,推動(dòng)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。然而工業(yè)制造中排放的有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響,大力發(fā)展工業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞不容忽視。在進(jìn)行環(huán)境檢測(cè)的工作過(guò)程中,通過(guò)化學(xué)分析方法可以更高效地對(duì)污染物種類、含量以及涉及范圍的因素實(shí)行全方位分析。相信化學(xué)分析方法將會(huì)為我國(guó)的環(huán)境檢測(cè)和治理提供更多的便利,值得我國(guó)科研人員不斷對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā),為國(guó)民創(chuàng)造更好的居住環(huán)境。