摘 要:环境污染例如水质污染、大气污染,其污染的程度以及污染物的组成都需要专业分析,化学检测在其中扮演着举足轻重的角色。对于水质污染,水是溶液的一种,它可以溶解很多离子,在生活饮用水当中,有些离子的超标或有些离子的存在都对人体有着一定的影响,因此,利用化学方法检测水质是一种基本方法。大气污染一般来源于各类可燃物的焚烧以及工厂的违规排放,大气排放的污染物相当一部分由硫化物、氧化物等物质所组成,其中排放气体中含有大量的硫化物与雨水结合后形成的酸雨对农作物、植皮有腐蚀性的破坏,每年因酸雨造成的农业经济损失不在于小数,而无论是硫化物还是氧化物,都可通过化学检测来测量。化学手段能给环境检测工作提供技术支持。
关键词:化学检测;环境检测;应用
1 化学分析标准化的简述
作为环境检测的核心之一,化学分析方法的标准化对环境质量评价和环境保护规划的制定具有重要意义。在环境质量评价和环境保护规划编制过程中,需要参考环境分析的数据。在这种情况下,化学分析方法的标准化将对环境检测的准确性和可靠性产生很大的影响。通常,环境标准物质的理化性质通过有效的方法确定后,需要对其组成进行分析。只有这样才能更好地保证科学数据,并在此基础上制定减少环境污染和解决环境问题的战略。
2 环境检测中常用的几种化学分析方法
2.1 化学分光分析
化学发光分析一直是化学分析中最关键的方法之一,也是日常生活中应用最广泛的方法之一。特別是偶联反应在环境检测过程中发挥着独特的作用。通常,偶联反应是以化学反应和单一的化学发光催化剂或反应物作为偶联分析物。
2.2 原子吸收光谱法和原子荧光光谱法
随着相关技术的不断发展和进步,一些更多的微技术在化学分析过程中逐渐被发现和应用。原子吸收和原子荧光就是其中之一。目前,该方法在水污染检测中应用较多。通过专用的原子荧光仪,可检测水中各种有毒物质和重金属化合物(砷、硒、锑等)。它以其高灵敏度和高精度,得到了环境科学家的广泛认可。
2.3 等离子体发射光谱和等离子体发射光谱质谱
近年来,在我国环境检测尤其是水环境检测中,等离子体发射光谱(ICP)技术发展迅速。通过该方法可以很好地检测工业废水,从而确定废水排放中是否存在金属离子或元素超标。在实际应用中,等离子体发射光谱法与火焰原子吸收光谱法具有几乎相同的灵敏度和准确度。同时,等离子体发射光谱法是一种多通道全光谱分析方法,可以快速、同时测定多种元素。
2.4 离子色谱法
氟离子(F-)、氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、亚硝酸盐离子(NO2-)、亚硫酸盐离子(SO32-)、硫酸根离子(SO42-)、磷酸氢根离子(H2PO4-)、硝酸根离子(NO3-)可通过电导检测器和阴离子柱分离。用阳离子柱分离铵离子(NH4+)、钾离子。测定了活性金属离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+。
2.5 硫化物检测
国内有著名学者对硫化物的化学发光分析法进行了研究,其中,武汉大学的吴风武研发了以三乙醇胺为吸收剂,以RU(PHEN)32+、SO32-、K2S2O8为发光体系,以KMnO4、KIO4作为氧化剂测定空气中SO2的化学检测方法。此外,还有国外学者对氧化剂进行更改,利用Ag(Ⅱ)作为氧化剂进行测定,但由于Ag(Ⅱ)在水溶液中不稳定,需要通过其他方法制备,他们以Pt为阳极,以HNO3为介质,通过恒电流电解AgNO3溶液产生Ag(Ⅱ),并进一步进行化学发光反应,从而成功测定空气中的SO2。
2.6 氧化物检测
如上文所述,化学发光分析法是利用目标成分与氧化剂发生反应而发光原理。国外学者有利用飞行器到高空中检测大气的NO,其氧化剂是利用Au固体,然后通过在涂有10μm Au的不锈钢管内进行还原过程,而且不锈钢管直接与空气接触,该方法可以检测80ppb的一氧化氮。除此之外的氮化物化学发光分析法还有很多。
3 环境检测中应用化学分析方法和仪器产生的影响
3.1 对于元素的定性定量分析
在如今的分析技术中, 无机质谱进行微量元素含量测定的分析技术是非常常用的,通过这样的方式, 可以更好地得出其同位素质谱, 并且通过得到的同位素质谱来更精确地进行同位素丰度比的测量。离子探针分析仪器就是元素质谱中的一种,通过应用它可以非常方便有效地进行分析取样的固体材料中微量乃至痕量元素。其运行的主要原理是根据色谱法中的峰高来完成对于元素性质方面的解析, 并根据其峰强相对量的大小来进行分析。X射线能谱仪器可以用于鉴定固体材料中的元素以及其表现的价态, 而核磁共振则可以对元素进行定量分析, 测定分子的结构及研究其表面化学。
3.2 分析速率方面
在如今的化学分析方法应用过程中,越来越多的新技术和新设备的加入使得化学分析方法的速率有了较大的提升。在目前应用较为广泛的化学分析方法中, 例如可见光分光度分析、原子吸收光谱分析等自动化分析方法时, 其分析速率最高时已经可以达到每小时202个试样。
4 结论
随着社会的不断发展,环境问题逐渐成为我国关注的重点之一。在环境试验过程中,化学分析法能较好地分析环境试验中所涉及的各种类型、内容及影响因素。相信随着我国科学技术的不断进步和科研人员的努力,化学分析方法将为我国的环境检测和治理提供极大的帮助。
参考文献:
[1]杨亚琴.化学分析方法在环境检测中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(02):215+228.
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