摘要：靈敏性、精確性是現(xiàn)代儀器分析的重要特征，同時(shí)其對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)能力也可圈可點(diǎn)，這就使得在現(xiàn)如今的環(huán)境無機(jī)分析過程中，現(xiàn)代儀器處于至關(guān)重要的地位。文章對(duì)現(xiàn)代儀器在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)；現(xiàn)代儀器分析；環(huán)境監(jiān)測(cè)；原子熒光法；色譜分析法 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X85 文章編號(hào)：1009-2374（2015）31-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.047

現(xiàn)如今，現(xiàn)代儀器分析在很多方面優(yōu)于傳統(tǒng)的分析方法和分析儀器，因此，其能在更加復(fù)雜的環(huán)境無機(jī)分析中得到良好運(yùn)用。鑒于此，文章就該方面內(nèi)容進(jìn)行闡述，使得環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)過程中能夠更加有效良好地運(yùn)用現(xiàn)代儀器。

1 特點(diǎn)分析

1.1 種類繁多

環(huán)境分析涉及的檢測(cè)樣品有著很多特征，來源廣泛、種類復(fù)雜等是其重要方面。其中，與人類生活水平、健康質(zhì)量等方面息息相關(guān)的水體、空氣、土壤、生物體、生物體代謝物、固體廢渣等內(nèi)容都是環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的對(duì)象。我們從調(diào)查數(shù)據(jù)中可以看出，現(xiàn)如今，包括備受全世界關(guān)注的多氯聯(lián)苯這類污染物，已有300多種類型的污染物在室內(nèi)出現(xiàn)。有相關(guān)理論證明，多氯聯(lián)苯異構(gòu)體多達(dá)210個(gè)之多，而當(dāng)今只有102個(gè)獲得鑒定。

1.2 樣品組分復(fù)雜

毋庸置疑，人類在生產(chǎn)生活的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成污染，所排放的污染物量大并且種類繁多，導(dǎo)致了環(huán)境中的污染化合物多達(dá)十幾種甚至上百種，進(jìn)而其也導(dǎo)致了環(huán)境介質(zhì)組成成分越來越多、復(fù)雜性大大增加。不僅如此，環(huán)境中的污染物存在的價(jià)態(tài)和形態(tài)的多樣化也逐漸深入。類似于水的這種常見的物質(zhì)，也會(huì)根據(jù)自然環(huán)境的轉(zhuǎn)變，而呈現(xiàn)出氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)的狀態(tài)。

1.3 樣品組分穩(wěn)定性差

與此同時(shí)，穩(wěn)定性差也是環(huán)境污染物樣品的主要特征。通常情況下，污染物的穩(wěn)定性通過具體的物理和生物以及化學(xué)特性而改變。然而，最大的影響者還是樣品自身的復(fù)雜性和污染物間相互作用導(dǎo)致的。并且污染物隨著環(huán)境介質(zhì)的改變，還會(huì)進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化，加之采集儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移分離樣品的過程中，樣品組分含量會(huì)被試劑與容器所影響，所以污染物的穩(wěn)定性也會(huì)大大降低。

1.4 檢測(cè)組分含量低

通常情況下，樣品檢測(cè)過程中總具有較低的檢測(cè)的組分含量，其級(jí)別都是痕量或超出痕量。這種情況下，監(jiān)測(cè)組由于含量過低，就更難發(fā)現(xiàn)檢測(cè)組分，從而使得檢測(cè)方式、檢測(cè)儀器也必須具備更高的水平。

2 常用現(xiàn)代儀器分析方法

2.1 原子熒光法

氰化物原子吸收以及火焰原子吸收、石墨爐原子吸收這三方面是原子熒光技術(shù)的主要內(nèi)容，其在水中痕量、超痕量金屬元素的檢測(cè)工作中發(fā)揮著重要的作用?，F(xiàn)如今，水中的As、Te、Sb、Ge、Bi、Sn、Pb、Se八種元素，我國通過自行研制的原子熒光儀器能夠有效對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，在分析有一些易變?yōu)槁然锏脑貢r(shí)，原子熒光法更加準(zhǔn)確、靈敏，干擾機(jī)體程度低。

2.2 色譜分析法

與此同時(shí)，根據(jù)快速的分離檢測(cè)樣品而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的分析是色譜分析法的主要內(nèi)容。其通過各個(gè)混合物中所含有的成分互不相容的特點(diǎn)，其分離、測(cè)定工作主要是通過其吸附能力、分配系數(shù)、親和作用的差異而進(jìn)行的。不僅如此，定性定量分析被檢測(cè)樣品的工作，也能通過這種方法實(shí)現(xiàn)。氣相色譜分析法、高效液相分析法這兩種方法是環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中最為常用的方法。

2.3 等離子發(fā)射光譜法

這種方法不但能夠有效進(jìn)行清潔水基體成分的工作，也可以測(cè)定廢水內(nèi)金屬和底質(zhì)、生物樣品等元素。同時(shí)，靈敏度高、準(zhǔn)確度準(zhǔn)、檢測(cè)效率高是這種方式的主要特征，10～30個(gè)元素的測(cè)量工作，通過這種方法可以一次性測(cè)量出來。

2.4 等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜法

其本質(zhì)就是質(zhì)譜分析，它的離子化源是ICP，其靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ICP-AES技術(shù)，大概高出2～3個(gè)級(jí)別。在測(cè)定質(zhì)量數(shù)超過100的元素時(shí)，其在靈敏度方面的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得更為明顯，且檢出限也很低。例如：利用碎片峰的合理性判斷分子離子峰，從分子離子中裂解的常見

碎片。

2.5 分光光度法和流動(dòng)性注射分析技術(shù)

顯色反應(yīng)研究對(duì)于靈敏度和選擇性的要求是非常高的，而分光光度法能有效地完成對(duì)其研究工作。同時(shí)，在流動(dòng)性注射分析技術(shù)結(jié)合下，加之不同化學(xué)操作的應(yīng)用，能夠完成融合萃取、試劑添加、蒸餾、定容顯色、測(cè)定等步驟。同時(shí)，自動(dòng)分析也是其一大特色，能夠在水質(zhì)在線自動(dòng)檢測(cè)中起到良好的作用。其對(duì)于樣品的需求量少、分析速度快、精度高等是其主要特點(diǎn)，同時(shí)，這一方式能夠有效地節(jié)省試劑，并且可以減少工作人員的工作量。

2.6 離子色譜法

離子色譜法的工作原理就是對(duì)水中含量最高的陰陽離子分離然后測(cè)定。這一技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是選擇性及靈敏性很強(qiáng)，能夠在同一次檢測(cè)中測(cè)定多種成分。此外，借助電導(dǎo)檢測(cè)器和陰離子分離，其能夠?qū)r-、NO-2、SO2-4等離子進(jìn)行測(cè)定，而借助陽離子分離柱則能夠?qū)-、CN-、S2-等離子和一些特定的有機(jī)化合物進(jìn)行測(cè)定。

3 化學(xué)分析與儀器分析的差異

兩者的應(yīng)用領(lǐng)域有著很大的差異，化學(xué)分析一般的測(cè)定被測(cè)分析物為常量或者是半微量，且其準(zhǔn)確度很高，不過精密度較差，所以只能測(cè)出常量以及半微量物質(zhì)的含量，檢測(cè)微量組分時(shí)精確度很低甚至根本檢測(cè)不出來；使用這一方式進(jìn)行檢測(cè)工作時(shí)要求其誤差不超過0.1%。儀器分析通常都是對(duì)微量乃至痕微量進(jìn)行分析，其準(zhǔn)確性不好但精密度很高，能夠定性或定量的確定測(cè)量成分，但誤差很大，一般都會(huì)超過1%。

比如，一樣品要求檢測(cè)的組分在被檢測(cè)物中含量是90%，那么檢測(cè)的誤差要求在1%左右就比較大了，即檢出89%～91%，而要求誤差0.1%左右就比較合理，即檢出89.9%～90.1%，此時(shí)適用化學(xué)分析；使用儀器分析顯然誤差很大。而對(duì)于測(cè)定某一樣品含量在0.1%左右的組分，誤差1%左右就可以，即檢出0.09%～0.11%，而要求誤差在0.1%就沒有這個(gè)必要，即檢出0.099%～0.101%，此時(shí)便適用儀器分析。endprint

4 儀器分析方法與化學(xué)分析方法的關(guān)系

儀器分析：一般都是對(duì)微量及超微量進(jìn)行分析。其優(yōu)勢(shì)包括下述內(nèi)容：效率高、靈敏、需樣品量少，可是相對(duì)誤差以及準(zhǔn)確度方面得不到很好的保障，因此僅僅適用于分析微量以及痕量組分。不過這兩者之間還是有一定的聯(lián)系的。

第一，現(xiàn)今的儀器分析方法是以經(jīng)典化學(xué)分析方法為前提發(fā)展的。我們?cè)谶M(jìn)行儀器分析時(shí)，一般都要對(duì)樣品進(jìn)行前處理，這便需要使用化學(xué)分析方式。儀器分析方法是一種相對(duì)化學(xué)分析方法，這是由于使用該方法測(cè)定樣品前都必須使用標(biāo)準(zhǔn)溶液開展校對(duì)工作，但配置和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程就屬于化學(xué)分析的范圍。

第二，科學(xué)技術(shù)的迅猛進(jìn)步，使得化學(xué)分析方法的現(xiàn)代化及自動(dòng)化成為可能，化學(xué)分析的應(yīng)用領(lǐng)域廣，并且各種設(shè)施成本低，且能夠很好地彌補(bǔ)儀器分析方法的不足，具有儀器分析方法所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，儀器分析方法及化學(xué)分析方法都是分析化學(xué)的重要組成部分，只有兩者協(xié)同工作才能起到更好的效果。

5 應(yīng)用與展望

5.1 元素定性定量分析

環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中，現(xiàn)代儀器分析在元素定性定量分析方面的應(yīng)用主要是利用無機(jī)質(zhì)譜對(duì)微量元素的含量進(jìn)行測(cè)定以及利用同位素質(zhì)譜對(duì)同位素的豐度進(jìn)行精確的測(cè)定。在元素質(zhì)譜分析中，離子探針分析儀器是主要的部分，這種分析技術(shù)具有極高的精確性。其在分析固體材料中的微量元素、痕量元素等工作方面作用顯著，同時(shí)元素定性分析能夠通過峰位來實(shí)現(xiàn)，而定量的分析工作便可以通過峰強(qiáng)實(shí)現(xiàn)。

5.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)如今，現(xiàn)代儀器已經(jīng)成為分析環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的主要方式。同時(shí)，在評(píng)估環(huán)境質(zhì)量工作中，痕量元素?cái)?shù)據(jù)也已成為近幾年環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的參考物質(zhì)。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值得以實(shí)現(xiàn)，環(huán)境監(jiān)測(cè)掌控更為有效、記錄全面，都是因?yàn)榇祟惙治龇椒ň哂袠O高的靈敏度。

5.3 痕量與超痕量污染分析

準(zhǔn)確測(cè)定超痕量級(jí)別的污染物是現(xiàn)如今環(huán)境分析工作的一項(xiàng)新要求。鑒于此，在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)工作中，現(xiàn)代儀器分析的應(yīng)用范圍更加廣泛、更加必要。為了有效地分析、檢測(cè)無機(jī)環(huán)境，就要努力研究出一種方法，能夠檢測(cè)到低至痕量、超痕量的污染物在大氣、水體、食品、土壤、生命體等事物中的含量。除了靈敏度高、選擇性好以外，檢測(cè)痕量、超痕量物質(zhì)速度快也是其一大特點(diǎn)，“三致”物質(zhì)的檢測(cè)工作就是很好的例子。只有應(yīng)用現(xiàn)代儀器進(jìn)行檢測(cè)，才能確保上述檢測(cè)的成功，使其更有助于環(huán)境研究、檢測(cè)分析等工作。

5.4 檢測(cè)技術(shù)連續(xù)自動(dòng)化

目前，環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的方式方法已不再是以往傳統(tǒng)的化學(xué)分析，而是已進(jìn)入到了儀器分析的時(shí)代，連續(xù)的自動(dòng)化操作也已經(jīng)逐步代替了以前的手工操作。同時(shí)，現(xiàn)如今能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)型監(jiān)測(cè)操作的現(xiàn)代儀器已占據(jù)絕大多數(shù)。除此以外，定點(diǎn)性、流動(dòng)性、連續(xù)性等優(yōu)勢(shì)也是現(xiàn)代儀器監(jiān)測(cè)已經(jīng)具備的，其監(jiān)測(cè)不僅能夠進(jìn)行全球范圍的跟蹤，還可以深層次、全方位地了解污染物轉(zhuǎn)移、傳遞的相關(guān)過程，從而使得環(huán)境信息能夠更加及時(shí)有效，分析能力、研究水平也能相對(duì)得到完善

優(yōu)化。

6 結(jié)語

綜上所述，全篇根據(jù)現(xiàn)代儀器在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行談?wù)摚同F(xiàn)如今普遍的現(xiàn)代儀器分析方法、相關(guān)應(yīng)用入手分析，從而希望其能夠促進(jìn)現(xiàn)代儀器的發(fā)展，使其真正為如今的環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)工作做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[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，（4）.

[2] 陳素清，梁華定.無機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)體系及教學(xué)內(nèi)容的思考及實(shí)踐[J].化工高等教育，2011，（4）.

作者簡介：邢雅琴（1965-），女，陜西渭南人，供職于寧夏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint