文_吳劍波 李福堅(jiān) 白彬 浙江環(huán)境監(jiān)測(cè)工程有限公司

1 環(huán)保監(jiān)測(cè)概述

1.1 環(huán)保監(jiān)測(cè)的意義

環(huán)保監(jiān)測(cè)作為環(huán)境污染治理的重要前提，其監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)于后續(xù)治理影響較大。通常情況下，環(huán)保監(jiān)測(cè)涉及內(nèi)容較多，例如大氣污染監(jiān)測(cè)、水體污染監(jiān)測(cè)、重金屬污染監(jiān)測(cè)等，下面以水體污染監(jiān)測(cè)為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)前隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，水體污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，這在很大程度上制約了工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展。而要想對(duì)水環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行有效的治理，就必須要掌握其污染物的含量、成分及特點(diǎn)，以便于后續(xù)進(jìn)行針對(duì)性的解決和防范，這就需要通過(guò)先進(jìn)的現(xiàn)代化檢測(cè)分析儀器進(jìn)行水體污染情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括污染物種類、濃度等參數(shù)，為后續(xù)的污染治理提供依據(jù)。

1.2 環(huán)保監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀

當(dāng)前環(huán)保監(jiān)測(cè)雖然發(fā)揮著巨大的作用和優(yōu)勢(shì)，但是實(shí)際開展工作中由于受到多種因素的干擾，其也不可避免地存在一些問(wèn)題，具體包括以下幾方面：第一，由于污染情況較為復(fù)雜，特別是對(duì)于水體污染而言，其污染物種類一般較多，所以很可能出現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備或儀器不齊全的情況，同時(shí)對(duì)于一些比較特殊的污染物監(jiān)測(cè)，缺乏科學(xué)有效的監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器，導(dǎo)致實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)很大偏差；第二，通常一些環(huán)保監(jiān)測(cè)站會(huì)將重點(diǎn)放在常規(guī)污染監(jiān)測(cè)方面，相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備和儀器也大都屬于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用范疇，而對(duì)于突發(fā)性的污染監(jiān)測(cè)重視不夠，在對(duì)突發(fā)性污染監(jiān)測(cè)中往往缺乏先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器，加之監(jiān)測(cè)手段不夠創(chuàng)新，無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急需要；第三，在實(shí)際開展環(huán)保監(jiān)測(cè)時(shí)，通常監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)受到氣候因素的影響，出現(xiàn)不同程度的偏差，例如在某種氣候條件下開展工作，對(duì)無(wú)機(jī)物和水的監(jiān)測(cè)能力較強(qiáng)，但是對(duì)于有機(jī)物和氣體的監(jiān)測(cè)則較弱，這會(huì)嚴(yán)重影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性；第四，監(jiān)測(cè)工作開展需要具備高素質(zhì)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，但是當(dāng)前開展環(huán)保監(jiān)測(cè)的工作人員往往只具備相應(yīng)的理論知識(shí)，缺乏在資料收集和設(shè)備操作方面的能力，加之監(jiān)測(cè)環(huán)境十分復(fù)雜，所以實(shí)際監(jiān)測(cè)工作很容易出現(xiàn)失誤，影響監(jiān)測(cè)質(zhì)量。

1.3 環(huán)保監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

環(huán)保監(jiān)測(cè)工作的開展可以實(shí)時(shí)掌握環(huán)境污染的變化情況，通過(guò)實(shí)施監(jiān)督檢查，對(duì)污染物含量進(jìn)行有效篩選和分類，使得后續(xù)有針對(duì)性地進(jìn)行污染物的排放和控制。當(dāng)前對(duì)于環(huán)保監(jiān)測(cè)工作而言，主要依靠先進(jìn)的檢測(cè)分析儀器實(shí)現(xiàn)污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，紫外分光光度計(jì)得到了進(jìn)一步完善，使其成為環(huán)保監(jiān)測(cè)中常用的儀器設(shè)備。盡管紫外分光光度計(jì)具有諸多監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際的監(jiān)測(cè)中還是不可避免地會(huì)受到一些因素的干擾，例如監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件、干擾物等，因此實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮這些因素的影響，制定有效的規(guī)避措施，確保監(jiān)測(cè)水平的有效提升。

2 紫外分光光度計(jì)的原理和特性

2.1 原理分析

紫外分光光度計(jì)監(jiān)測(cè)原理主要利用朗伯比爾定律進(jìn)行污染物成分及含量分析，即在測(cè)定污染物含量時(shí)，其不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸光程度和發(fā)光強(qiáng)度存在差異，所以主要利用這一特性進(jìn)行污染物種類、含量等參數(shù)的定性或定量分析。由于當(dāng)前主要是利用紫外線的特性制定分光光度計(jì)，即紫外分光光度計(jì)。相對(duì)比其它分光光度計(jì)，其具有多種功能和優(yōu)勢(shì)，且覆蓋范圍更加廣泛。

2.2 特性分析

通常情況下，紫外分光光度計(jì)具有以下幾方面特性：第一，覆蓋面廣。由于大部分有機(jī)物和無(wú)機(jī)物都可以在紫外可見(jiàn)光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)吸收，幾乎所有化學(xué)元素均可利用該方法進(jìn)行測(cè)定，可見(jiàn)其應(yīng)用十分廣泛；第二，靈敏性高。隨著信息技術(shù)水平的不斷提升，加之新型顯色劑的誕生，使得紫外分光光度計(jì)的測(cè)定靈敏度隨著升高，有效確保了實(shí)際監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；第三，選擇性好。通常有些元素僅僅需要控制顯色條件便可以實(shí)現(xiàn)紫外分光光度計(jì)的測(cè)定，例如Fe、Cu、Ag等，這些元素已經(jīng)具備了系統(tǒng)化的測(cè)定方法；第四，準(zhǔn)確性高。對(duì)于普通的紫外分光光度計(jì)，其監(jiān)測(cè)相對(duì)誤差可以達(dá)到1%～3%。而使用示差分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，其相對(duì)誤差可以在原有基礎(chǔ)上降低至0.5%左右。

3 環(huán)保監(jiān)測(cè)中紫外分光光度計(jì)的應(yīng)用研究

3.1 在有機(jī)污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

有機(jī)物污染是相對(duì)比較嚴(yán)重的一類污染問(wèn)題，特別是對(duì)于水體污染來(lái)說(shuō)，其中有機(jī)物含量嚴(yán)重超標(biāo)，加之有機(jī)物成分比較復(fù)雜，所以傳統(tǒng)的儀器設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)理想的有機(jī)物定量或定性分析。當(dāng)前對(duì)于水體有機(jī)物監(jiān)測(cè)主要是采取綜合指標(biāo)COD監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法中主要是將過(guò)量的K2CrO7有機(jī)物進(jìn)行回流處理，在兩小時(shí)之后對(duì)體系中剩余的成分進(jìn)行回滴，以回滴溶液量計(jì)算水體中COD含量，這種方法雖然可以達(dá)到監(jiān)測(cè)的效果，但是比較耗時(shí)。而采取快速消解紫外分光光度計(jì)法對(duì)水體COD進(jìn)行測(cè)定，不僅可以發(fā)揮理想的監(jiān)測(cè)效果，而且有效克服了傳統(tǒng)國(guó)標(biāo)法監(jiān)測(cè)中耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，成為水體有機(jī)物監(jiān)測(cè)比較常見(jiàn)的測(cè)定方法。除了綜合指標(biāo)測(cè)定方法外，還存在對(duì)類別指標(biāo)的測(cè)定方法，例如對(duì)有機(jī)物中石油、苯胺、揮發(fā)酚等種類，利用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，可以達(dá)到理想的監(jiān)測(cè)目的。

3.2 在水體污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

通常情況下，水體發(fā)出污染主要是發(fā)生了水體富營(yíng)養(yǎng)化，即水環(huán)境中N、P含量超出標(biāo)準(zhǔn)，造成水質(zhì)的進(jìn)一步惡化。而對(duì)于水體污染的監(jiān)測(cè)，主要是對(duì)體系中N、P兩項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定分析，其中N存在的形式主要包括以下幾種，即亞硝酸及硝酸鹽氮、氨氮、有機(jī)氮等，P存在的主要形式包括可溶性總磷酸鹽及正磷酸鹽磷、總磷等，以上這些成分均可以通過(guò)紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

3.3 在重金屬污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

通常情況下，重金屬污染涉及Pb、Hg和Gr等元素，這些元素會(huì)在生物體內(nèi)累積，當(dāng)累積達(dá)到一定程度后，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體中毒，所以對(duì)機(jī)體重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這是有效防止機(jī)體出現(xiàn)中毒的關(guān)鍵所在。在實(shí)際對(duì)重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)中，可以采取紫外分光光度計(jì)進(jìn)行含量測(cè)定，嚴(yán)重按照我國(guó)相關(guān)重金屬成分和含量限制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，一旦發(fā)現(xiàn)重金屬含量超標(biāo)要及時(shí)進(jìn)行應(yīng)對(duì)處理。

3.4 在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

大氣污染是最為常見(jiàn)的一種污染形式，主要的污染物包括二氧化硫、二氧化氮以及可吸入顆粒等，這些指標(biāo)含量的多少會(huì)在一定程度上影響到區(qū)域空氣污染情況，所以上述指標(biāo)就成為空氣污染監(jiān)測(cè)重點(diǎn)。但是需要注意的是，不能完全根據(jù)上述三大指標(biāo)監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行空氣污染指數(shù)的分析，還需要考慮空氣中臭氧指標(biāo)含量。而對(duì)于這四項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，除了可吸入顆粒外，其它三項(xiàng)都可以通過(guò)紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，而且測(cè)定效果比較理想。

3.5 與其它監(jiān)測(cè)儀器的結(jié)合應(yīng)用

在實(shí)際的環(huán)保監(jiān)測(cè)中，對(duì)于某些特定的污染物成分監(jiān)測(cè)，單純地依靠紫外分光光度計(jì)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想測(cè)定的，需要結(jié)合其它儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)定，例如可將離子色譜儀、液相色譜儀與紫外分光光度計(jì)進(jìn)行聯(lián)合使用，不僅有效提升了污染物監(jiān)測(cè)的靈敏性，而且有效確保了監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通常情況下，離子色譜法與紫外分光光度計(jì)的聯(lián)合應(yīng)用可對(duì)水中多種微量金屬離子進(jìn)行測(cè)定，且測(cè)定過(guò)程中可以直接進(jìn)樣，無(wú)需濃縮柱即可進(jìn)行快速準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。

3.6 與高靈敏度試劑的結(jié)合應(yīng)用

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在紫外分光光度計(jì)中加入新型的高靈敏度試劑，可以進(jìn)一步提升污染物監(jiān)測(cè)效率和質(zhì)量，目前可以用于添加的高靈敏度試劑包括偶氮類、冠狀類以及卟啉類化合物等，其中偶氮類化合物由于含有吡啶環(huán)，這種結(jié)構(gòu)通常具有吸電子的功能，可以有效測(cè)定水體中的Fe2+；而冠狀化合物主要適用于測(cè)定Cu2+、Li+、Na+以及K+含量，卟啉類化合物在Fe2+、Cu2+等測(cè)定中具有很高的靈敏性，所以實(shí)際開展污染物監(jiān)測(cè)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈敏度試劑的選擇。

4 結(jié)語(yǔ)

紫外分光光度計(jì)作為一種常見(jiàn)的環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器，其在水體污染、大氣污染以及重金屬污染中均有良好的監(jiān)測(cè)效果。為了最大程度地發(fā)揮紫外分光光度計(jì)的測(cè)定效果，在實(shí)際開展測(cè)定時(shí)，可以將其與其它儀器設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合使用，同時(shí)添加新型的高靈敏度試劑，以提升紫外分光光度計(jì)監(jiān)測(cè)效果，從而為后續(xù)的污染治理提供可靠依據(jù)。