田小瑞

摘要：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境科學領(lǐng)域中出現(xiàn)了越來越多的高新科學技術(shù)，其中具有代表性的化學物相分析方法，其最早被應(yīng)用在選礦和冶金等學科的研究中，而隨著環(huán)境科學的的內(nèi)涵不斷的發(fā)展，才使得化學物相方法在環(huán)境科學領(lǐng)域中得到了廣泛的引用。因此，本文闡述了環(huán)境科學和化學物相分析，分析了化學物相分析在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用及存在的問題。

關(guān)鍵詞：化學物相分析;環(huán)境科學;應(yīng)用

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，化學物相分析的研究越來越先進，作用越來越明顯，其在應(yīng)用中各種新技術(shù)、新手段都得到了全面、綜合的處理與完善，從而使得整個工作體系中都得到了優(yōu)化與改善。在目前的化學科學中，不同的化學元素有著不同的形態(tài)模式，其在化學行為的應(yīng)用中各種不同的化學元素都有著不同的存在形態(tài)和工作模式，各種化學行為.物理學等方面都有著極為全面和完善的應(yīng)用價值，而對于這些具有著差異性和狀態(tài)都存在著價態(tài)工作體系和工作模式，也是--種綜合性的工作流程和工作體系，對于化學物相含量的分析進行測定與完善，這樣便能夠方便不同的元素在其中進行分析和提取。

1環(huán)境科學和化學物相分析

環(huán)境科學是一門集物理、化學、生物、地理等多學科為一體的跨學科專業(yè)，它所研究的內(nèi)容主要包括物理、生物和化學三個部分。概括來說，環(huán)境科學是一門研究人類活動對環(huán)境的影響，以及人類活動發(fā)展和環(huán)境演化規(guī)律之間的相互關(guān)系的學科。它的研究目的是為了尋求一.條人類和環(huán)境和諧共生、共同進步的可持續(xù)發(fā)展途徑。

化學物相分析是一種物相分析方法，它在環(huán)境科學中又被稱為“化學形態(tài)分析”。.一般而言，化學物相分析的實踐范圍大多屬于科學研究和工業(yè)生產(chǎn)，尤其是在礦產(chǎn)資源利用，即礦質(zhì)檢測和冶金等學科中所發(fā)揮的作用最大?；瘜W物相分析的理論基礎(chǔ)是根據(jù)各種物質(zhì)（礦物和化合物）在化學溶劑中的溶解能力和溶解速度的不同，通過選擇不同的溶解方法來測定所檢測樣品中某一-元素呈化學形式存在的不同含量?；瘜W物相分析與物理物相分析相對，它是依靠檢測化合物或礦物的化學性質(zhì)而存在的一種物質(zhì)分析方法，而物理物相分析則是檢測礦物的物理性質(zhì)?，F(xiàn)階段，化學物相分析在環(huán)境科學中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，并且經(jīng)過多年的發(fā)展，化學物相分析已經(jīng)和其他先進的科學技術(shù)相互結(jié)合，所得到的分析和評價結(jié)果比以前更加準確、可靠，在環(huán)境檢測和環(huán)境治理、污染控制中起著不可忽視的作用。

2化學物相分析在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用

化學物相分析方法在環(huán)境科學中有著廣泛的運用，其在土壤、水質(zhì)、工業(yè)廢渣、大氣監(jiān)測等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用，筆者則主要針對化學物相分析對于水體沉積物的研究中的運用進行分析。本文研究的水體，指的是包括海洋、湖泊、江河等水體的總稱。

2.1土壤分析與評價

土壤是人類生存和植物生長不可或缺的供給資源，植物在生長的過程中，需要從土壤中吸取不同的元素作為養(yǎng)分，來實現(xiàn)快速生長。受到污染的土壤中含有大量的有害微量元素，對于植物的生長會產(chǎn)生嚴重的影響。不同的微量元素有著不同的存在形態(tài)，對植物產(chǎn)生的毒害作用也不盡相同，人們關(guān)注的重點也不盡相同，對于Cu、Mn、Zn等營養(yǎng)元素，人們更多的關(guān)注其在土壤中的總含量和分布形態(tài)，是否能夠滿足植物生長的需要;而對于Cd、Pb、Cr等有毒元素，人們更多的關(guān)注他們的存在形態(tài)以及對植物生長產(chǎn)生的影響，以及通過食物鏈對人體健康產(chǎn)生的危害。所以，利用化學物相分析法對土壤中元素的存在形態(tài)或賦存狀態(tài)及其遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為土壤環(huán)境監(jiān)測和污染治理提供了一種重要的手段。我國從20世紀80年代以來開始重視土壤中元素的形態(tài)分析研究工作，從方法上講，大部分都是沿用Tessier提取法和BCR三步提取法。

2.2水體分析與評價

近些年來，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大所產(chǎn)生的工業(yè)廢水以及人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的生活污水共同流入江河中，便會導(dǎo)致各種金屬元素也大量的進入到水體中，對水體環(huán)境造成了嚴重的污染，這些進入到水體中的金屬元素，與水中生物和其他物質(zhì)會發(fā)生一系列的物理反應(yīng)和化學反應(yīng)，其中一部分生成物就會在河流的兩岸以及近海區(qū)發(fā)生沉積。

針對水體沉積物中的金屬形態(tài)進行分析，通常采用的是五步提取法或者是三步提取法。我國對化學物相分析方法的重視，是從上世紀80年代開始的。為了提高對環(huán)境質(zhì)量評價的準確性和科學性，在實際的工作中，將化學物相分析與生物暴露試驗相結(jié)合也是當前一種常見的應(yīng)用方式。通過二者的有效結(jié)合，能夠?qū)Σ煌饘傥镔|(zhì)的水溶態(tài)進行區(qū)別，以此來判斷水體中的金屬屬性和含量。

對于水體中汞含量的檢測，可以利用測汞儀。進行測量前，需要對測汞儀進行預(yù)熱1-2h，確保儀器性能處于最佳狀態(tài)。預(yù)熱完成后，將采集的水體樣本配置的汞標準使用液2.0，4.0，8.0，10.0g/mL分別放置在不同的汞蒸氣發(fā)生器的還原瓶中，然后加入1.0mL還原劑氯化亞錫，并迅速將瓶蓋蓋緊，便可以看到溶液中產(chǎn)生氣泡。這時從儀器讀數(shù)顯示的最高點進行測量并且記錄其吸收值，最后利用一次線性回歸方程對吸光值與汞質(zhì)量的關(guān)系進行求解。計算公式為：X1=（m1-m2）（V1-V2）*1000/（m3*1000）。

2.3工業(yè)廢棄物分析與評價

現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的固體廢棄物，尤其是礦山開采產(chǎn)生的尾礦、冶煉生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣和廢棄等，都是造成環(huán)境污染嚴重的因素。在工業(yè)廢渣中含有大量重金屬，這也是工業(yè)污染中最為嚴重的污染成分。含有大量重金屬的物質(zhì)，不僅其本身具有不可降解性，同時也會對其周圍的環(huán)境造成巨大的潛在危險，對人和其他的生物都產(chǎn)生重要的影響。工業(yè)廢渣對環(huán)境產(chǎn)生的影響，不僅僅是與其重金屬含量有關(guān)，同時也與其中包含的各種有害因素之間的轉(zhuǎn)化和遷移有著密切的關(guān)系。

因此，化學無相分析方法的運用，能夠?qū)I(yè)廢渣中有害元素的存在形態(tài)進行分析，為工業(yè)廢物的處理提供一定的理論基礎(chǔ)。當前，在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生最為嚴重的污染物是在煤礦開發(fā)過程中產(chǎn)生的煤矸石，當其遇到雨水和地表水的作用，便會從將大量的有害微量元素溶解，并且進入到土體和水體環(huán)境中，造成水體質(zhì)量下降、土體環(huán)境遭到破壞等，周圍的生物無法生存，對人體健康也產(chǎn)生巨大的威脅。

3存在的問題

（1）從理論上講，化學物相分析中選擇溶解的程序與自然界發(fā)生的實際過程并不相同，因為在自然環(huán)境中發(fā)生的是弱提取和慢動力學反應(yīng)的過程，但分級提取法的許多操作程序均非熱力學平衡狀態(tài)，而是受多種快、慢反應(yīng)的動力學過程所控制，在浸取某一相的同時，可能還會破壞另一相，因此其分析結(jié)果的物理化學意義往往比較難予較好的解釋。

（2）分級提取操作要求被測樣品中存在能夠分別提取的單獨的地球化學相，實際上土壤或沉積物中并不存在完全意義上的化學或物理相，因此測定結(jié)果只能得到一種人為定義的元素形態(tài)分布。

（3）化學物相分析的環(huán)境標準樣品的研究工作還比較滯后，目前尚未有投入，因而在浸取方法準確性的驗證以及方法之間的比較方面尚缺少可靠的參比依據(jù)。

4結(jié)語

隨著人類工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對自然環(huán)境造成的影響也日趨嚴重，環(huán)境問題已經(jīng)成為了全球面臨的一個重點課題?；瘜W物相分析方法的運用，為環(huán)境監(jiān)測和評價工作提供了重要的技術(shù)手段，關(guān)于化學物相的多種研究成果也為環(huán)境科學的發(fā)展提供了更有力的技術(shù)職稱，而隨著科學技術(shù)的不斷進步，化學物相分析方法也會不斷的進步，并且取得新的研究進展，在環(huán)境科學領(lǐng)域也將發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻：

[1] 王景瑩.環(huán)境科學中化學物相分析的應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易，2018，10（15）.

（作者單位：陜西未來能源化工有限公司）