徐祥鐘，劉博雅

（廣電計量檢測（沈陽）有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 環(huán)境檢測概述

環(huán)境檢測作為一種高科技的新興產(chǎn)業(yè)，已引起人們的普遍關(guān)注，而隨著國家政策的不斷出臺，環(huán)境檢測工作也日益受到人們的重視。改革開放后，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗的不斷增加和資源的利用率不斷提高，對環(huán)境的威脅越來越大，給環(huán)境造成的壓力也越來越大[1]?！笆奈濉逼陂g，提出要大力推進(jìn)發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，必須正確處理好生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。在環(huán)境檢測的實施中，化學(xué)分析方法的規(guī)范化是其實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是環(huán)境質(zhì)量評價與規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。一般情況下，需用高效的方法對污染物質(zhì)進(jìn)行測定和分析，以確保資料的科學(xué)性，達(dá)到減少環(huán)境污染、解決環(huán)境問題的目的。

2 環(huán)境檢測中化學(xué)分析方法的特征

2.1 檢測范圍廣

該方法不受現(xiàn)場條件的制約，可以應(yīng)用于各種環(huán)境中。它能探測到空氣中的有毒物質(zhì)，也能探測到山丘土壤中的有毒物質(zhì)，具有更廣的檢測范圍。

2.2 分析對象復(fù)雜

有研究表明，污染物中含有10 000余種有毒有害物質(zhì)，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響也不同。所以，要有針對性地開展化學(xué)藥物的研究，就必須對化學(xué)藥物的組成和性質(zhì)進(jìn)行研究。目前全球化學(xué)藥物種類數(shù)以百萬計，要根據(jù)不同的環(huán)境條件，做出合理的選擇，從而為環(huán)境管理提供科學(xué)、有效的依據(jù)。

2.3 具有變異性

變異性是指在對環(huán)境進(jìn)行檢測時，由于環(huán)境的污染狀況會隨著時間的推移而發(fā)生改變，從而影響到最終的測試結(jié)果，所以在進(jìn)行化學(xué)分析的時候，需要對其進(jìn)行環(huán)境檢測。在實際使用中，可以更好地保證檢驗的質(zhì)量，同時也能監(jiān)測到環(huán)境污染的變化。

2.4 具有普遍性

隨著化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。隨著時間的推移，各種先進(jìn)技術(shù)儀器不斷出現(xiàn)，使得化學(xué)分析的范圍不斷擴(kuò)大，同時也保證了測定的準(zhǔn)確性。

2.5 分析速度快

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種新設(shè)備、新技術(shù)層出不窮，為環(huán)保檢測工作的開展提供了有力的技術(shù)支持。同時，化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展也在不斷加快，尤其是光度計、原子吸收光譜法等自動化分析技術(shù)，一小時可以檢測202個試樣，大大提高了分析速度。

3 化學(xué)分析方法的應(yīng)用原則

（1）達(dá)到分析目標(biāo)。在對污染物進(jìn)行快速、實時監(jiān)測時，應(yīng)選用合適的儀器對污染物中某一組或多組分進(jìn)行精確測量，或?qū)?biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行定量分析。一般采用國標(biāo)法進(jìn)行分析，而采用國標(biāo)法則要消耗大量的時間和經(jīng)費，又需保證數(shù)據(jù)的可靠性。

烹調(diào)時，在保持地方菜肴風(fēng)味特點的前提下，還要注意就餐者的不同口味，做到因人制菜。所謂“食無定味，適口者珍”，就是因人制菜的恰當(dāng)概括。

（2）把原料的成分考慮進(jìn)去。在選擇化學(xué)分析法的時候，要對被測樣品的成分和種類進(jìn)行估算，以解決由于樣品本身而引起的方法不適用問題，還可以在環(huán)境監(jiān)控中排除其他化學(xué)和物理的干擾。

（3）精確測量被測樣品的組分。在選擇化學(xué)分析法時，要充分了解其測定的上下限，并對所測物質(zhì)的組成進(jìn)行估算，以保證所測組分在所述分析方法的監(jiān)控范圍之內(nèi)，并且所測組分的含量不得超過所述上、下限。

（4）采用標(biāo)準(zhǔn)樣品。最科學(xué)的做法是采用標(biāo)準(zhǔn)樣品。目前已有研究表明，常規(guī)物質(zhì)難以得到，通過加標(biāo)回收方法可以迅速測定，但加標(biāo)回收法的可靠性較差，即使回收率100%，也只能說明在加入時沒有出現(xiàn)系統(tǒng)故障，并非完全沒有系統(tǒng)故障。

4 常見的化學(xué)分析方法

4.1 化學(xué)發(fā)光分析法

化學(xué)發(fā)光法是目前環(huán)境檢測中的一個重要手段。其中耦合反應(yīng)是化學(xué)發(fā)光分析中的一個重要環(huán)節(jié)，它是利用化學(xué)反應(yīng)與單一化學(xué)觸媒的相互作用來進(jìn)行分析，目前已被廣泛地應(yīng)用于各種環(huán)境監(jiān)測[2]。

4.2 原子吸收和原子熒光法

近年來，原子吸收和原子熒光法在化學(xué)分析、核吸收光譜、光譜分析等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用原子吸收、原子熒光技術(shù)對水體中各種有害元素進(jìn)行分析，結(jié)果表明，該方法靈敏度高，精度高，為環(huán)境保護(hù)人員所普遍接受。

4.3 等離子體發(fā)射光譜和等離子發(fā)射光譜－質(zhì)譜法

近幾年，等離子體輻射光譜技術(shù)在我國環(huán)境監(jiān)測尤其是水環(huán)境監(jiān)測方面得到了快速發(fā)展，應(yīng)用等離子體發(fā)射光譜技術(shù)能夠準(zhǔn)確地判斷出廢水中的金屬離子和各種元素的含量。實驗結(jié)果顯示，該方法與傳統(tǒng)的火焰原子吸收法相比，靈敏度和準(zhǔn)確度都很高，而且是一種能同時對多種元素進(jìn)行快速、多路全光譜分析的方法。無機質(zhì)譜法是應(yīng)用最廣泛的一種測定微量元素的方法，它可以較好地保留由同位素光譜獲得的離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。離子探測器是一種能分析固體物質(zhì)中微量元素的儀器。

4.4 重量分析技術(shù)

重量分析法是一種廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測的化學(xué)方法，它具有成本低廉、高效、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點。用重量法將被測物體轉(zhuǎn)換為可測的試樣，然后進(jìn)行稱量，并按不同的質(zhì)量，對每一種材料的質(zhì)量進(jìn)行測定。這種技術(shù)是需要稱量的，所以要使用稱量儀器，也就是天平，在使用這種技術(shù)的時候，必須要有專門的人員來測量每一種材料的含量。這種方法雖簡便，可用于大氣、水等環(huán)境的監(jiān)測，并取得了明顯的成效，但其有一定的局限性，僅用于中高濃度的樣品，不適合對微量元素進(jìn)行測定，且精度不高。

4.5 高效液相色譜技術(shù)

HPLC技術(shù)一般用于物質(zhì)的定性分析，其敏感性、精確度高，廣泛用于環(huán)境監(jiān)測。該技術(shù)在水質(zhì)污染監(jiān)測中具有較高的回收率，為今后的水環(huán)境監(jiān)測工作奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。在空氣污染監(jiān)測中，該技術(shù)可以同時探測各種成分，包括各種復(fù)合物質(zhì)，如硫化物、氮化物等，并對其進(jìn)行技術(shù)評價。在土壤環(huán)境監(jiān)測中，由于土壤成分復(fù)雜，檢測起來比較困難，應(yīng)用該技術(shù)可以有效地識別出土壤中的雜質(zhì)，并檢測出是否含有超標(biāo)的污染物。但這種技術(shù)所需的設(shè)備非常昂貴，使用成本較高。

4.6 滴定分析技術(shù)

滴定分析技術(shù)是通過化學(xué)反應(yīng)來測量物質(zhì)的含量，其基本原理和方法是將已知的相應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液注入所收集的試樣中，經(jīng)過一段時間的滴定測試使其發(fā)生反應(yīng)。由于該檢測方法的特殊性，所用的方法也不盡相同，所以要根據(jù)實際情況選用相應(yīng)的檢測試劑。滴定法主要有沉淀法、酸堿中和法。酸堿測定主要是根據(jù)試劑的顏色變化而進(jìn)行測定，常用的有碳酸鈉、草酸等。滴定法是利用化學(xué)反應(yīng)中的氧化－還原反應(yīng)，在一定條件下添加適當(dāng)?shù)难趸瘎?，從而對反?yīng)過程進(jìn)行觀察和判定。滴定技術(shù)在應(yīng)用時要根據(jù)實際情況作出科學(xué)的判斷，并嚴(yán)格控制各種藥劑的用量，以達(dá)到最精確的測定結(jié)果。

4.7 離子色譜技術(shù)

離子色譜法是一種精細(xì)的檢測方法，它主要用于水質(zhì)、大氣、土壤等環(huán)境的監(jiān)測。在水質(zhì)監(jiān)測方面，采用離子色譜法可以對地下水、應(yīng)用水等各種水質(zhì)樣本進(jìn)行分析。但在應(yīng)用該技術(shù)前，必須對所收集的樣品進(jìn)行稀釋、篩選，并對其進(jìn)行預(yù)處理，以確保其精確度。該技術(shù)可用于各種組分的測定，適用范圍廣泛，所用試劑無毒，不會對水體產(chǎn)生二次污染。

4.8 熒光法測定

熒光法具有較高的靈敏度和選擇性，因此，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)所測樣品的種類選用不同的熒光試劑。一般來說，檢測樣本應(yīng)該盡量選用本身沒有熒光物質(zhì)，并且能夠在使用后產(chǎn)生顯著熒光效應(yīng)的樣品。

4.9 發(fā)射光譜法

發(fā)射光譜技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于水基質(zhì)的凈化、生物物質(zhì)及土壤環(huán)境監(jiān)測的方法。其工作原理與火焰原子吸收法相似，采用激光光源激發(fā)等離子體，以探測周圍環(huán)境中存在的物質(zhì)。國外對輻射光譜技術(shù)的研究已有很多年了，但這種方法在我國尚屬新興，國內(nèi)的測試工作者對其應(yīng)用還不夠深入，與國外先進(jìn)水平還有很大的差距。由于輻射光譜技術(shù)對儀器的靈敏度要求很高，因此在實際應(yīng)用中要考慮到其經(jīng)濟(jì)性。

4.10 中子活化法

中子活化方法最大的優(yōu)點就是對樣品的敏感性高，不會對樣品造成損傷，當(dāng)需要對某些元素進(jìn)行檢測時，可以使其發(fā)揮最大的作用。中子活化技術(shù)是通過加速中子源或者是同位素來探測到元素。近幾年，我國科研院所在機械研究領(lǐng)域取得了重大突破，研制出了低能量的光子檢測器。其對低能量的光子非常敏感，而且分辨率非常精確，大大提高了它的靈敏度，并拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域。中子活化方法能檢測到超過60種元素，如錫、鉻、汞、砷等，在海水、大氣、土壤和生物材料的檢測中具有重要的應(yīng)用價值。

4.11 比色法

常用的比色測定方法有兩種，一種是光電法，另一種是目測法。比色法是測試人員根據(jù)離子自身或反應(yīng)產(chǎn)品在一定條件下生成溶液的顏色深度與濃度的比例關(guān)系對污染物進(jìn)行定量測定。目測比色法是一種直接用肉眼觀察被測溶液的反應(yīng)程度的方法，其比傳統(tǒng)的光電比色法更簡便。但是，需要指出的是不同的檢測者對顏色的辨別能力不同，所以檢測結(jié)果很可能會受人為因素的影響。在實際檢測中，可以通過使用專用的比色儀對不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行對比，從而保證測試的可靠性。

5 化學(xué)分析方法在環(huán)境檢測中的重要性及具體應(yīng)用

5.1 化學(xué)分析方法在環(huán)境檢測中的重要性

化學(xué)分析技術(shù)作為環(huán)境檢測的先決條件，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。采用化學(xué)分析法，可以在一定程度上確定各污染物的合理排放標(biāo)準(zhǔn)，減小了監(jiān)測工作的難度。因此，要針對污染程度高的行業(yè)進(jìn)行分級，確定重點對象，通過對污染物質(zhì)的測試判斷污染的來源。天然生成的大多數(shù)污染物是危險的，而人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的污染物也會對環(huán)境造成一定的影響和損害。所以，必須從根本上杜絕污染，對污染源進(jìn)行治理。

另外，在進(jìn)行環(huán)境檢測時，必須以化學(xué)分析為依據(jù)，制訂相應(yīng)的環(huán)境檢測方案。在工業(yè)生產(chǎn)中，必須設(shè)置排放區(qū)，明確污染物種類，采用合適的設(shè)備來減少污染。同時，為達(dá)到國家級污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保主管機關(guān)可以對樣品進(jìn)行集中分析，分析可能造成污染的化學(xué)成分，明確污染的嚴(yán)重程度，進(jìn)而提出相應(yīng)的治理措施，以提高環(huán)境質(zhì)量。

5.2 化學(xué)分析方法在環(huán)境檢測中的具體應(yīng)用

5.2.1 在污染物結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用

在環(huán)境檢測中，利用化學(xué)分析技術(shù)可以分析環(huán)境中有害物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、微量元素、同位素等。在此過程中，使用最多的就是顆粒分析儀，它可以對有害物質(zhì)中的微量元素進(jìn)行精確的分析。其基本原理是通過樣品表面同位素峰谷值的變化來分析污染物分子的種類。NMRs也可以用來對污染物進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分離和化學(xué)成分的鑒定。采用化學(xué)分析技術(shù)可以對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行有效檢測，提高環(huán)境檢測的精度。同時，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的特點，制定科學(xué)、高效的環(huán)保管理對策，為檢測工作提供有力的依據(jù)。超微量污染物的化學(xué)分析是一種對環(huán)境進(jìn)行檢測的新途徑。在現(xiàn)階段，環(huán)境污染的防治尤為重要，利用超微量污染物的化學(xué)分析技術(shù)，能夠有效地控制和降低污染物的濃度，從而達(dá)到對污染物的精確識別和改善環(huán)境質(zhì)量的目的。

5.2.2 在大氣檢測中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大氣污染問題越發(fā)嚴(yán)重。氣態(tài)含硫、含氮物質(zhì)屬于污染物，而大氣中的二氧化硫和氮氧化物溶解在雨水中并發(fā)生反應(yīng)，容易出現(xiàn)酸雨現(xiàn)象。眾所周知，酸雨的危害性比較強，包括腐蝕建筑物、土壤酸化等，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。在測定大氣中氣態(tài)污染物時，一般會采用化學(xué)發(fā)光分析法，這種方法的原理是通過待測樣品和催化劑的耦合反應(yīng)產(chǎn)生輻射光，對輻射光強度進(jìn)行分析可以明確所含物質(zhì)的具體含量。含硫物質(zhì)的檢測，是通過實驗室試驗將氧化劑變換為Ag（II）來測定含硫物質(zhì)含量，但Ag（II）在水中是不穩(wěn)定的，所以要采取其他方法來制備。對于含氮物質(zhì)檢測，可用特制飛行器收集指定目標(biāo)位置大氣，并監(jiān)測指定區(qū)域大氣中的污染氣體，其具有操作簡單、效率高、凸顯區(qū)域特征污染物、數(shù)據(jù)直觀等優(yōu)勢。

5.3 方法標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用

專業(yè)人員在進(jìn)行環(huán)境治理的時候，可以根據(jù)化學(xué)分析的結(jié)果來判斷環(huán)境的情況。通過化學(xué)方法規(guī)范環(huán)境檢測工作流程，提高了環(huán)境檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。要對環(huán)境進(jìn)行有效的管理，就必須對環(huán)境檢驗技術(shù)人員進(jìn)行規(guī)范化的要求。為了防止實際操作與理論知識的脫節(jié)，必須按照特定的標(biāo)準(zhǔn)化程序選用相應(yīng)的分析工具。環(huán)境檢測的總體質(zhì)量與采用科學(xué)、高效的化學(xué)分析技術(shù)密切相關(guān)。比如，當(dāng)檢測到環(huán)境中的危險物質(zhì)時，檢驗人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求選取質(zhì)量穩(wěn)定的物質(zhì)對其進(jìn)行分析，可以提高檢測的成功率。

5.4 痕量和超痕量污染物分析中的應(yīng)用

要達(dá)到更好的環(huán)境控制效果，就必須對污染進(jìn)行全面的監(jiān)測，即使含有少量的有毒、有害物質(zhì)，也要做到最佳的檢測程度。在對微量、超微量污染物的檢測中，要建立痕量、超痕量的化學(xué)分析流程，實現(xiàn)對微量、超微量污染物的有效檢測。從現(xiàn)有的測試結(jié)果來看，對超微量污染物的檢測還有待進(jìn)一步深入研究，從而提高檢測的可信度，提高其對環(huán)境污染的控制。

6 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前，隨著社會和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，環(huán)境檢測越來越受到人們的重視。其中，化學(xué)分析法能夠監(jiān)控環(huán)境中的各種有害物質(zhì)，并能從多個角度分析污染物的成分和影響范圍。隨著我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，對環(huán)境進(jìn)行科學(xué)、高效的分析，可為制定環(huán)保政策提供依據(jù)。通過化學(xué)方法的應(yīng)用，可以得到各種環(huán)境信息，包括污染物類型、組成和影響范圍等。將化學(xué)分析技術(shù)用于環(huán)境檢測是非常有意義的，通過化學(xué)分析技術(shù)對污染源進(jìn)行準(zhǔn)確的分析是降低環(huán)境污染的有效途徑。