馬紅磊
(濮陽市環境監測站,河南 濮陽 457000)
環境監測利用實驗的手段、通過監測了解基礎的環境質量狀況,提供給環境質量評價機構。通過這些調查監測得出的科學數據為建立各種保護環境的法律法規、制定環境保護的管理措施提供參考。監測環境是為了確定影響環境質量的數值,分析總體質量概況和污染程度,預測未來的特點,為保護環境、共建人和自然的和諧家園做貢獻。
環境監測的過程為:委派任務-理論聯系實際,根據相關資料進行現場的調查分析-做監測規劃-采集樣品-對樣品進行分析試驗-計算實驗得出的數據并歸納得出結論。
環境監測科學地為環境服務,它具有以下特點。①綜合代表性。環境監測運用多種多樣的方法和手段對一個地區的環境進行多樣、多次的監測,得出一個能代表一個地區環境質量的客觀數據,同時監測機構受當地環境和社會的影響很大且復雜。②連續長期性。環境監測收集分析大量的資料,并在同一地區作連續監測。通過摸索一定時期環境的變化規律來獲取比較準確的數據。所以監測時間長,分析對象多,數據量大。
在不同的時間或地點采集的環境樣品,極有可能性質不同,而且保存的空間和時長也會對樣品性質產生影響。從樣品本身的性質看,它們的成分復雜,涉及范圍廣,待測物的濃度性質變化快。所以采集的樣品要具有空間和時間的代表性,以保持它們本身的完整性。
采集過程要避免樣品與其他物質接觸,即使是貯存的器皿也要嚴格選擇并清洗,比如采集汞水樣品,應該立即采取保護措施,否則等到送進實驗室已經損失了一大半。在自然的發展規律中,有些物種或物質會隨著時間發生周期性或不規律的變化,受污染物的分布特點產生不同影響。所以應先在不同時間、不同的地點采集同種物品作比較,得出正確反映物質性質的數據。采集樣品只有堅持多次、多樣的原則,做好保護措施、認真分析計算樣品的特點,才能得到正確的數據。
樣品的復雜變化是客觀的影響因素,分析人員的素質則是影響監測結果的主觀因素。要提高環境監測的正確率,就必須不斷提高分析人員的綜合素質。分析人員應掌握豐富的理論知識,接受正規培訓和訓練,在實踐中不斷總結和豐富經驗,同時對自己的實驗結果做一個正確評估,認真對待每一個實驗,減少實驗中的失誤對得出數據的影響。
不同的方法,選擇的儀器、物質會不同,根據的原理也不同,選用不同的方法測出來的數據也不同。所以,監測環境既要選擇合適的方法進行測驗,在條件允許的范圍內,也要盡可能選擇多種方法進行比較,這樣計算的數據才比較可靠。
做實驗需要借助不同的儀器來進行,儀器選擇合適與否對試驗結果有一定的影響。在實驗前,應了解不同儀器的原理和操作方法,認識儀器的使用狀態。對于比較尖端的儀器要先讓專業人員進行調試,使用過程不要隨意更改配置,出現故障要由專人進行維修。不僅如此,實驗人員也要熟悉掌握儀器的使用技巧,不要隨意弄壞儀器。
選用儀器不僅要參考不同的性能,還要考慮制作的材料,而且需考慮樣品與器皿的反應作用。玻璃儀器在試驗中廣泛運用,但是不能用來裝堿或氟化物。化學性質穩定的聚四氟乙烯和聚乙烯高分子材料化學容器得到普遍運用,耐腐蝕性強,但透氣,不適合裝溶液。選擇裝溶液的器皿,要注意器皿壁對溶液的吸附作用,低濃度溶液最好現配不存放。總的來說,要選擇密封性好、不易吸附和溶出、擋光好的容器。選擇合適的容器后,還要注意清潔工作。要認識不同洗滌液的物理化學性質和洗滌能力,根據容器的材料和污染物來選擇合適的洗滌液進行清洗,以保證容器的干凈。
試劑有市場原裝的和實驗配制的兩種,環境監測應嚴格規定試劑的質量和規格,分為一級品(優級純)和二級品(分析純)。選擇試劑的純度是關鍵,比如采用99.9%和99.99%的純度,兩者測驗出來會有明顯誤差。如果是一般的試劑,要考慮其中雜質成分和含量,比如計量重金屬時要注意了解試劑中重金屬的含量,以免原有的重金屬含量過多影響測試結果。在試驗過程中,還要考慮試劑在配制、保存和使用過程會受到影響的一些因素,比如有些試劑性質不穩定,需要進行現用現配;有些穩定性好的試劑在保存過程中濃度還是會發生變化。而且,溶劑本身含有水分,它容易在空氣中揮發,并且由于溫度、濕度的不同,揮發速度也會不同。所以要選擇密封性好的容器,注重實驗室的溫度、濕度,一般溫度高、濕度低的環境會促使溶劑揮發加快。
保證純水質量是實驗成功、數據精準的重要條件,但是制作純水的過程很容易受周圍環境的污染,主要有以下幾方面。①存儲容器的溶出物。②有毒樣品會通過塑料滲透到外面,產生空氣污染,比如汞揮發產生污染,而且塑料容易引起有機物污染。
空氣中除了有O2、CO2,還有水蒸氣、微生物、CO、HCN、SO2、CL2等其他復雜的物質,所以空氣對試劑的影響是多方面的。它對試劑溶液有影響,對實驗環境的潔凈程度也有影響。空氣中存在被測物和干擾物,比如NH3極易溶于水,空氣中的NH3會干擾氨氮的測定。在進行氧化還原反應時,應注意還原物質被空氣中的氧化物氧化;如果測試溶液的pH值,當pH>5接近7時,應注意空氣中CO2對溶液酸堿度的影響;做含動物蛋白的試劑時,應注意微生物繁殖對試劑的分解破壞,配制試劑之前要進行細菌測試,避免受微生物的影響。
界面指兩個相互密切接觸的過渡區。由于物質表層分子與分子間周圍環境不同,所以界面的表層具有特殊的性質,例如,溶液的表面和溶液本身的成分不同。當使用試管、塑料桶或試劑瓶,會因為界面不同遇到不同的界面現象。
環境樣品的基體組成復雜多樣,不僅種類、來源不同,即使同個物種由于采集的時間和地點不同,組成也會不同。所以,試驗前應先全面認識被測物的外在形態,分析其內在的不同。有時候,實驗過程可以根據出現的氣味和顏色的異常情況來判斷實驗成功與否,以便及時作出調整。但是,某些時候,實驗過程沒有出現異常情況,測出的結果卻明顯偏低或偏高,這需要實驗人員不僅具備謹慎細心的心理素質,還要有豐富的知識和高度責任感,能對異常的數據進行分析和推測,找出實驗異常的原因,最主要的是對基體效應心理有數。
環境監測受影響的因素多,實驗過程復雜,稍不注意就會出現錯誤。誤差是實驗不可避免的問題,分析人員應從多方面入手去提高精確度和減少誤差。首先應提高自身的綜合素質,具備豐富的理論知識和實踐經驗,其次注重樣品、容器、試劑、水、空氣等存在物質對實驗的干擾和影響,認識界面現象和基體反應,注重選擇分析方法和測試儀器等。只有把握每一個環節,秉著認真負責的精神,才能做好實驗。未來還應不斷開發先進的檢測手段,不斷提高工作人員的素質,以促進監測工作的完善,只有不斷努力,才會讓環境監測工作朝著更科學更精確的道路邁進。
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