現代儀器分析技術在環境監測領域中的應用

黃 勇

(廣西環境監測中心站 廣西壯族自治區南寧 530028)

隨著我國社會經濟的快速發展，人們生活水平不斷提高，公眾更加關注環境質量和生態保護，一些以前不大受關注的環境污染物也逐漸得到重視。現代儀器分析技術具有靈敏度高、準確度高、分析速度快的特點，已經成為監測這些污染物的重要手段。現代儀器分析技術在我國環境監測領域的應用，有力地推動了我國環境保護工作的發展。

1 色譜分析法在環境監測中的應用

色譜分析法的分析和分離速度極快，是一種極為高效的分析法。色譜分析法利用混合物中的固定相與流動相所具備的吸附能力、親和作用以及分配系數等方面存在的差異實現化學物質的檢測，通過分析色譜曲線既可以對樣品進行定性，又可以對樣品進行定量分析。我國環境監測中常用到的色譜分析方法有：氣相色譜法、高效液相色譜法、離子色譜法。我國已加入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》，該公約于2004年生效。《斯德哥爾摩公約》中列出及以后增加的持久性有機污染物（POPs），絕大部分是使用氣相色譜法進行檢測。

1.1 氣相色譜法（GC）

自20世紀60年代以來，氣相色譜法就被廣泛應用于我國的大氣、水質以及土壤等環境樣品分析，特別是應用于分析樣品中的苯、甲苯等有機污染物。目前，世界上已知的有機化合物的種類超過了300萬種，其中具有揮發性的化合物大約占了20%左右，氣相色譜法用來分析具有揮發性、半揮發性的化合物。1989年我國確定了68種有毒污染物的名單，其中有58種是通過氣相色譜法對它們的進行定性和定量分析，包括揮發性鹵代烴、苯系物以及有機氯農藥等物質。

1.2 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法是通過對色譜柱中的液體流動相施加高壓，以達到對液體進行分離分析的目的，具有速度快、工作效率高、靈敏度高等多種優點，是針對熱穩定性差、揮發性低以及分子量大的有機污染物進行分離和分析的，而這種類型的有機污染物占到總數的80%以上，例如：苯并芘、多環芳烴類、微囊藻毒素等。

1.3 離子色譜法（IC）

離子色譜是高效液相色譜的一種，用于分析硫酸根、硝酸根、氟、氯等陰陽離子。離子色譜是僅有的一種可同時作多組分痕量陰離子快速分析的方法，特別適用于酸雨成份（硫酸根、硝酸根、亞硝酸根）分析，因此在環境監測領域得到普遍使用。

2 原子吸收光譜法在環境監測中的應用

原子吸收光譜法（AAS）也被稱為原子吸收分光光度法，是將樣品氣化并利用基態原子的特征譜線所具備的吸收作用進行定量分析。原子吸收光譜法具有高效、抗干擾能力強、靈敏度高、適用范圍廣以及穩定性好等方面的優勢，可以進行檢測的元素達到70多種，主要是針對樣品中的重金屬元素進行測量的，例如：鎘、鉛、銅等。原子吸收光譜法包括火焰法和無火焰法兩大類，無火焰法最常用的是石墨爐法。

近年來我國多地發生血鉛事件、鎘米事件，引起公眾對重金屬污染的關注。2009年起我國開展實施重金屬污染綜合防治，2011年國務院批復《重金屬污染綜合防治“十二五規劃”》，劃定內蒙古、江蘇、浙江等14個省區為重點治理省區，有色金屬礦采選、有色金屬冶煉等5個行業4452家企業為重點防控企業。水質、大氣、土壤、固體廢物等環境樣品中重金屬的測定都普遍應用原子吸收光譜法。

3 質譜聯用技術在環境監測中的應用

質譜分析法（MS）是將樣品處理成帶電離子并通過磁場，按照質荷比的不同來分離，在檢測器上形成質譜，根據質譜中的位置和強度進行定性和定量分析。質譜分析法可以單獨使用，但更多的是與其它儀器設備進行聯用，例如：氣相色譜分析法與質譜分析法的聯用（GC/MS），不僅可以將氣相色譜分析法的分辨率發揮到極致，而且還可以發揮質譜分析法極強的鑒別能力，有利于進行未知組分的多混合物的定性和定量鑒定，這已經在環境監測領域得到廣泛應用。高效液相色譜——質譜聯用(HPLC/MS)可以對農藥的殘留進行快速的測定。電感耦合等離子發射光譜——質譜聯用(ICP/MS)可一次測定水中多種重金屬元素，尤其適用于集中式生活飲用水地表水源地特定項目中鉈、鈦、鈹等元素的測定。現在更出現了串聯質譜技術，例如GC/MS/MS，可以進行超痕量分析，可達到飛克級別的靈敏度。

4 結語

終上所述，人類的生產與生活給環境帶來了極大的壓力，社會經濟的發展使得污染物的種類和數量也在急劇增加，對于現代儀器分析技術的要求也在不斷提高。目前，氣相色譜、原子吸收光譜、質譜聯用等檢測技術已經在環境監測領域得到普遍應用，極大地提高了監測數據的準確度，保證了環境管理工作的順利推進。

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