环境监测中化学监测的应用

环境监测中化学监测的应用

陈伟民1  ,刘森林2

深圳市生态环境监测站龙岗分站1 2

摘 要：目前，化学监测方法是我国常用的环境监测方法，这对我国的环境监测和生态环境改善具有极其重要的现实意义。如何最大限度地发挥化学监测在环境监测中的作用，如何更好地提高我国环境监测的质量和检测水平，已成为环境监测的一个重要命题。基于此，本文将主要探讨和分析如何有效地将化学监测应用于环境监测中。

关键词：环境监测；化学监测；污染物分析

   一、化学监测

化学监测作为一项重要的分析技术，其根据物质的不同化学成分进行的分析工作。化学监测可分为几种类型，如“滴定分析”和“重量分析”。根据物质的化学计量关系和被测溶液容量，采用酸碱平衡法、配位平衡法、氧化还原平衡法和沉淀溶解平衡法配制标准滴定剂，然后将滴定剂滴入装有滴定仪测量的物质溶液的容器中，测定滴定剂的量，从而达到对被测对象进行定量测定的目的。重量分析法根据物质的化学特性，在质量测定的基础上，通过合理的化学反应，将待测组分与其他组分有效分离，以达到定量测定待测物质的目的。化学监测工作复杂，对操作人员的专业素质和能力要求较高。在实际工作中，应保证其工作的专业性和准确性，防止操作误差影响测量精度。此外，化学监测还具有以下特点：一是覆盖范围广，包括大气、水土、海洋等多种环境因素。第二，环境监测的研究对象多样。随着时间的推移和科学技术的进步，人们的日常生活和生产中使用了多种化学物质，它们的组成和特点是不同的。环境会随着人类的发展而变化，人类的发展也会因环境的变化而变化。第三，化学监测本身的应用非常普遍。目前，它已广泛应用于各行各业，越来越多的先进分析工具和方法已应用于各行各业。

   二、环境监测工作中常用的化学监测方法

   （一）化学发光监测技术

化学发光技术是一种非常常用的监测手段。它通过催化剂对化学发光材料进行催化，从而将其转化为活性催化剂。当这种结构恢复到稳定状态时，它将释放大量光子。通过信号测量装置，可以准确测量目标产品的浓度。通过对实验数据的分析，证明该方法具有良好的适用性。通过上述耦合反应，可以很好地完成相关的测试工作，测试结果具有较高的准确性。它是目前应用最广泛的监测技术。

   （二）原子吸收监测技术

原子吸收光谱法是一种非常常见的监测技术。其原理是利用气体原子吸收特定的波长，吸收的光也因原子内部的电子能级不同而不同。共振时，吸收波长与原子的波长一致。通过仪器进行处理，可以得到相应的频谱，然后根据波峰、波谷等信息进行判断。该技术可以从微观层面分析污染物的组成，主要包括砷、硒、锑等污染物。同时，它具有较高的工作效率和灵敏度。这是一种常见的监控技术。

（三）等离子体发射光谱监测技术

等离子体发射光谱监测技术是一种非常常见的监测技术。其原理是，通过使用气体离子，能级将随不同离子而变化。此时，我们可以通过各种仪器对这些参数进行分析，得到相应的能级，然后通过离子反馈来判断这些物质的浓度。同时，该技术还可以从微观层面分析污染物的组成。它在技术上具有较高的精度和灵敏度，加快了元素的监测速度，使分析更加科学。

   （四）离子色谱监测技术

离子色谱法是一种非常常见的监测方法。它通过仪器实现离子交换和分离，主要包括高效离子交换层析、离子排斥层析和离子对色谱。通过这种分离机制，分离所需的离子含量，通过光谱进行分类，并对获得的可靠数据进行分析，以确定污染物的类型和浓度。离子色谱法可以监测氟离子、氯、溴和亚硝酸根，并检测铵、钠和钙等金属离子。

（五）分光光度监测技术

分光光度法是一种常见的监测分析方法。其原理是不同的材料在使用过程中会产生特殊的吸收光谱。由于分子结构的不同，不同物质的吸收波长也会有很大的不同。该系统可实现对硝酸根离子、铜离子、氰化物离子等杂质的验证，为制定相应对策提供依据。

三、化学监测在环境监测中的应用流程

（一）采集样品处理

为了提高环境质量监测结果的准确性，首先要解决的问题是如何处理土壤样品、水样和空气样品。以土样处理为例，采集样品后，将样品分成几组，根据试验需要进行干燥、研磨、溶解、添加反应物、定容等工艺处理，并对各工序的质量进行监控，以确保样品预处理的有效性。

（二）筛选监测技术

由于化学监测技术不同，可监测的污染物类型也不同。因此，在实际工作中，应根据实际检验要求选择合适的化学检验方法，以提高其使用价值。在实际使用中，首先要对基础数据进行整理，确定每个样品需要验证的项目，并做好相关的标识工作，确保后续检验的顺利进行。其次，要梳理化学检验技术在实践中的应用，明确各应用阶段的相关问题，并与专业检验人员相匹配，提高检验程序的准确性。

   （三）监测数据整理

检验完成后，整理检验数据。在此过程中，我们应注意以下几点：首先，收集整理数据，根据测试结果对每种污染物进行分类，并进行统计分析，如加权平均值、方差和标准差，形成图表，以增强数据处理的直观性

。其次，将整理后的数据与规范中列出的各项指标进行比较，了解当前的污染状况，并对其进行分类，确定其优先级，以提高环境治理的及时性和有效性。

四、环境监测现状

客观地说，我国的环境保护工作起步较晚，但发展迅速。到20世纪90年代，环境保护工作取得了重大进展，形成了较为完整的体系。同时，随着社会、经济、科技的发展，人们对环境保护的日益重视，环境保护意识也越来越强。我国在环境保护方面投入了大量人力和物力，为我国的科技创新注入了源源不断的新鲜血液。目前，我国的环保技术正朝着更加多样化和先进的方向发展。虽然我国环保部门对污染的总体发展水平仍持乐观态度，但相关环保部门的发展模式上仍存在问题，在技术上仍需改进。

   五、环境监测中化学监测的应用

   （一）基于污染分析的应用

水资源是人类最宝贵的资源。然而，随着我国经济和社会的不断发展，我国的水资源和环境问题也在不断恶化。其中，部分工业废水和生活污水未得到有效处理，造成水资源严重污染。因此，为了更好地解决水资源的污染问题，必须首先分析水污染状况，包括元素含量、元素类型等。我们应该通过仔细分析获得数据，并根据数据制定科学的管理计划。ICP－AES法是我国最常用的水污染元素测定方法。该方法可用于水质无机指标的监测、测量和分析，并对粉煤灰的污染进行了实验研究。首先工作人员应选择适当数量的测试水源，并将其放入实验容器中，通过仪器收集水质数据；并将这些数据进行处理与分析，得出所选水源中的金属元素超标，其中铁和铜超标最为严重。因此判断出这里的水源肯定受到了污染，有必要为该水域制定相应的处理方案。

    （二）对于元素的定性定量分析

结合我国目前的环境监测技术，对无机质谱法微量元素的测定和分析具有重要意义。在此基础上，利用同位素质谱法可准确获得同位素质谱，并可用于确定同位素丰度比。离子检测器是元素光谱的一种，可以方便地分析样品中的微量元素。就其工作原理而言，它利用色谱中的峰高来分析元素的特征。同时，也可以利用其峰值强度进行分析。一般认为，在X射线光谱仪的实际应用中，可以有效地识别固体物质中的元素及其价态，然后通过核磁共振成像对元素进行定量成像。
   （三）对样品进行预处理

在实际监测分析中，样品的预处理是非常重要的。目前，常用的样品预处理方法包括：溶剂分析、固相微萃取法、超临界萃取法等。这些方法大多使用CS2溶液。在这种分析方法中，分析溶液的体积比样品的体积大，这将对分析的灵敏度产生很大影响。相比之下，固相微萃取技术的使用更简单，不需要太多的溶剂，这可以大大降低检测成本。然而，该方法的使用过程非常复杂，导致实验的重复性差。超临界流体萃取需要高纯度CO2，操作过程繁琐。每种分析方法都有其优缺点，可能达不到理想的效果。

（四）监测废水中金属离子

通过实际工作可以看出，化学方法在监测废水中的金属离子方面也有很好的效果。在实际应用中，为了获得准确、高效的验证数据，通常采用荧光法对废水中的金属离子进行监测。通过对污水中金属离子的研究发现，当污水中的金属离子与鲁米诺发生一定的化学反应时，其荧光强度与污水中金属离子的浓度成正比。通过后续的定量分析，可以对废水中的重金属进行准确的监测和处理，从而逐步降低废水中的重金属浓度。

    六、化学监测在环境监测中的应用

（一）对空气中磷、硫污染物含量的监测

根据实际情况进行环境监测时，主要目的是提高监测结果的及时性和提出的治理措施的针对性。根据以往的监测经验，可以了解到，在污染环境的化学元素中，磷和硫污染物的浓度相对较高，这也会导致周边居民生活环境的恶化，影响居民的健康。监测此类污染物时，大多采用光度分析法，需要遵循污染物浓度净化仪检定简化光谱排序的应用流程，然后将获得的实验数据与标准数据进行比较，以获得准确的分析结果，为后续治理措施的制定提供参考，确保生态环境治理得到进一步加强。

（二）对废水中金属离子的监测

从实际情况来看，化学监测技术在废水中金属离子的监测中也有很好的应用。在监测废水中金属离子的过程中，通常使用发光分析来获得真实有效的验证数据。根据现有的实验数据，在特定因素的影响下，废水中的金属离子会与鲁米诺发生相应的化学反应。特别是在一定浓度范围内，离子的发光强度也会与废水中金属离子的浓度成正比。结合后续的定量分析方法，可以准确测定废水中重金属的浓度，确定浓度最高的重金属离子，及时采取相应措施进行处理，逐步降低废水中重金属污染物的浓度，在提高分析准确度的同时确保监测的准确度。

（三）对超微量污染的监测

利用化学方法可以很好地实现对超微量污染的监测，从而提高监测的灵敏度。随着人类社会的发展，即使是检测污染物越来越有效的手段，也有必要保证污染物的检测率越来越准确。从目前的应用情况来看，所有化学监测方法都可以用于超微量污染物的监测，但其灵活性还需要随着具体情况的变化而变化，以确保检测结果的可靠性，为人类生活环境的不断改善提供可靠的数据。

（四）污染源中微量元素的监测

在以往的环境监测工作中，污染源监测是对污染源的定性和定量评价。一般来说，无机质谱法将用于微量元素的技术监测。通过同位素分析，可以更好地对同位素丰度比进行测量，从而获得更准确的分析结果。例如，目前最常用的是离子检测器分析仪，它可以准确采集微量元素和微量元素色谱，并通过测量光谱中的峰强度来客观评价特定数据，从而提高分析的应用价值。

（五）关联性分析

化学分析和仪器分析所具有的相似性，使其各有优缺点。虽然仪器分析在实际应用中的价值和应用功能是不可替代的，但在技术创新的基础上，设备的优化和改进策略可以使化学分析和仪器分析相互联系，达到相互促进和完善的目的。可借助辅助仪器进行化学分析，以提高监测的准确性。从以上分析可以看出，化学监测是基于物理化学性质，物理化学性质的确定取决于物质的化学反应。因此，在仪器分析中，操作人员可以使用化学分析的方法对试样进行处理，从而提高仪器分析的准确性和及时性。使用化学监测方法进行分析需要对样品进行处理，而使用专业仪器进行分析可以提高分析的质量和效率，降低分析的复杂性。例如，虽然仪器的分析速度和效率很高，但精度很低。因此，可采用化学方法对仪器的分析结果进行全面检测，以提高分析的准确性，确保监测的准确性。

   七、结语

总之，随着社会的进步，人们越来越关注环境问题。在环境监测中，可采用化学监测方法综合分析污染物的组成、含量及影响范围。随着科学技术的发展和工作者的努力，化学分析技术将有效地监测和控制我国的环境质量。

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