光谱法在环境监测领域的应用研究

光谱法在环境监测领域的应用研究

谢颂辉

身份证号码：372922199003038711

摘要：社会经济要长远发展，必须重视环境保护，积极地开展环境检测工作，充分认识环境检测的重要性，从真实情况进行环境检测，以提高环境保护的质量和效率。在环境监测领域，通过测定辐射的发射或者吸收进行定量分析，故而可以将光谱法分为吸收光谱法和发射光谱法。光学光谱分析法是指利用能量作用于某物质后产生能量信号或者引起能量变化的分析方法。

关键词：光谱法；环境监测；应用

引言

环境污染中最难以防控的就是大气污染，对城市的发展影响十分大。大气污染是全世界都需要关注和解决的问题。引起大气污染的因素很多，但主要污染还是人为制造产生的，例如汽车尾气、工厂排放的废气等。人类社会的发展必须要重视大气污染问题，更好地治理好大气污染这个大问题才能让中国经济稳步发展。

1环境检测的概述

环境检测是对区域环境中物质的质量进行检查。根据检查结果，评估环境质量水平，并为未来环境规划任务提供基础。进行环境检测，需要环境检测部门承担任务，在具体场地设置人员，获取信息和数据，整合现场检查和测试结果，并评估环境质量，环境检测为规划和管理环境提供了基础。环境检测需要环境检测部门安排由专业人员采集必要的样品，获取测量数据，对信息进行分析。环境检测的重要内容包括土壤、水源和大气等污染物的采集，收集样本、数据和信息等，并严格处理、分析和发布测试报告。作为长期且稳定的运行，环境检测是在可控范围内提供针对污染的保护和治理。环境检测具有全面性的特点，复杂度是指对象的分析和方法，连续性是指污染控制周期的分析。确保环境检测的连续性和全面，才能获得高度科学的检测数据，有助于为环境质量改善评估提供更好的依据。

2环境监测存在的问题

2.1大气监察工作体系尚未完善

我国的大气环境监察系统的工作尚未得到完善，根本原因正是因为管理部门和相关技术人员不够重视。时常出现监测数据出现重叠的现象，导致数据不够准确，阻碍监测工作的开展。数据精准性不够难以有效利用，大气监察机械设备与监测技术出现匮乏，阻碍大气监察工作的正常发展，由于监测技术未能达到标准，导致整体大气监察系统的工作未能得到保障，缺乏技术资料和专业人才，也成为目前最需要解决的问题。

2.2质量控制体系工作不完善

大气环境监测系统中，专门创立了大气环境质量监测管理部门。为更好地实现其功能，有专业人员进行操控，但具体工作大多都在室内完成，难以将大气监测工作更全面地落实下去，工作内容过于单一。另外，质量监测工作的管理制度依旧存在着问题，大气环境实验室没有按时投入使用，计量认证工作停滞不前，以及经费不足的问题，都会对大气监测工作造成影响，整体监测体制不到位，监测制度不完善，严重阻碍大气环境监测工作的发展。

3光谱法在环境监测领域的应用研究

3.1紫外-可见吸收光谱法在环境监测领域的应用

紫外-可见吸收光谱法是利用试样对200~800nm范围光波的吸收进行定量测定。紫外-可见吸收光谱法具有仪器仪表价格低，操作简便，方法分析灵敏度、准确度高，选择性好，适用浓度范围广，分析用试剂便宜等优点，成为环境监测领域最常用的方法之一，我国水和废水监测分析方法中分光光度法约占35%。随着科学技术的不断进步，紫外-可见光谱仪器性能指标不断提高。就环境监测领域特性而言，紫外-可见光谱法的发展方向是仪器设备的小型化、自动化、在线化，数据结果的实时化和智能化分析。

3.2原子吸收光谱法在环境监测领域的应用

原子吸收光谱法是指基于气态和基态原子的核外层电子对共振发射线的吸收进行定量的分析方法。科研人员利用此原理研发了用于定量和定性测定的仪器，称之为原子吸收分光光度计。在环境监测领域，原子吸收光谱法是测定重金属的首选，可以测定60多种微量金属元素。原子吸收光谱法基于原子特征谱线吸收定量，因此选择性好、干扰少，精密度、准确度和灵敏度高，样品使用量小，分析速度快，应用范围广。

3.3气相分子吸收光谱法在环境监测领域的应用

气相分子吸收光谱法利用化学反应将试样中的某待测物质转化成气态，通过测定气态物质的吸光度，利用朗伯-比尔定律对待测组分进行定量分析。因此气相分子吸收光谱法不受样品基体干扰，不用进行前处理，可直接进样，降低了前处理对检测结果的影响。而且气相分子吸收光谱仪带有自动稀释功能，可以中途加样，大大缩短了分析时间。在环境监测领域，已经创立了可以测定总氮、含氮无机物、凯氏氮、硫化物的气相分子吸收光谱法，且已经列入国家标准方法。近年来，环境监测工作者又陆续开发了新的监测方法，如气相分子吸收光谱法测定高锰酸盐指数等。气相分子吸收光谱法已成为环境监测领域的重要分析方法之一。

3.4原子发射光谱法在环境监测领域的应用

原子发射光谱法（AES）是利用每种化学元素都有特征谱线的特点，测试待测元素在激发后发射特征的电磁辐射（特征波长），进行元素定性、定量分析。基于此特点，原子发射光谱法可以同时进行多种元素的测定。可直接检测元素特征谱线，能够实现快速、准确分析，而且检出限低、线性范围广（约为2个数量级），一次可以测定几十种元素。另外，有科研工作者创立了一种以电感耦合等离子体为激发光源的新型分析技术，称为电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-AES），检出限比普通原子发射光谱法低3~4个数量级，线性范围可以扩大到4~6个数量级，已广泛应用于水和废水、大气、土壤、沉积物、大气颗粒物等环境监测领域。

4光谱法在环境监测领域的前景展望

4.1光谱法应用于在线监测、实时传输

环境污染事件频发，构建自动化、全覆盖的环境监测系统成为必然。传统监测技术以手工采样和实验室分析为主，分析用时长且参数单一。因此，应通过仪器设备、技术方法的优化，实现对环境状态实时、多参数及多领域的在线监测。在线监测与实验室分析技术有机结合，既可以发挥不同分析方法的优势，又可以提高监测数据质量，为环境治理提供及时、可靠的技术支持。

4.2研发新设备，创建新方法

科研人员可以从光谱法的基本原理入手，结合经典分析方法和新技术，研发新设备、创建新方法。筛选灵敏度高的显色剂、使用更好的分光系统和更灵敏的检测器，提高监测方法的灵敏度，降低方法检出限，实现光谱法在痕量和超痕量级污染物质分析方面的应用。加强对光谱类仪器的研究，使光谱法的应用范围越来越广。改进光谱仪性能，建立新的分析方法，使仪器灵敏度和分析结果的准确度不断提高。

结束语

随着我国生态环境保护工作进入“深水区”，环境监测工作也面临越来越多的挑战和机遇。环境监测工作的范围越来越广，对分析方法的要求越来越高。相关部门应重视环境监测分析方法的研究和应用转化，科学合理的开发新方法，研发新设备，最大限度发挥光谱法在环境监测领域的应用。

参考文献

[1]武汉大学化学系.仪器分析[M].北京:高等教育出版.2001.

[2]陈梅芹，吴景雄.UV-VIS分光光度法在环境监测上的应用及测定方法的选择[J].广东石油化工学院学报，2011，21(4):15-19.

[3]吴华文，杨晓.原子吸收分光光度法在环境分析领域中的应用[J].中国石油和化工标准与质量.2011(4):41.

[4]刘胜玉，冯钦文，涂文子.气相分子吸收光谱法测定珠江水体中的高锰酸盐指数[J].人民珠江，2018，39(6):11-15.