现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用

黄 勇

(广西环境监测中心站 广西壮族自治区南宁 530028)

随着我国社会经济的快速发展，人们生活水平不断提高，公众更加关注环境质量和生态保护，一些以前不大受关注的环境污染物也逐渐得到重视。现代仪器分析技术具有灵敏度高、准确度高、分析速度快的特点，已经成为监测这些污染物的重要手段。现代仪器分析技术在我国环境监测领域的应用，有力地推动了我国环境保护工作的发展。

1 色谱分析法在环境监测中的应用

色谱分析法的分析和分离速度极快，是一种极为高效的分析法。色谱分析法利用混合物中的固定相与流动相所具备的吸附能力、亲和作用以及分配系数等方面存在的差异实现化学物质的检测，通过分析色谱曲线既可以对样品进行定性，又可以对样品进行定量分析。我国环境监测中常用到的色谱分析方法有：气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法。我国已加入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，该公约于2004年生效。《斯德哥尔摩公约》中列出及以后增加的持久性有机污染物（POPs），绝大部分是使用气相色谱法进行检测。

1.1 气相色谱法（GC）

自20世纪60年代以来，气相色谱法就被广泛应用于我国的大气、水质以及土壤等环境样品分析，特别是应用于分析样品中的苯、甲苯等有机污染物。目前，世界上已知的有机化合物的种类超过了300万种，其中具有挥发性的化合物大约占了20%左右，气相色谱法用来分析具有挥发性、半挥发性的化合物。1989年我国确定了68种有毒污染物的名单，其中有58种是通过气相色谱法对它们的进行定性和定量分析，包括挥发性卤代烃、苯系物以及有机氯农药等物质。

1.2 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法是通过对色谱柱中的液体流动相施加高压，以达到对液体进行分离分析的目的，具有速度快、工作效率高、灵敏度高等多种优点，是针对热稳定性差、挥发性低以及分子量大的有机污染物进行分离和分析的，而这种类型的有机污染物占到总数的80%以上，例如：苯并芘、多环芳烃类、微囊藻毒素等。

1.3 离子色谱法（IC）

离子色谱是高效液相色谱的一种，用于分析硫酸根、硝酸根、氟、氯等阴阳离子。离子色谱是仅有的一种可同时作多组分痕量阴离子快速分析的方法，特别适用于酸雨成份（硫酸根、硝酸根、亚硝酸根）分析，因此在环境监测领域得到普遍使用。

2 原子吸收光谱法在环境监测中的应用

原子吸收光谱法（AAS）也被称为原子吸收分光光度法，是将样品气化并利用基态原子的特征谱线所具备的吸收作用进行定量分析。原子吸收光谱法具有高效、抗干扰能力强、灵敏度高、适用范围广以及稳定性好等方面的优势，可以进行检测的元素达到70多种，主要是针对样品中的重金属元素进行测量的，例如：镉、铅、铜等。原子吸收光谱法包括火焰法和无火焰法两大类，无火焰法最常用的是石墨炉法。

近年来我国多地发生血铅事件、镉米事件，引起公众对重金属污染的关注。2009年起我国开展实施重金属污染综合防治，2011年国务院批复《重金属污染综合防治“十二五规划”》，划定内蒙古、江苏、浙江等14个省区为重点治理省区，有色金属矿采选、有色金属冶炼等5个行业4452家企业为重点防控企业。水质、大气、土壤、固体废物等环境样品中重金属的测定都普遍应用原子吸收光谱法。

3 质谱联用技术在环境监测中的应用

质谱分析法（MS）是将样品处理成带电离子并通过磁场，按照质荷比的不同来分离，在检测器上形成质谱，根据质谱中的位置和强度进行定性和定量分析。质谱分析法可以单独使用，但更多的是与其它仪器设备进行联用，例如：气相色谱分析法与质谱分析法的联用（GC/MS），不仅可以将气相色谱分析法的分辨率发挥到极致，而且还可以发挥质谱分析法极强的鉴别能力，有利于进行未知组分的多混合物的定性和定量鉴定，这已经在环境监测领域得到广泛应用。高效液相色谱——质谱联用(HPLC/MS)可以对农药的残留进行快速的测定。电感耦合等离子发射光谱——质谱联用(ICP/MS)可一次测定水中多种重金属元素，尤其适用于集中式生活饮用水地表水源地特定项目中铊、钛、铍等元素的测定。现在更出现了串联质谱技术，例如GC/MS/MS，可以进行超痕量分析，可达到飞克级别的灵敏度。

4 结语

终上所述，人类的生产与生活给环境带来了极大的压力，社会经济的发展使得污染物的种类和数量也在急剧增加，对于现代仪器分析技术的要求也在不断提高。目前，气相色谱、原子吸收光谱、质谱联用等检测技术已经在环境监测领域得到普遍应用，极大地提高了监测数据的准确度，保证了环境管理工作的顺利推进。

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