基于现代仪器分析的环境无机分析化学研究论文_淮瑞娟,周琰,王宁

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摘要:环境检测是环境保护的基础工作,通过检测环境中各项信息数据,判断当前环境污染程度大小,依据环境保护标准,拟定环境保护方案目前,引入多种现代仪器分析方法,提出现代仪器分析在化学元素定量、污染分析、环境检测、自动化检测中的应用,旨在为环境检测及治理提供参考依据。

关键词:现代仪器;环境无机分析;环境检测

1.环境无机分析的特点

1.1种类繁杂

通常情况下,环境影响较为复杂,需要在实际分析中进行充分考虑。大部分人们在生活过程中会受水、空气、环境、土壤、废渣等多种因素的影响,因此需要在日常监测中重视对不同因素、元素的检测,明确环境的主要污染影响原因,并在相关领域有所研究。目前已检测出的三百多种空气污染源中,多氯联苯异为主要受关注元素,其异构体可超过210多个,但可鉴定检测出的数量有限,由此可见,环境影响因素种类繁多,仍需不断研究。

1.2样本组分的多样性

环境污染种类日渐增加,导致环境介质组成的成本不断增加,对此大大增加了环境成分的分析复杂度。同时环境污染中,不同污染物形态各异、价态增加,都对环境分析带来了较大干扰。如:常见环境影响因素水因子,其在环境发生改变后,极易由液态向固态或气态转换,增加了样本分组的种类,多样性导致样本分析难度增加。

1.3环境分析样品组分含量低、稳定性差

通常情况下,在进行样本检测时,基本样品污染物成分含量较少,因此在检测过程中,难以及时发现检测组的环境样品成分,由此可见需要不断提升检测仪器的精确性、检测水平,优化检测方式,保证检测结果的科学准确性。综合实际情况可见,在进行环境物质检测时,需要对其化学性质、生物性

2.常见的现代仪器分析方法

2.1原子荧光法

通常情况下,该方法在水环境作业中应用较多,利用原子荧光法,检测水环境中金属元素,判断这些元素的痕量是否超出标准,如果超出标准,立即采取措施加以处理,从而达到保护环境的目的。目前,利用此方法能够检测水中金属混合物种类高达8种,包括锗、碲等,操作灵活、简单,不会对基体质量造成影响。我国部分工作人员将此检测方法应用到人体残骸检测当中,通过检测残骸中的骨骼、毛发等,确定死者的死因。

2.2电感耦合等离子体发射光谱法

该方法主要用来清洁水基体,确定水体中含有哪些金属元素,并检测生物样品中所含元素等,以便为环境无机分析研究提供数据支撑。由于样本元素类型逐渐增加,为了满足有机分析需求,在不降低检测质量及工作效率的前提下,逐渐增加检测元素,调节检测设备参数及性能,以此增加检测元素类别。

2.3色谱分析法

该方法通过采取高速分离处理,将样本中的不同物质分离开来,以便样本特性分析。在实际工作开展中,以物品不相容特性为依据,分别检测样本中各项元素指标数据,引入吸附能力、亲和作用、元素系数等参数,综合分析样本化学特性,合理布局检测试验,得到样本污染物物质类别及含量大小,这对环境保护工作的开展帮助较大。另外,还可以利用此方法,对样品进行定量和定性分析。目前,应用比较多的方法有高效液相分析法、气相色谱法等。

2.4离子色谱法

该方法主要对水环境进行检测,通过分离阴离子和阳离子,实现溶液分离检测。这种方法优势在于选择性强,操作较为灵敏,能够同时检测多种水体成分。在实际工作开展中,可以利用电导检测设备,测试水中离子浓度信息,从而确定二氧化硫等离子在某固定体积内溶液浓度大小,经过阳离子分离柱处理,得到环境有机参数测试结果。

2.5流动性注射分析法

该方法消耗试剂量比较少,与传统作业相比,利用该方法来分析环境无机化学成分工作效率更高一些,并且劳动强度较低,可以作为环境检测主要工具。

2.6分光光度法

该方法利用水质自动检测方式,通过调节分光光度,分别测试水环境中各项参数指标,取平均值作为测试结果,以此提高检测精度。

3.现代仪器分析方法在环境无机分析化学中的应用研究

3.1基于污染分析的应用

水是人们生存不可缺少的资源,虽然我国经济水平有所提升,但是水污染问题日渐严重,一些工厂废水、生活废水处理不当,直接排入河道中,导致水污染严重。为了解决水污染问题,对水污染进行分析非常重要,通过分析水中各项元素含量大小,判断当前检测水是否遭受污染,如果遭受污染,根据超标元素类别,拟定水污染治理方案。目前,对水污染元素检测应用比较多的方法为电感耦合等离子体发射光谱法,本文以该方法为例,对水污染问题进行分析,开展水质无机项目测定研究。利用电感耦合等离子体发射光谱法,对水中各项指标进行测试分析,以粉煤灰污染为核心展开测试研究。取适量待检测水倒入试验容器中,利用检测设备采集水污染信息。测试结果表明,该样本水中含有金属元素超出标准,包括铜元素和铁元素,判定该样本水已经遭受污染。在下一步工作计划中,应该将取样区域水污染治理作为环保工作开展重要区域。

3.2基于环境检测的应用

现代仪器的出现,打破了传统环境检测模式,将理论部分投入到实践应用中,通过创造现代化环境检测平台,实现多项环境因素实时采集,以便环境保护工作的开展。针对我国环境污染问题,需要拟定一套完整的环境检测方案,根据检测结果,拟定处理方法。本文以环境无机化学成分中的Ca2PO3+、Tb+离子等因素作为分析指标,采用离子色谱法,分别对各项离子进行测试。在实践操作中,通过调节水中样品电压数值,测得Ca2PO3+、Tb+离子数量,结果如图1所示。

图1样品电压偏移下二次离子数量测试结果

通过观察图1中的测试结果可知,随着样品电压偏移量的增加,二次离子数量先增加而后减少,趋近于0。0V电压为转折点,当样品电压超过0V以后,离子数量迅速下降。依据此变化特性,在环境检测中,可以根据测得数据,拟定环境治理方案,通过调节电压偏移量来控制离子数量,使其满足环境保护要求。以上试验是对Ca2PO3+、Tb+离子环境检测及治理展开的研究,根据此研究结果可以拟定一套环境检测及治理工作方向。首先,利用离子色谱法对环境无机化学元素进行检测。其次,对检测结果元素化学特性进行分析,以绘图方式直观获取结果,找到元素变化区间范围。最后,根据元素变化区间范围,结合环境保护元素控制要求,确定元素控制范围,基于此范围,拟定元素控制条件策略,将其作为环境治理依据,以此体现环境检测价值。

3.3基于自动化检测的应用

随着智能化技术的快速发展,各项领域逐渐追求智能化管理发展,利用自动化设备采集信息、加工生产等。对于环境无机化学分析亦是如此,自动化检测是该领域当前重点研究内容,也是未来主要研究内容。该项环境无机化学分析内容的展开是利用现代化自动操控仪器,检测环境空气、水等是否对达到标准,为生产加工进行指导的同时,也为人们的身体健康保驾护航。目前,我国对环境空气质量的检测做得工作较多,已经开发了较为成熟的自动化检测仪器。这些仪器采用的理论依据有很多,例如流动性注射分析法、离子色谱法等。利用这些仪器采集空气指标参数,按照身体健康要求,对当前空气指标参数进行打分,生成空气指数,为人们出行提供参考。

结束语

通过上述分析和研究,希望可以对环境监察部门工作的开展提供帮助,并通过先进技术和设备的应用,有效的提高我国环境检测质量,进而为我国环境治理等相关工作的开展提供充足的数据支持。

参考文献:

[1]陈磊磊,袁锡泰,余长合,etal.电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定环境水样中5种重金属元素[J].中国无机分析化学,2017(4):11-15.

[2]尹红菊,王雪飞,余英,etal.科学研究模式在无机及分析化学实验中的探索———以“碱式碳酸铜的制备”为例[J].曲靖师范学院学报,2019,38(3):24-27.

[3]邓述培,范鹏飞,唐玉霜,etal.X射线荧光光谱(XRF)法测定土壤污染样品中9种重金属元素[J].中国无机分析化学,2019(4):12-15.

论文作者:淮瑞娟,周琰,王宁

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/14

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