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[摘 要]随着我国环境质量的不断恶化,环境监测受到重视,越来越多的现代仪器分析技术被应用到环境监测领域,用来提高监测结果的准确度和灵敏度。针对于环境中的污染物质,可以采用先进的监测手段来对其整个生态系统的影响进行全面反映,从而根据环境污染程度进行分析,以便于采取切实可行的治污措施。本文分析了现代仪器分析技术在环境监测中的具体应用,体现出现代仪器分析技术对环境保护的重要性。
[关键词]应用范围;现代仪器分析技术;环境监测
中图分类号:TH567 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
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 环境监测的重要性
经济的发展虽然在一定程度上提高了人们的生活水平,但对人们生活的环境和生态平衡造成的影响却越来越严重。人们在日常生活中会看到很多的环境污染现象,包括水质污染、土地污染、空气污染等等。这些环境污染已经逐渐影响到人们的日常生活,人们的生活用水、呼吸的空气、居住的地方等等,这些都是人们经常考虑的问题。环境污染使人们生活的空间逐渐缩小,能够利用的资源逐渐稀少,长此下去,就会对人们的生命健康问题造成很大的影响。环境污染现象虽然一直存在,但仅凭肉眼是无法解决环境问题的。人们想要解决环境污染问题,就需要用科学的方法对环境污染的来源进行监测和分析,为人们对环境的保护和维持生态平衡提供科学的依据。由此可见,环境检测是环境保护中不可或缺的一个重要环节。
2 现代仪器分析技术简介
现代仪器分析技术是多种技术和理论知识下的产物,现代仪器分析技术涉及的理论知识有很多,包括生物学、化学、高数、物理学等等,其涉及的技术包括电子技术、计算机技术、网络技术等等。通过研究人员通过这些理论和技术,研发出了很多现代仪器分析技术,包括色谱技术、分光光度技术、电感耦合等离子体质谱技术等等。
3 现代仪器分析技术特点与应用范围
下面具体分析了现代仪器分析技术中色谱技术、分光光度技术、电感耦合等离子体质谱技术的种类、特点和应用范围。
3.1 色谱技术
色谱技术大致分为三个种类,包括气相色谱技术、高效液相色谱技术、离子色谱技术。
3.1.1 气相色谱技术
气相色谱技术是一种分析混合物质的分析方法,尤其是一些挥发性能较好的混合物,其检测的内容包括混合物中的苯、PoPs等有害物质。气相色谱仪是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配及吸收系数不同,由载气将被测气体试样或(在气化室内瞬间)气化后的液体试样带入色谱柱中进行分离,然后在载气携带下先后离开色谱柱进入检测器进行检测,对样品进行定量分析和研究。气相色谱技术应用的范围比较广,像一些被污染的水资源、土壤、空气等等,都可以用气相色谱技术对这些混合物中的污染成分进行监测。气相色谱技术的广泛应用,使人们对环境污染的来源有了深入的了解,为后续监测技术的不断研发提供了科学依据。
3.1.2 高效液相色谱技术
高效液相色谱技术是一种分析高污染混合物质的分析技术,特别是一些受污染程度十分严重的混合物质,都可以通过高效液相色谱技术进行定量分析和检测。高效液相色谱法是利用进样阀把被测样品导入色谱柱,利用样品中各组分在色谱柱内固定相和流动相间分配系数或吸附特性的差异进行分离,柱流出液连续通过检测器,样品组分逐个被檢测并转换为电信号后记录下来。依据组份的保留时间和响应值(峰面积或峰高)进行定性和定量分析。其分析的有害物质成分有很多,包括阴离子、有机氯农药、酚类、邻苯二甲酸脂类等等。高效液相色谱技术虽然分析的是污染浓度很高的混合物,但其分析的精确度很高,得出的数据和内容都很精确。同时高效液相色谱技术的分析速度很快,提高了环境监测人员的工作效率。
高效液相色谱技术应用的范围包括被污染过的土壤、被严重污染过的水资源等等一些遭受污染程度严重的混合物质。高效液相色谱技术的广泛应用主要针对的是那些环境污染现象十分严重的区域,对改造环境和维护生态平衡的发展有着重要的作用。
3.1.3 离子色谱技术
离子色谱技术分析的成分包括氯、硝酸根、亚硝酸根、氟、硫酸根等等。离子色谱技术的工作原理就是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对离子性物质进行分离,用电导检测器连续检测流出物电导变化的一种液相色谱方法。在分析过程中,可以使用等离子色谱技术和质谱联用对样品进行刺激,使检测出来的成分更加精确和完整。离子色谱技术应用的范围很广,包括大气污染之后形成的酸雨、電子工业、化学用品、生活用水、农业污染等等。离子色谱技术的应用,大大提高了人们对环境污染来源的分析程度,为环境保护和生态平衡的实施提供了有力的科学依据。
3.2 分光光度技术
分光光度技术在环保方面常用的类型有两种,一种是紫外可见分光光度技术,一种是原子吸收分光光度技术。
紫外可见分光光度计基本原理是指采用一个可以产生多个波长的光源,通过系列分光装置,从而产生特定波长的光源,光源透过测试的样品后,部分光源被吸收,计算样品的吸光值,从而转化成样品的浓度。紫外光分光光度技术是一种复合型装置仪器,其中仪器基本上都由五部分组成:(1)光源;(2)单色器(包括产生平行光和把光引向检测器的光学系统);(3)样品室;(4)接收检测放大系统;(5)显示或记录器。显示部分经常会配备一些辅助性装置,包括记录仪、微处理器等辅助装置,使检测人员在检测过程中能够更加清楚的观察到污染物质的成分。单色器的作用就是将复杂的光分解成单色光,同时在分解过程中保持单色光束的纯度,使样品的成分保存完好,保证分析的正确率。光源需要拥有一个连续的且稳定的光谱,确保仪器在使用过程中能够观察到稳定的波段。无论在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学研究领域,还是在化工、医药、环境监测冶金等现代管理行业,紫外分光光度都获得广泛的应用。 紫外分光光度技术的应用,使人们能够监测的物质更加广泛,能够让人们对日常生活中使用的电子产品和食用物质拥有一定的认知,对人们保护自己的身体健康起到很大的作用。
原子吸收分光光度技術是一种根据基态原子对特征波长的吸收,测定试样中元素含量的方法。由光源发出被测元素的特征波长(共振线),待测元素通过原子化后对特征波长产生吸收,通过测定此吸收的大小,来计算出待测元素的含量。原子吸收具有很多特点,像灵明度高、操作简单、准确度高等等,因为这些优点,原子吸收在常量和痕量元素分析方面被广泛应用于各行各业,如地质、冶金行业,食品和饮料行业,水体和环境检测等等。
3.3 电感耦合等离子体质谱技术
电感耦合等离子体质谱仪的工作原理是根据被测元素通过一定形式进入高频等离子体中,在高温下电离成离子,产生的离子经过光学透镜聚焦后进入质谱分析器按照荷质比分离,既可以按照荷质比进行半定量分析,也可以按照特定荷质比的离子数目进行定量分析。一般由离子源、质量分析器和检测器三部分组成,还配有数据处理系统、真空系统、供电控制系统等。电感耦合等离子体质谱技术的功能很强大,包括装置的灵敏度很高,能够适应高温效应等等,监测人员可以电子技术清晰地看到样品的成分和运动的过程。其监测的成分有很多,比如说一些常见的金属元素如锰、锡、钒等等。电感耦合等离子体质谱技术的应用范围很广,地球上出现的物质大多数都可以应用这种技术来分析其中的污染物成分,包括矿物质、地下水、生物水、土壤、包裹体等等。电感耦合等离子体质谱技术的应用,提高了监测人员的工作效率,使监测人员的工作轻松了很多。电感耦合等离子体质谱技术使人们对环境的监测力度不断加深,范围更广,能够帮助人们更快的监测出环境污染问题。同时这种技术加快了人们对环境保护的进程,对维持生态平衡的发展提供了高价有效的科学依据。
4 结语
现代仪器分析技术的应用,使人们对环境的监测力度提高了很多,检测的范围也不断扩展开来,大大加快了人们的监测进程。现代仪器分析技术使人们对环境污染的来源和危害有了深刻的了解,对人们保护环境和维护生态平衡有着巨大的作用。由此可见,现代仪器分析技术在环境监测中的重要程度。
参考文献
[1] 丁艳,杜庆才,孙兰萍,朱兰保.浅析现代仪器分析技术在环境分析中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2013(02).
[2] 向俊,尚云涛.离子色谱法在水质分析中的应用研究进展[J].环境与发展,2014(06).
[3] 郭小敏,杨徐康.现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用[J].江西化工,2013(04).
[4] 阿曼古力·阿布都热合曼.電感耦合等离子体质谱技术在环境监测中的应用进展[J].资源节约与环保,2015(09).
[关键词]应用范围;现代仪器分析技术;环境监测
中图分类号:TH567 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
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 环境监测的重要性
经济的发展虽然在一定程度上提高了人们的生活水平,但对人们生活的环境和生态平衡造成的影响却越来越严重。人们在日常生活中会看到很多的环境污染现象,包括水质污染、土地污染、空气污染等等。这些环境污染已经逐渐影响到人们的日常生活,人们的生活用水、呼吸的空气、居住的地方等等,这些都是人们经常考虑的问题。环境污染使人们生活的空间逐渐缩小,能够利用的资源逐渐稀少,长此下去,就会对人们的生命健康问题造成很大的影响。环境污染现象虽然一直存在,但仅凭肉眼是无法解决环境问题的。人们想要解决环境污染问题,就需要用科学的方法对环境污染的来源进行监测和分析,为人们对环境的保护和维持生态平衡提供科学的依据。由此可见,环境检测是环境保护中不可或缺的一个重要环节。
2 现代仪器分析技术简介
现代仪器分析技术是多种技术和理论知识下的产物,现代仪器分析技术涉及的理论知识有很多,包括生物学、化学、高数、物理学等等,其涉及的技术包括电子技术、计算机技术、网络技术等等。通过研究人员通过这些理论和技术,研发出了很多现代仪器分析技术,包括色谱技术、分光光度技术、电感耦合等离子体质谱技术等等。
3 现代仪器分析技术特点与应用范围
下面具体分析了现代仪器分析技术中色谱技术、分光光度技术、电感耦合等离子体质谱技术的种类、特点和应用范围。
3.1 色谱技术
色谱技术大致分为三个种类,包括气相色谱技术、高效液相色谱技术、离子色谱技术。
3.1.1 气相色谱技术
气相色谱技术是一种分析混合物质的分析方法,尤其是一些挥发性能较好的混合物,其检测的内容包括混合物中的苯、PoPs等有害物质。气相色谱仪是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配及吸收系数不同,由载气将被测气体试样或(在气化室内瞬间)气化后的液体试样带入色谱柱中进行分离,然后在载气携带下先后离开色谱柱进入检测器进行检测,对样品进行定量分析和研究。气相色谱技术应用的范围比较广,像一些被污染的水资源、土壤、空气等等,都可以用气相色谱技术对这些混合物中的污染成分进行监测。气相色谱技术的广泛应用,使人们对环境污染的来源有了深入的了解,为后续监测技术的不断研发提供了科学依据。
3.1.2 高效液相色谱技术
高效液相色谱技术是一种分析高污染混合物质的分析技术,特别是一些受污染程度十分严重的混合物质,都可以通过高效液相色谱技术进行定量分析和检测。高效液相色谱法是利用进样阀把被测样品导入色谱柱,利用样品中各组分在色谱柱内固定相和流动相间分配系数或吸附特性的差异进行分离,柱流出液连续通过检测器,样品组分逐个被檢测并转换为电信号后记录下来。依据组份的保留时间和响应值(峰面积或峰高)进行定性和定量分析。其分析的有害物质成分有很多,包括阴离子、有机氯农药、酚类、邻苯二甲酸脂类等等。高效液相色谱技术虽然分析的是污染浓度很高的混合物,但其分析的精确度很高,得出的数据和内容都很精确。同时高效液相色谱技术的分析速度很快,提高了环境监测人员的工作效率。
高效液相色谱技术应用的范围包括被污染过的土壤、被严重污染过的水资源等等一些遭受污染程度严重的混合物质。高效液相色谱技术的广泛应用主要针对的是那些环境污染现象十分严重的区域,对改造环境和维护生态平衡的发展有着重要的作用。
3.1.3 离子色谱技术
离子色谱技术分析的成分包括氯、硝酸根、亚硝酸根、氟、硫酸根等等。离子色谱技术的工作原理就是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对离子性物质进行分离,用电导检测器连续检测流出物电导变化的一种液相色谱方法。在分析过程中,可以使用等离子色谱技术和质谱联用对样品进行刺激,使检测出来的成分更加精确和完整。离子色谱技术应用的范围很广,包括大气污染之后形成的酸雨、電子工业、化学用品、生活用水、农业污染等等。离子色谱技术的应用,大大提高了人们对环境污染来源的分析程度,为环境保护和生态平衡的实施提供了有力的科学依据。
3.2 分光光度技术
分光光度技术在环保方面常用的类型有两种,一种是紫外可见分光光度技术,一种是原子吸收分光光度技术。
紫外可见分光光度计基本原理是指采用一个可以产生多个波长的光源,通过系列分光装置,从而产生特定波长的光源,光源透过测试的样品后,部分光源被吸收,计算样品的吸光值,从而转化成样品的浓度。紫外光分光光度技术是一种复合型装置仪器,其中仪器基本上都由五部分组成:(1)光源;(2)单色器(包括产生平行光和把光引向检测器的光学系统);(3)样品室;(4)接收检测放大系统;(5)显示或记录器。显示部分经常会配备一些辅助性装置,包括记录仪、微处理器等辅助装置,使检测人员在检测过程中能够更加清楚的观察到污染物质的成分。单色器的作用就是将复杂的光分解成单色光,同时在分解过程中保持单色光束的纯度,使样品的成分保存完好,保证分析的正确率。光源需要拥有一个连续的且稳定的光谱,确保仪器在使用过程中能够观察到稳定的波段。无论在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学研究领域,还是在化工、医药、环境监测冶金等现代管理行业,紫外分光光度都获得广泛的应用。 紫外分光光度技术的应用,使人们能够监测的物质更加广泛,能够让人们对日常生活中使用的电子产品和食用物质拥有一定的认知,对人们保护自己的身体健康起到很大的作用。
原子吸收分光光度技術是一种根据基态原子对特征波长的吸收,测定试样中元素含量的方法。由光源发出被测元素的特征波长(共振线),待测元素通过原子化后对特征波长产生吸收,通过测定此吸收的大小,来计算出待测元素的含量。原子吸收具有很多特点,像灵明度高、操作简单、准确度高等等,因为这些优点,原子吸收在常量和痕量元素分析方面被广泛应用于各行各业,如地质、冶金行业,食品和饮料行业,水体和环境检测等等。
3.3 电感耦合等离子体质谱技术
电感耦合等离子体质谱仪的工作原理是根据被测元素通过一定形式进入高频等离子体中,在高温下电离成离子,产生的离子经过光学透镜聚焦后进入质谱分析器按照荷质比分离,既可以按照荷质比进行半定量分析,也可以按照特定荷质比的离子数目进行定量分析。一般由离子源、质量分析器和检测器三部分组成,还配有数据处理系统、真空系统、供电控制系统等。电感耦合等离子体质谱技术的功能很强大,包括装置的灵敏度很高,能够适应高温效应等等,监测人员可以电子技术清晰地看到样品的成分和运动的过程。其监测的成分有很多,比如说一些常见的金属元素如锰、锡、钒等等。电感耦合等离子体质谱技术的应用范围很广,地球上出现的物质大多数都可以应用这种技术来分析其中的污染物成分,包括矿物质、地下水、生物水、土壤、包裹体等等。电感耦合等离子体质谱技术的应用,提高了监测人员的工作效率,使监测人员的工作轻松了很多。电感耦合等离子体质谱技术使人们对环境的监测力度不断加深,范围更广,能够帮助人们更快的监测出环境污染问题。同时这种技术加快了人们对环境保护的进程,对维持生态平衡的发展提供了高价有效的科学依据。
4 结语
现代仪器分析技术的应用,使人们对环境的监测力度提高了很多,检测的范围也不断扩展开来,大大加快了人们的监测进程。现代仪器分析技术使人们对环境污染的来源和危害有了深刻的了解,对人们保护环境和维护生态平衡有着巨大的作用。由此可见,现代仪器分析技术在环境监测中的重要程度。
参考文献
[1] 丁艳,杜庆才,孙兰萍,朱兰保.浅析现代仪器分析技术在环境分析中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2013(02).
[2] 向俊,尚云涛.离子色谱法在水质分析中的应用研究进展[J].环境与发展,2014(06).
[3] 郭小敏,杨徐康.现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用[J].江西化工,2013(04).
[4] 阿曼古力·阿布都热合曼.電感耦合等离子体质谱技术在环境监测中的应用进展[J].资源节约与环保,2015(09).