環境監測中化學分析方法的應用
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摘要：化學分析方法在環境監測中應用具有環境的兼容性高、適用于多種物質監測等優勢，本文主要分析了環境監測的基本步驟、分析化學在環境監測中的主要方法及化學分析方法在環境監測中的應用。
關鍵詞：化學分析方法；環境監測；氣相色譜–質譜技術
引言
隨著經濟的發展、社會的進步，環境破壞呈現出越來越嚴重的趨勢，人們也意識到越來越嚴重的環境污染問題帶給人類生活的不利影響，因此，更加重視環境污染的監測，通過化學分析方法確定環境污染物的含量與種類，污染程度、確定污染源，從而可以制定針對性的環境污染治理方法，這對于環境的改善具有非常重要的意義。因此，本文主要分析了化學分析方法在環境監測中的應用，期望通過闡述為化學分析方法的應用提供理論支撐[1]。
1.1對環境的兼容性高
化學分析方法應用在環境監測中對于環境具有非常高的兼容性，可以監測各種各樣的環境問題，如監測不同的盆地、高原等不同陸地的環境污染情況，也可以檢測不同的湖泊、海洋、河流等環境污染情況，同時還可以監測大氣的環境污染情況，總之，化學分析方法的應用非常廣泛，且方法簡單、應用靈活，對于環境污染監測工作的推進具有非常重要的作用。
1.2適用于多種物質的監測
由于地球生態環境中的物種種類繁多，地球的生態環境呈現出復雜性的特點，由此造成不同物質之間的結構差異巨大，而化學分析方法可以適用于多種物質的監測和分析，可以很好的解決環境監測中的復雜性問題。此外，化學分析方法還可以精確的分析不同物種的內部構造及相關的數據，監測結果準確性和可靠性高，從而實現環境的高效治理。
2環境監測的基本步驟
環境監測的基本步驟如下：（1）根據環境保護部門的受領任務，環境監測的任務主要來自環境保護主管部門的相關指令委托相應的組織、個人及檢測機構等進行環境監測，環境監測是一項具有技術特性和明顯政府傾向的活動，因此，一般在環境監測時都會下達具體的環境監測任務。（2）在環境監測中，主要是掌握污染物的排放規律，分析污染源的性質、污染源的相對位置、污染源的氣象環境水文等條件。（3）根據監測的目標設計環境樣品采集方法，如實記錄樣品現場的環境監測情況，并根據相應的程序采用化學分析方法完成監測，對樣品進行分析監測，同時整理監測數據結果，實現數據的分析和統計檢驗。之后，結合環境監測現場的具體資料對環境監測結果進行解釋，根據相應的規定給出研究報告[2]。
3化學在環境監測中的主要方法
3.1原子吸收和原子熒光法
近些年來原子吸收技術的應用非常廣泛，應用這種方法可以快速測定環境中污染性較強的金屬元素。當前我國已經研究了原子熒光儀，通過該儀器可以快速監測水中含有的As、Bi、Se等八種元素化合物，檢測的精度高，獲得的監測數據安全可靠，并且檢測結果受到外部環境的影響較小。
3.2等離子體發射光譜法
當前在環境監測中等離子體發射光譜法的應用越來越廣泛，該方法尤其適合應用在水體環境監測中，通過該種方法可以實現廢水中存在的金屬離子、金屬元素的快速檢測，從而確定是否超標。此外，在實踐應用中，等離子體發射光譜法的靈敏度、精確度都很高，同時該方法的應用簡單，測定所需要的時間短。
3.3離子色譜法
離子色譜法（IC）就是以離子交換原理為指導連續對多種陽離子、陰離子等進行分離、定量、定性等的分析方法，該方法在應用時需要以鹽酸溶液作為淋洗液，并且在分離柱中填充低容量的陽離子交換樹脂。陰離子柱分離測定的離子包括氟離子（F-）、溴離子（Br-）、硫酸根離子（SO42-）、硝酸根離子（NO3-）等進行測定；陽離子柱分離測定的離子包括銨鹽離子（NH4+）、鈉離子（Na+）、鎂離子（Mg2+）等活潑金屬離子進行測定。
3.4分光光度法和流動注射分析法
分光光度法具有靈敏度高、選擇性強等特點，在研究中的應用十分廣泛，備受重視。在實踐應用中將分光光度法和流動注射分析法相結合，簡化了實驗操作步驟，提高了實驗的分析精度。現階段，分光光度和流動注射分析法在水質監測中可以檢測的離子包括硝酸根離子（NO3-）、銨鹽離子（NH4+）、氟離子（F-）、鉻酸根離子（CrO42-）、鎂離子（Mg2+）、鋅離子（Zn2+）、鎘離子（Cd2+）等。
3.5氣相色譜–質譜（GC–MS）技術
GC–MS技術具有高靈敏度、適用范圍寬、選擇性高等特點，在環境監測中的地位越來越重要。相比于GC–MS技術，GC–MS/MS技術可對目標物進行二次裂解，其多級反應監測模式（MRM）可有效降低復雜樣品基質干擾，提高檢測靈敏度和準確性。近年來，GC–MS/MS技術的應用日益廣泛，已經成為環境監測工作中不可或缺的一大利器。
4化學分析方法在環境監測中的應用
由于化學分析方法較多，以GC-MS/MS技術為例對其在環境監測的應用。GC-MS/MS技術在環境監測中的應用包括空氣環境監測、水環境監測、土壤環境監測。
4.1在空氣環境監測中的應用
空氣環境中的污染物主要為多環芳烴、二噁英類化合物、多氯聯苯以及揮發性有機物等，這些物質是一種持久性的有機污染物，具有致癌、致畸、致突變等熱點，分布十分廣泛，并且在大氣中十分容易形成顆粒物質，通過呼吸道進入人體肺部之后對人體的身體健康產生不良影響。當前很多學者對該方法的應用進行了研究，例如，趙波等建立了GC–MS/MS檢測環境空氣中多環芳烴的方法。張利飛等基于GC–MS/MS法對空氣中的二噁英類化合物進行分析，物質的檢出限在0.080~2.83pg/μL之間，可以實現大氣中大氣中超痕量二噁英的測定。王炳玲等建立了超聲輔助萃取—GC–MS/MS體系對空氣中的多氯聯苯進行檢測分析，該方法的目標物可以在30min之內完成分離，并且物質的檢出限在0.0003~0.2080ng/g，該方法在應用中具有簡單、高效、精確度和靈敏度高等特點。馮麗麗等構建了熱吸附—GC–MS/MS的檢測體系，環境空氣中的揮發性有機物檢測范圍為0.00002~0.4μg/m3，該方法的檢測精度較高，檢測結果準確可靠。
4.2GC–MS/MS技術在水環境監測中的應用
水環境中的有害物質監測主要包括硝基苯類化合物、鄰苯二甲酸酯、有機磷農藥和有機氯農藥、多氯聯苯、半揮發性有機污染物等，很多學者也對此進行了研究。董云淵等采用聚苯乙烯微球固相萃取的方法及結合GC–MS/MS方法，實現了7種硝基苯類化合物的檢測，該檢測方法的提取效率高、重現性好，十分適合環境樣品中硝基苯類物質的快速分析、篩查。朱萌萌等利用GC–MS/MS測定方法對生活用水中的鄰苯二甲酸酯類化合物殘留量進行測定，該方法的重現性好。任琳等以固相萃取結合GC–MS/MS法，實現了水中的16種有機氯和有機磷農藥的檢測，檢測過程中，檢測結果的相對標準偏差（RSD）為2.2%~7.4%，檢測方法的選擇性好、靈敏度高。
4.3GC–MS/MS方法在土壤環境監測中的應用分析
土壤環境監測主要包括鄰苯二甲酸酯類物質、有機氯農藥、得克隆類物質、多環芳烴以及多氯聯苯等，GC–MS/MS法由于具有靈敏度高、抗干擾能力強等優點特別適用于土壤環境樣品中痕量有機污染物分析。例如李紅等采用GC–MS/MS法測定了土壤中6種鄰苯二甲酸酯。檢出限為0.1~0.5μg/kg，監測結果的相對標準偏差（RSD）均在14.3%以下。顏慧等采用GC–MS/MS法同時測定了土壤中20種有機氯農藥，檢測結果的靈敏度高。劉合歡等建立了11種得克隆及其結構類似物的GC–MS/MS測定方法，滿足對于土壤中超痕量得克隆類化合物測定要求[3]。
5結語
綜上所述，當前環境問題已經成為社會關注的熱點問題，采用化學分析方法進行環境監測分析，可以精確確定環境中的不同污染物的種類、不同污染物的含量等，確定環境污染的來源，從而為環境治理政策的制定提供數據支撐，總之，通過化學分析方法在環境監測中的應用可以進一步改善社會的生存環境，促進社會的可持續發展。
參考文獻：
[1]陶亞南.離子色譜技術在環境監測的應用研究[J].環境與發展，2018,30(02):151-153.
[2]談靜，劉瓊玉，姜郡亭，等.大氣顆粒物化學組分分析技術研究進展[J].江漢大學學報(自然科學版)，2014(06):9-14.
[3]張慧麗，王建華，劉靖靖，等.氣相色譜–串聯質譜在食品農藥殘留檢測中的應用進展[J].化學分析計量，2014,23(06):103–106.
作者：劉力 單位：衡水學院
