魏中文
(普洱市環(huán)境監(jiān)測站,云南 普洱 665000)
20世紀(jì)初期,隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展環(huán)境問題也變得愈發(fā)嚴(yán)重。許多國家逐漸投入到了有機(jī)污染物檢測的相應(yīng)研究中,該技術(shù)逐漸被重視。但是,在20世紀(jì)初期,我國對有機(jī)污染物的研究確很少,我國的有機(jī)污染物檢測技術(shù)較為落后,發(fā)展的速度也比較慢。近些年,我國的經(jīng)濟(jì)有了進(jìn)一步地發(fā)展,不過環(huán)境問題也變得越來越棘手。因此,我國相關(guān)環(huán)境檢測部門積極地引進(jìn)一些國外先進(jìn)的設(shè)備以及寶貴的檢測經(jīng)驗(yàn)。對于此類方式的應(yīng)用,進(jìn)一步地使得我國有機(jī)污染物檢測技術(shù)得到有效提升,填補(bǔ)了一些技術(shù)空缺。隨著我國的發(fā)展,慢慢地將重點(diǎn)放在了有機(jī)污染物檢測技術(shù)上,不過由于對該技術(shù)研究起步晚,使得相關(guān)的檢測技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱。并且一些有機(jī)污染物分析技術(shù)的流程相對來說較為復(fù)雜難懂,使得我國的有機(jī)污染物檢測技術(shù)與發(fā)達(dá)國家之間仍然存在著差距。對于此類技術(shù)的相關(guān)分析能力,以及進(jìn)行批量檢測還不夠成熟,對于有機(jī)污染物檢測技術(shù)還有許多可改善的地方。
由于不同的有機(jī)物采樣的地點(diǎn)及特征皆不同,只有對于較為有特異性的有機(jī)物進(jìn)行采樣,才可以使得到的數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。并且,目前的有機(jī)物類別比較多,因此在取樣之前就需要有著較為清晰、詳細(xì)的計(jì)劃。同時,相關(guān)的技術(shù)人員還需要根據(jù)不同的有機(jī)物類型,運(yùn)用相應(yīng)的采樣方法。
由于有一些水體當(dāng)中所含有的有機(jī)污染物對于紫外線吸收得比較多,因此相關(guān)技術(shù)人員可以使用紫外吸光度具體對水體中的有機(jī)污染物加以濃度的檢測。這就需要應(yīng)用紫外線光譜檢測的方法,不光要應(yīng)用到偏最小二乘來進(jìn)行計(jì)算,還需要利用主元回歸等方法進(jìn)行相應(yīng)回歸模型的建立,不光如此,還要應(yīng)用到導(dǎo)數(shù)等對于所得出的紫外線光譜檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步地處理。相關(guān)技術(shù)人員為了使得得出的檢測結(jié)果更加具有真實(shí)性,就需要進(jìn)一步減小干擾因素所帶來的影響。
2.1.1 建立相關(guān)的模型
應(yīng)用偏最小二乘法。一般情況下,在應(yīng)用偏最小二乘來計(jì)算輸入光譜的矩陣X以及輸出COD濃度矩陣Y時,可以使用同一種方法,并且為了進(jìn)一步明白矩陣Y對矩陣X分解將可能出現(xiàn)的情況,往往都會將其進(jìn)行相互之間的聯(lián)系。此外,當(dāng)進(jìn)行成分上的選擇時,關(guān)于對偏最小二乘的相應(yīng)的計(jì)算就是最為主要的部分。一旦對于相應(yīng)的成分選擇出現(xiàn)了問題,就會使得訓(xùn)練樣品的擬合度受到一定的影響,使模型最終的預(yù)測與結(jié)果有著較多的分歧。
主元回歸的應(yīng)用。通過降維的方式,就可以相應(yīng)地將光譜中重疊的信息排除在外。需要注意的有,將一些有用的成分進(jìn)行保存,避免模型存在誤差。
2.1.2 數(shù)據(jù)的處理
需要通過導(dǎo)數(shù)來進(jìn)行預(yù)處理,使原始光譜當(dāng)中的點(diǎn)被分在合適的范圍。還需要依照著劃分的范圍進(jìn)一步應(yīng)用導(dǎo)數(shù)計(jì)算出相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)光譜,避免出現(xiàn)基線漂移或者是光譜背景受到干擾等問題。此外,相關(guān)技術(shù)人員為了使導(dǎo)數(shù)光譜不受到噪聲的影響,采用導(dǎo)數(shù)處理來將其分成一階或二階導(dǎo)數(shù)的方式。
目前在對室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測之前,就需要進(jìn)行一定的濃縮,以此使得最終的檢測結(jié)果具有更高的靈敏度。
2.2.1 比色管檢測
應(yīng)用這種方式來進(jìn)行進(jìn)一步檢測,通常只可以檢測出TVOC的大約含量。這種方法,一般來說,是使待檢測的氣體和顯示劑有著顏色的變化。最終通過顯色的長度來代表相應(yīng)的有害氣體濃度,不過這種檢測方法的準(zhǔn)確度比較低,得出的結(jié)果往往只能被當(dāng)作參考。
2.2.2 光電離檢測
通常,如果將待檢測的樣品放進(jìn)離子室中,同時將其曝光在具有能量的紫外燈下面,可以使得相應(yīng)的使紫外線能量令待測物被進(jìn)一步激活。之后,離子被吸引在采集電極之上,如果進(jìn)一步使該電極的電流變大,再對使用的電流值進(jìn)行比較,可以最終得出氣體類的有機(jī)污染物的具體濃度。
對于土壤固廢檢測方法來說,要針對檢測物的毒性和污染狀況來進(jìn)一步分析,主要應(yīng)用在被檢測的土壤是液體或者具有顏色時。①應(yīng)用翻轉(zhuǎn)法以及水平震蕩法來對收集到的土壤固廢進(jìn)行相應(yīng)的制作,最終將其變?yōu)橐簯B(tài)。②倒入一定量的待檢測液體于燒杯中,再加入5 mL硝酸并加熱,蓋上表面皿,待有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氮?dú)涞幕衔?。最后再加以冷卻。③需要在燒杯當(dāng)中加入10 mL濃度為60%的高氯酸進(jìn)行進(jìn)一步地加熱,若高氯酸生成了白煙,可以視其有機(jī)物進(jìn)行了進(jìn)一步分解。④添加50 mL的溫水來進(jìn)行進(jìn)一步稀釋,并且還需要再加熱10 min左右,最終檢測濾液中是否包含有相應(yīng)的有機(jī)物污染。
檢測土壤中有機(jī)污染物過程中,如果使用色譜法,就可以獲得更加持久的效果。在具體進(jìn)行土壤持久性有機(jī)污染物檢測時,往往會由于不同類別的物質(zhì)具體在固定相、流動相當(dāng)中有著不一樣的配比。由于不同物質(zhì)流動速度不一,混合物當(dāng)中的不同的成分最后在固定相表面得以分離。
揮發(fā)性有機(jī)物VOCs是種混合物,目前的主要檢測方法是氣相色譜法、質(zhì)譜法和光譜法,環(huán)保部公布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用的是氣質(zhì)聯(lián)用法。其中環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物(HJ644)標(biāo)準(zhǔn)中測定的是35種目標(biāo)有機(jī)化合物,主要是烷烴、烯烴和苯系物,固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物(HJ734)標(biāo)準(zhǔn)中測定的是24種目標(biāo)有機(jī)化合物,主要是酮類、酯類、烯烴類和苯系物。對于VOCs 的檢測儀器主要包括:實(shí)驗(yàn)室儀器、在線式儀器和便攜式儀器三類。其中的氣相色譜分析技術(shù)是一種多組分混合物的分離、分析的技術(shù)。以氣體作為流動相(載氣),比如:非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯等特征污染物被當(dāng)樣品被送入進(jìn)樣器并氣化后由載氣攜帶進(jìn)入填充柱或毛細(xì)管柱,由于樣品中各組份的沸點(diǎn)、極性及吸附系數(shù)的差異,使各組份在柱中得到分離,然后由接在柱后的檢測器根據(jù)組份的物理化學(xué)特性,將各組份按順序檢測出來,最后將轉(zhuǎn)換后的電信號送至色譜工作站,由色譜工作站將各組份的氣相色譜圖記錄并進(jìn)行分析,得到各組份的分析結(jié)果。
目前環(huán)境有機(jī)污染物檢測技術(shù)仍然是在我國具體發(fā)展中比較重要的一部分,要想進(jìn)一步提高我國的有機(jī)污染物檢測技術(shù)的水平,不光要引進(jìn)國外的一些先進(jìn)技術(shù)以及設(shè)備,還需要依據(jù)我國的實(shí)情對此檢測技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究。以此來使得我國的有機(jī)污染物環(huán)境檢測技術(shù)可以更加高效,促進(jìn)我國的環(huán)境事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。