于新
摘? 要:近年來(lái)環(huán)境問題越發(fā)受到關(guān)注,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的有效控制,需要做好環(huán)境污染檢測(cè)工作。在當(dāng)前環(huán)境污染檢測(cè)工作中,環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)是較為重要的一項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)手段,能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)工作的開展提供重要的數(shù)據(jù)支持。而且在環(huán)境污染檢測(cè)中應(yīng)用環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù),也可以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,確保有機(jī)污染物檢測(cè)的科學(xué)性和合理性。
關(guān)鍵詞:環(huán)境有機(jī)污染物;檢測(cè)技術(shù);方法;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):X830 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2019)32-0148-02
Abstract: In recent years, more and more attention has been paid to environmental problems. In order to realize the effective control of environmental pollution, it is necessary to enhance the detection of environmental pollution. In the current work of environmental pollution detection, environmental organic pollutant detection technology is a more important means of detection technology, which can provide important data support for the development of environmental protection work. Moreover, the application of environmental organic pollutant detection technology in environmental pollution detection can also ensure the accuracy of the test results and ensure the scientific and reasonable detection of organic pollutants.
Keywords: environmental organic pollutants; detection technology; method; application; development trend
前言
近年來(lái)我國(guó)工業(yè)化發(fā)展速度較快,這也導(dǎo)致有機(jī)物排放量不斷增加,對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。因此需要重視環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)和處理工作。通過對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè),其主要目的即實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染物的處理,對(duì)于可以回收利用的有機(jī)物進(jìn)行回收利用,不僅可以實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展,降低對(duì)環(huán)境的污染,而且有利于促進(jìn)打造綠色工業(yè)。
1 環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重。當(dāng)前大部分國(guó)家都越來(lái)越重視對(duì)環(huán)境有機(jī)污染的研究,不斷研發(fā)新的有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)。我國(guó)由于對(duì)有機(jī)污染物的重視度不夠,因此一直以來(lái)有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)發(fā)展緩慢。只是在近幾年,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,我國(guó)也開始認(rèn)識(shí)到有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的重要性,并基于可持續(xù)發(fā)展理念下,開始積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和吸收借鑒成功的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),以此來(lái)彌補(bǔ)我國(guó)有機(jī)污染物檢測(cè)方面的空白。當(dāng)前我國(guó)加大對(duì)環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)研究的投入,但由于起步較晚,因此對(duì)于有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)研究的基礎(chǔ)還較為薄弱。而且有機(jī)分析程序相對(duì)復(fù)雜,這也導(dǎo)致我國(guó)有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在較大的差距,不僅有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)存在諸多的缺陷,而且有機(jī)污染物檢測(cè)系統(tǒng)還不完善。
2 環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)方法
2.1 色譜法
在環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)過程中,色譜法是較為常見的檢測(cè)方法,其也被稱為色譜分析法和層析法,在實(shí)驗(yàn)室中針對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分離和分析處理過程中進(jìn)行應(yīng)用,同時(shí)在針對(duì)分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和有機(jī)地球化學(xué)等實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用也十分頻繁。色譜法在實(shí)際應(yīng)用過程中,其是針對(duì)不同物質(zhì)在不同狀態(tài)下開展選擇性分配處理,使相對(duì)固定的混合物處于運(yùn)行狀態(tài),為洗脫處理提供更多的便利?;旌辖M成物質(zhì)較多,其各自的物化特性存在一定的差異性,在洗脫過程中,其速度和移動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)都會(huì)存在不同,從而達(dá)到分離的目的。利用色譜法對(duì)環(huán)境有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè)時(shí),其工作效率較高。而且將分析方法與不同檢測(cè)器相結(jié)合時(shí),可以實(shí)現(xiàn)待測(cè)組分的高靈敏及選擇性檢測(cè)的目的,具體檢測(cè)過程中對(duì)樣品需求量較少。利用色譜法進(jìn)行環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)時(shí)呈現(xiàn)也較多的優(yōu)勢(shì),不僅分離效率較高,檢測(cè)速度快,而且分析靈敏度高,具有較好的選擇性,樣品用量少,能夠同時(shí)進(jìn)行多組分析和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。但在具體應(yīng)用過程中需要保留時(shí)間定性,這必然會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果的精確性帶來(lái)不利影響,檢測(cè)時(shí)還需要與一些輔助技術(shù)配合來(lái)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行佐證。
2.2 有機(jī)質(zhì)譜法
利用有機(jī)質(zhì)譜法進(jìn)行環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)過程中,主要是通過采用相應(yīng)方式來(lái)使被測(cè)物質(zhì)離子化,并形成各種質(zhì)荷比的離子,利用電磁學(xué)原理,根據(jù)不同質(zhì)荷比分離各種離子,并對(duì)各種離子的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,以此來(lái)對(duì)被測(cè)物質(zhì)的分子量、結(jié)構(gòu)和含量進(jìn)行確定。在具體采用有機(jī)質(zhì)譜法過程中,通過測(cè)定分子組成、結(jié)構(gòu)和分子量,具有較高的靈敏度,而且工作效率高,適用范圍廣,能夠?qū)λ心茈x子化的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。另外,通過將有機(jī)質(zhì)譜法與GC、LG結(jié)合使用,可以一次對(duì)多種復(fù)雜混合物進(jìn)行檢測(cè),將其在有機(jī)物樣品檢測(cè)中進(jìn)行應(yīng)用能夠獲得較好的檢測(cè)結(jié)果。
3 環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
3.1 水體有機(jī)污染物濃度檢測(cè)方法
對(duì)于水體有機(jī)污染物濃度的檢測(cè),由于部分水體有機(jī)污染物吸收紫外線的能力較強(qiáng),因此可以利用紫外吸光度來(lái)對(duì)水體中有機(jī)污染物濃度進(jìn)行檢測(cè)。在具體利用紫外線光譜檢測(cè)過程中,不僅要建立回歸模型,同時(shí)還需要做好數(shù)據(jù)處理工作。而且紫外光譜檢測(cè)結(jié)果通常會(huì)受到樣品背景、狀態(tài)、散光和散射等諸多因素的影響,從而對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來(lái)較大的影響,因此在模型建立之前,需要將這些干擾因素所帶來(lái)的影響進(jìn)行消除。
在具體建立模型時(shí),主要以兩種為主,即主元回歸和支持向量機(jī)。為了能夠降低維度,并對(duì)光譜中相互重疊的信息排除,則需要轉(zhuǎn)換為矩形光譜,即要通過選取主要成分使多元線性回歸,這需要保留有用的成分,避免模型出現(xiàn)有誤的情況。支持向量時(shí)其主要作用是通過將數(shù)據(jù)集映射到具有高維度的特征空間,并將丙類樣本最優(yōu)超曲面,對(duì)一組線性方程進(jìn)行求解,求出最優(yōu)超曲面,可以有效的提高求解速率。
在具體處理數(shù)據(jù)過程中,要以相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)數(shù)為基礎(chǔ)來(lái)對(duì)導(dǎo)數(shù)光譜進(jìn)行計(jì)算,能通過對(duì)檢測(cè)中基線漂移和光譜背景干擾等問題進(jìn)行解決,全面提高光譜的分辨率。在整個(gè)過程中,為了能夠有效的減緩導(dǎo)數(shù)光譜中噪聲的干擾,具體處理時(shí)可以將導(dǎo)數(shù)分為一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)。在平滑處理過程中,需要通過將原始光譜分為大小適宜的幾個(gè)點(diǎn),并針對(duì)這些點(diǎn)平滑范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均和整合,確保達(dá)到平滑處理的效果。
3.2 室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物污染及檢測(cè)
在針對(duì)室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物污染進(jìn)行檢測(cè)前,需要通過對(duì)氣體進(jìn)行濃縮處理,使檢測(cè)限制降至最小值,全面提高檢測(cè)的靈敏度。在具體檢測(cè)過程中,主要采用比色管檢測(cè)和光電離檢測(cè)方法。利用比色管檢測(cè)法時(shí),其只能夠?qū)VOC含量進(jìn)行大概檢測(cè),檢測(cè)過程中通過利用被測(cè)氣體與顯色劑反應(yīng),并通過顯色長(zhǎng)度來(lái)對(duì)有害氣體濃度進(jìn)行判別,檢測(cè)結(jié)果精確度不高,檢測(cè)結(jié)果只能作為一種參考。采用光電離檢測(cè)方法時(shí),需要將待測(cè)樣品引入到離子室,且要求在紫外燈下曝光一定能量,這樣紫外線的能量則能夠?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行激活,離子則會(huì)被收集在采集電極上。在收集離子過程中,電流增加,電流值與混合物濃度呈現(xiàn)為正比關(guān)系,這樣利用電流值進(jìn)行比對(duì),則能夠確定出有機(jī)污染物的濃度。
3.3 土壤固廢有機(jī)污染物的檢測(cè)
通過對(duì)土壤固廢有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè),通過具體分析檢測(cè)物的毒性和污染程度。在實(shí)際檢測(cè)過程中,當(dāng)檢測(cè)液體中有機(jī)物含量多且為有顏色液體時(shí),檢測(cè)時(shí)可以利用翻轉(zhuǎn)法和水平震蕩法來(lái)對(duì)土壤固廢進(jìn)行采集,并將其制作成檢測(cè)液體,利用燒杯盛放檢測(cè)液體,對(duì)其進(jìn)行加熱處理,將燒杯內(nèi)檢測(cè)液體中有機(jī)物分解為氮?dú)浠衔?,進(jìn)行冷卻,在燒杯中內(nèi)加入HClO4繼續(xù)加熱,當(dāng)HClO4變成白煙時(shí)表明有機(jī)物完全分解,只有少量液體時(shí),冷卻液體產(chǎn)生結(jié)晶,并加入濕水進(jìn)行稀釋處理,再加熱,將不容物利用濾紙進(jìn)行過濾,針對(duì)濾液中含有的有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè)。
3.4 土壤中持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)
在針對(duì)土壤中持久性有機(jī)污染物檢測(cè)時(shí)通常會(huì)采用色譜法,在具體檢測(cè)過程中,需要均衡分配固定相和流動(dòng)相之間待分離物質(zhì)分子,并根據(jù)檢測(cè)物不同,分析采用高效液相色譜法、氣相色譜法和超臨界液體色譜法等。
4 環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4.1 當(dāng)前處理設(shè)備趨于自動(dòng)化
在當(dāng)前環(huán)境中有機(jī)污染物比重較大,人工測(cè)量方法存在誤差,而且需要耗費(fèi)大量的人力物力,效率不高。而且有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境的污染程度需要一定精確的數(shù)值,因此自動(dòng)化檢測(cè)方法是環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
目前針對(duì)于固體環(huán)境樣品檢測(cè)時(shí),微波萃取、超聲波萃取和加速溶劑萃取等方式普及應(yīng)用,不僅檢測(cè)效率大幅度提升,而且檢測(cè)結(jié)果應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)在實(shí)際檢測(cè)工作中,濃硫酸、柱色譜、小柱凈化和凝膠滲透色譜等方法,有效的提高了檢測(cè)的效率。
檢測(cè)液體環(huán)境樣品時(shí),自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用十分普遍,在實(shí)際檢測(cè)過程中,液體中有機(jī)物可以在檢測(cè)設(shè)備中充分揮發(fā),同時(shí)樣本始終處于密封的環(huán)境中,不會(huì)出現(xiàn)二次污染。而且在液體有機(jī)物檢測(cè)中一些富集裝置也開始應(yīng)用,如固相萃取、固相微萃取和半滲透膜等,不僅能夠有效的降低檢測(cè)成本,而且能夠大幅度提高檢測(cè)效率。
4.2 檢測(cè)儀器呈現(xiàn)聯(lián)用化
檢測(cè)儀器聯(lián)用化即以一定的接口技術(shù)將儀器與色譜儀結(jié)合,不僅檢測(cè)儀器精確度大幅度提升,而且誤差降低。幾組設(shè)備的聯(lián)用,可以有效的彌補(bǔ)單一設(shè)備檢測(cè)中存在的不足。在針對(duì)有機(jī)污染物應(yīng)急檢測(cè)時(shí),通過使用聯(lián)用儀器,可能在最短時(shí)間內(nèi)獲取檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)效率大幅度提高。而且聯(lián)用儀器在自動(dòng)檢測(cè)有機(jī)污物方面應(yīng)用,可以針對(duì)水樣的大氣進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè),并能夠在線實(shí)時(shí)將檢測(cè)結(jié)果向檢測(cè)人員設(shè)備上進(jìn)行傳輸。
5 結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下,為了能夠有效的保護(hù)環(huán)境,環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展具有極為重要的意義。在實(shí)際工作中,需要重視先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn),并重視吸取先進(jìn)的研究經(jīng)驗(yàn),基于我國(guó)當(dāng)前國(guó)情加大對(duì)有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的研究,全面提高有機(jī)污染物檢測(cè)的高效性和精確性,確保我國(guó)有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)水平的提升。
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