引言
化学分析法在环境检测领域中的应用具有十分重要的意义,它不仅能够针对性的检测出污染物质,还能够为人类社会的生产和建设创造更为良好的外部条件,使得水污染、大气污染和土壤污染等问题的分析具有更加精准的数据参考。目前,微波消解技术实践应用仍存在一系列的问题,技术尚不完全成熟,需要对其进行进一步的优化设计,增强微波温度控制效果,提高检测准确性,拓展其在环境化学分析中的应用范围以及应用效果。
1化学分析方法的选择原则
化学分析方法在环境监测中是关键的环节,在评估环境质量和制定环境保护规划中具有十分重要的作用。在进行环境质量评估、制定环保规划等工作时,必须从环境分析中获取的资料,而在此背景下,化学分析的规范化将直接影响到环境监测的准确性和可靠性。
1.1分析目的及精确度要求
通常采用国标法,以确保分析结果的正确性,尽管需要耗费大量的资金和时间,但为保分析结果的规范和准确,必须采用国标法。在实施中,首先要考虑到检材的成分,大致判断其组成性质和范围,以防止不良因素的影响;其次要对所采用的化学分析法有准确的把握,知道该方法的上界和下界,确定被测样品中的组分含量,估算出各组分的含量区间,确保在测试的上限和下限之内[1]。
1.2减少环境造成二次污染
实际上在环境检测的过程中,化学分析方式不可避免的会使用到化学分析试剂。而化学分析试剂的使用又有可能造成环境的二次污染。例如大部分金属元素的消解过程会用到硫酸、硝酸、盐酸、高氯酸、氢氟酸等强酸,部分无机非金属元素会用到过氧化钠、氢氧化钠等强碱性物质,而有机污染物的提取会用到正己烷、二氯甲烷、丙酮等有机物质进行萃取。因此,在环境检测过程中,既要保证化学试剂的使用可以达到预期的分析效果,又要保证化学试剂的处置不能造成二次污染,所以,检测人员在环境检测过程中,对待化学试剂的使用要慎之又慎,在配置试剂时应该提前计算使用量,做到用多少配多少,尽量不造成浪费,实验过后,应该注意化学试剂及废液的回收和保存工作[2]。
1.3明确方法的精确度
使用标准样品是一种确定化学分析方法准确性的有效手段。但是,一些学者对此提出了自己的观点,认为获得标准物质很困难,通过加标回收技术可以迅速地进行测定,在环境监测工作中,由于所面对的条件较为复杂,目前尚无一种能够胜任全部分析工作的化学分析方法,应科学选取各种不同的方法,以达到最好的效果。分析法以微量、常量为主要手段。因此,在选择分析方法时,要根据实际情况,保证针对性和适用性,达到好的分析效果。
1.4合理使用分析方式的原则
环境检测过程所需要完成的流程较为繁复,因为通常目标环境中存在的有害物质不止一种,工作人员需要对目标环境中的各类有害物质进行全面的分析和检测,并精准判定不同有害物质在环境建设过程中可能产生的负面影响。但在有害物质检测的过程中,其理化性能存在的差异较为明显,因此不存在可通过单一检测方式完成整体检测流程的可能性,通常情况下,整套环境检测工作需要通过不同检测分析方式的组合使用来完成。因此不同检测方式的合理配比和运用,也成为了工作人员关注的重点。通过更为科学合理的分析方式使用原则,来进行不同分析方法的配比和联合,能够确保最终的分析效果达到理想状态。
2微波消解技术在环境化学分析中的应用
2.1土壤样品测量应用
目前,该技术在土壤样品测量中的应用较为广泛,可以对土壤中的非金属化学元素进行测定。例如,该技术可以在土壤中的碳元素含量测定分析中应用,可以准确计算出土壤中的碳元素含量。具体应用需要取土壤样品5g,将样品保存至容器之内,在容器中添加10mL的硝酸、4mL的氢氟酸。在微波环境下储存3min左右,观察反应容器内的温度,当温度达到150℃后停止反应,使其在恒温状态下保存3min;随后继续微波加温,使其温度达到160℃后停止反应,保持恒温状态30min以上;最后添加0.5mL的高氯酸甘酸溶液即可,最终实现对碳元素含量的测定。该技术在土壤非金属元素含量测定中的应用比较广泛,除碳元素含量的测定外,也可以进行硫元素含量、磷元素含量的检测,是检验土壤中化学元素的重要措施[3]。
2.2水体化学需氧量测量应用
化学需氧量COD是指在规定的条件下,水样中能被氧化的物质氧化所需耗用氧化剂的量,是衡量水体受污染程度的重要指标之一。化学需氧量一般以氧的mg/L表示,它是指示水体被还原性物质污染的主要指标。还原性物质包括各种有机物、亚硝酸盐、亚铁盐和硫化物等,但水样受有机物污染是极为普遍的,因此化学需氧量可作为有机物相对含量的指标之一。微波是一种波长范围在1mm~1m,频率为300MHz~300GHz的电磁波。含水或酸的体系都是有极性的,在微波电场的作用下,分子高速地碰撞和摩擦从而产生高热。在微波电场的作用下,溶液体系中的离子定向流动,形成离子电流,在此过程中与周围的分子和离子发生摩擦和碰撞,使微波能转为热能,达到消解样品的作用。微波消解法的原理是在微波能量的作用下加快分子运动速度,从而缩短消解时间[4]。
2.3大气颗粒物测量应用
随着社会和经济的发展,空气中的硫化物、氮化物等都是污染物,在雨水中会溶解二氧化硫、氮氧化物,从而导致了酸雨。酸雨的危害性很大,包括对建筑物的腐蚀、土壤的酸化,都会带来很大的经济损失。应用微波消解技术对其进行微波频率测定,辅助应用光谱吸收技术,可以准确测定大气颗粒物中含有硒元素的物质成分以及含量。应用微波消解技术需要进行取样,将大气中的颗粒物储存在微波消解装置中,在装置中添加适当的水,使得样品充分湿润,继而在装置中添加相应的溶液,包括6mL的硝酸溶液、4mL的盐酸溶液以及0.4mL的双氧水溶液。当装置中的样品与溶液充分混合之后,启动微波消解装置,使其保持合理的温度,实现对温度的科学调控,确保整个过程可以完成。在微波消解完毕之后,需要对其进行冷却,并添加一定量的蒸馏水,对消解后的样品进行稀释;经过定容处理之后,对其进行检测分析。该技术在大气颗粒物测量中应用,会产生一定量的废弃物,可能会对环境造成一定程度的污染,需要对实验后产生的废弃物进行回收处理。微波消解技术在大气颗粒物中的硒元素含量测定中应用具有科学性,可以优化操作流程、节省操作时间,最终所得的测量结果也比较准确。
结束语
随着我国经济的迅速发展,生态环境受到较严重的影响,因此必须加强对环境的检测。化学分析是环境监测中常用的一种方法,它能有效的对环境影响进行分析,了解环境的污染状况,为环保工作做好准备。采用微波消解溶样,显著缩短了溶样时间,简化了溶解过程.采用与样品含量靠近的标准样品进行单点校准,保证了良好的线性和检测准确度,可用于生产流程中的快速检测。
参考文献:
[1]林沛辰.固相萃取技术在我国环境化学分析中的应用分析[J].中国资源综合利用,2019,37(5):173-175.
[2]贺春禄.解读持久性有毒污染物研究:走进环境化学与生态毒理学国家重点实验室[J].高科技与产业化,2018(10):49-54.
[3]付鹏,高汝钦,王炳玲,等.与肥胖关联环境化学物质的比较基因组学分析[J].预防医学论坛,2018,24(8):596-598+630.
[4]马桂花.化学分析方法在环境检测中的应用[J].信息周刊,2019(12):0477