分析儀器和環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展
分析測試儀器與環(huán)境監(jiān)測有著密切的關系,，分析儀器的技術水平和質量直接影響著環(huán)境監(jiān)測工作。只有把握國內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測儀器的現(xiàn)狀和發(fā)展方向,，加快開發(fā)研制適合我國國情的監(jiān)測儀器,，才能更好地滿足我國日益增長的環(huán)境監(jiān)測工作的需要。
環(huán)境監(jiān)測儀器大體可分為三類：即大,、中型精密分析儀器,，現(xiàn)場在線自動監(jiān)測儀器，便攜式現(xiàn)場快速監(jiān)測儀器,。
一大中型精密分析儀器
這類儀器主要用于監(jiān)測科研和比較精密的實驗室分析,。
目前國內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測站所擁有的大型儀器主要有氣相色譜—質譜聯(lián)用儀(GC-MS)、液相色譜—質譜聯(lián)用儀(HPLC-MS),、富里葉紅外光譜儀(FTIR)及其與氣相色譜聯(lián)用儀(GC-FTIR),、等離子體光譜—質譜儀(ICP-MS或MIP-MS)、等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES),、X-射線熒光光譜儀(XRF)等,。在這些大型儀器中，除GC-MD和ICP-AES已在我國用于環(huán)境監(jiān)測外,，其他儀器還沒有相應的標準或統(tǒng)一的監(jiān)測分析方法,。而在發(fā)達國家，這類儀器的研究開發(fā)以及在環(huán)境分析中的應用發(fā)展較快,。由于此類儀器尚不能國產(chǎn)化,，所以在我國環(huán)境監(jiān)測中的普及和應用尚待時日。
原子吸收光譜儀(包括火焰FLASS和石墨爐GFAAS),、氣相色譜儀(GC),、高效液相色譜儀(HPLC)、離子色譜儀(IC),、紫外——可見分光光度計(UV-Vis)以及極譜儀(POLAR)等屬于中型分析儀器,。目前國內(nèi)外使用這類儀器的標準環(huán)境監(jiān)測方法仍占主導地位。其中,，F(xiàn)LAAS,、UV-Vis和極譜儀已經(jīng)國產(chǎn)化,，儀器的性能指標已達到或接近國際先進水平。就價格性能比來看,，國產(chǎn)儀器占絕對優(yōu)勢,。GC和GFAAS在國內(nèi)發(fā)展較快，研制和生產(chǎn)技術也日趨成熟,，產(chǎn)品已基本能滿足我國環(huán)境監(jiān)測的需要,。
我國自行研制生產(chǎn)的原子熒光光譜儀的技術水平居世界領先水平，并已批量向國外出口,。原子熒光光譜儀對Hg,、As、Sb,、Bi等環(huán)境污染元素和Se的測定有很高的靈敏度,，可以滿足我國監(jiān)測的需要。
也應看到,，有的儀器雖引進了國外生產(chǎn)線,，但價格偏高，而且性能與進口儀器相比尚有一些差距,。HPLC和IC,，尤其是IC已經(jīng)國產(chǎn)化，但與國外同類先進儀器相比,，不僅在功能上有差距,，而且由于泵體差距較大，影響了儀器的整體分析性能,。從相關領域(如精密機械加工水平,、理論研究能力和技術水平等)來看，我國已具備研制和生產(chǎn)此類儀器的能力,。所以國家應該從政策上扶持有關企業(yè),，使這類儀器能盡快滿足我國環(huán)境保護事業(yè)的需求。
二自動監(jiān)測系統(tǒng)
為了實施污染物排放的總量監(jiān)測與控制,，就必須配備水質和大氣的自動監(jiān)測系統(tǒng),。鑒于污染物排放總量監(jiān)測與監(jiān)督管理的重要性，環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的應用也愈加重要,。
目前,，我國的北京、上海,、天津及個別省會城市相繼建立了水或氣的自動監(jiān)測系統(tǒng),。這些監(jiān)測系統(tǒng)目前主要依靠進口。從使用情況來看,，大氣監(jiān)測系統(tǒng)運行良好,，而水質監(jiān)測系統(tǒng)故障率高,，尤其是污水或廢水的自動監(jiān)測系統(tǒng)更難正常運行。這除了與管理水平和資金投入等因素有關外,，還與我國地面水的實態(tài)以及污水,、廢水的治理程度有關。因此在引進前,，必須進行實地調查研究以避免盲目引進而造成資金浪費,。
在自動監(jiān)測系統(tǒng)方面，一些發(fā)達國家已有成熟的技術和產(chǎn)品,，如大氣,、地面水、企業(yè)廢氣,、焚燒爐排氣、企業(yè)廢水以及城市綜合污水等方面均有成熟的自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),。我國雖能生產(chǎn)少數(shù)廢水自動監(jiān)控系統(tǒng),，但監(jiān)測項目較少，在提高自動化程度及降低故障率等方面仍有許多工作要做,。結合我國環(huán)境保護工作的實際情況,，有選擇地吸收國外先進經(jīng)驗和技術，對于發(fā)展我國的自動監(jiān)測系統(tǒng)大有裨益,。
值得提出的是,，我國廢水和廢氣的治理力度尚不夠大，引進國外的廢水和廢氣自動監(jiān)測系統(tǒng)時必須做充分的技術調研,?？諝夂偷孛嫠沫h(huán)境質量也急待改善，尤其是水土流失導致了地面水自動監(jiān)測系統(tǒng)運轉中的故障率增加,。對水中的無機污染物和部分有機污染物的自動監(jiān)測主要使用流動注射法（FIA）
三現(xiàn)場簡易監(jiān)測分析儀器
突發(fā)性環(huán)境污染事故的不斷發(fā)生給環(huán)境監(jiān)測分析人員提出了重要課題,。除了實施預防性監(jiān)測分析外，還必須開展快速簡易檢測管的研制和便攜式現(xiàn)場測試儀器的研制等,，以便用于調查和解決突發(fā)性污染事故,，以及半定量地解決污染糾紛。
我國地域遼闊,，地形復雜,，國有工礦企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)分布很廣。這給環(huán)境監(jiān)測人員的工作帶來許多不便,，尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)已興起,，但許多縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)還沒有監(jiān)測能力。因此,，簡易便攜式現(xiàn)場監(jiān)測儀器有很大的應用前景,。這類儀器的使用不僅可以減少環(huán)境試樣在傳輸過程中的沾污,，減少固定和保存的繁雜手續(xù)，而且可以大大減輕監(jiān)測人員的工作量,，還可以適時掌握環(huán)境質量的動態(tài)變化趨勢,。但從目前的便攜式儀器來看，無機污染物的監(jiān)測儀器較多,，多開發(fā)一些有機污染物的監(jiān)測分析儀器是該領域的發(fā)展方向,。研究這類儀器設備及監(jiān)測方法時，必須進行實用性檢驗,，即使用同樣的污染源樣品,，用標準方法和現(xiàn)場測定方法同時對污染成分進行測定，檢驗測定結果的可比性或相關性,。
隨著我國應急監(jiān)測工作的開展,，對便攜式現(xiàn)場監(jiān)測儀器的需求量會急劇增加。便攜式氣體相色譜儀,、便攜式有機氣體檢測儀,、便攜式離子色譜儀、便攜式X-射線熒光光譜儀,、便攜式分光光度計和多功能檢測儀等目前主要依靠進口,，這些儀器的生產(chǎn)具有技術要求高和資金投入大的特點，我國宜采取與國外廠家合作生產(chǎn)的方式,，通過降低成本來滿足國內(nèi)的需求,。
在便攜式現(xiàn)場速測儀中，目前以可測定溶解氧(DO),、酸度(pH),、化學需氧量(COD)、水溫,、濁度,、電導和總鹽度的儀器最為成熟，我國已應用于污染事故調查(如死魚等)和長江同步監(jiān)測中,。此外根據(jù)流域監(jiān)測的的需要,，開發(fā)水中TP、TN的便攜式檢測儀也勢在必行,。用于氣體監(jiān)測的SO2檢測儀,、CO和O2檢測儀、煙塵測定儀和汽車尾氣檢測儀等在國內(nèi)外應用都十分廣泛,。概括地說,，現(xiàn)場快速測定技術有以下幾類：試紙法；水質速測管—顯色反應型；氣體速測管—填充管型,；化學測試組件法,；便攜式分析儀器測定法等。
在便攜式速測儀中,，便攜式GC與一般的GC相比,，在性能方面已無明顯差別，而體積小,、輕便,、適用于現(xiàn)場監(jiān)測是其主要特征。這類儀器一般使用PID,。PID可檢測離子電位不大于12eV的任何化合物,，如烷烴(除甲烷外)、芳香烴,、多環(huán)芳烴,、醛類、酮類,、酯類,、胺類、有機磷,、有機硫化合物以及一些有機金屬化合物。還可檢測O2,、NH3,、H2S、AsH3,、PH3,、Cl2、I2和NO等無機化合物,。用PID測定烷烴,、芳香族和多環(huán)芳烴等HC化合物的靈敏度比火焰離子化檢測器(FID)高5～10倍；測定含P,、S農(nóng)藥類比FPD低10倍左右,。此外，PID對無機物的檢測限達到或超過其他任何檢測器,。如對NH3的檢測限達200pg,，比熱導檢測器(TCD)低2～3個數(shù)量級；對無機硫化合物比FPD的檢測限低30倍,；對PH3的檢測限比FPD低5倍,。此外，ECD對電負性高的鹵化物等響應的高靈敏度和高選擇性，必將使其成為便攜式GC的常用檢測器之一,。
本文作者齊文啟先生,，中國環(huán)境監(jiān)測總站研究員；孫宗光先生,，工程師,。
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