《土壤环境质量标准》、《固体废物浸出毒性浸出方法》、毒性浸出程序(TCLP)(US EPA方法1311) 检测项目:Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni等金属元素全分析;六六六、滴滴涕DDT、pH、阳离子交换量、农残、有机质、水分、全磷、全钾、有效磷、钾、硫化物、有机汞、水溶性盐等; 危险废物浸出毒性、腐蚀性、急性毒性初筛等
㈡ 环境监测中常用的色谱分析方法有哪些
环境监测中常用到的色谱分析方法有: 气相色 谱法、 高效液相色谱法、 离子色谱法。
环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测,跟踪环境质量的变化,确定环境质量水平,为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说,了解环境水平,进行环境监测,是开展一切环境工作的前提。
环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。总的来说,就是计划-采样-分析-综合的获得信息的过程。
㈢ 环境污染可以用什么数据分析方法
3.对环境监测数据综合分析
在对环境质量进行综合评价或对区域
环境污染状况进行评价时,都是以一定数
量的监测数据和资料为依据的。这些数据
和资料包括环境要素的监测数据、环境条
件数据、污染源调查监测数据、现场调查
数据和实测数据等等。环境监测综合分析
采用的方法很多,并在不断完善和发展,
通常采用的分析方法有统计规律分析、合
理性分析、效益分析等。
3.1 统计规律分析
统计规律分析中包括了对环境要素进
行质量评价的各种数学模式评价方法,也
就是应用数理统计方法,模糊数学方法和
适用于不同环境要素的数学、物理方程等
方法,对监测数据资料进行剖析,解释,
做出规律性的分析和评价。该分析方法主
要应用于环境调查、环境规划或课题、环
评等比较大的工作中。
3.2 合理性分析
(1)通过项目之间的相关性来分析
监测项目多种多样,有机的、无机的
都有,但是物质本身具有相互关系,两个
或两个以上的项目监测数据往往存在一种
固定关系,这就为我们分析单个已实行质
量控制措施的监测数据正确与否提供了依
据,对一些例行监测数据,可做出直观的
判定。例如,氟含量与硬度之间的关系。F
与Ca、Mg形成沉淀物容积度较小,因此,
在中性、弱碱性水溶液中,如氟含量在(mg/
L)级,则其氟含量与Ca、Mg含量呈明显
负相关,即与硬度值呈负相关,所以高氟
区内的水质监测结果中硬度监测值一般较
低。如果氟含量较高,同样硬度监测值也
很高,数据就要重新分析。
(2)通过掌握的资料对监测值进行判
定
进行合理性分析,首先要了解是否有
新的污染源介入,其次是采样全过程有无
异常,包括水质的颜色,气味、流量的大
小等。与以往数据进行比对,采样是否规
范,采样的容器是否达到可用标准等。再
次是实验室分析,如查找显示剂保存时间
是否过期,标准曲线是否及时绘制,分光
光度计是否调零等等。对于气体来说,还
要考虑采样时的风向,采样仪器是否校准
等。对于可疑值,在分析过程中已经知道
数据是可疑的应将可疑值舍去;对复查结
果时已经找出出现可疑值原因的,也应将
可疑值舍去;对找不出可疑值出现原因的,
不应随意舍去或保留,要对留样重新进行
实验室分析或根据数理统计原则来处理。
(3)通过监测项目的性质对监测值判
定
在同一水样中有许多项目根据其性质
可以判定相关的监测值是否正确。如总氮,
是指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量,如果
同一水样监测结果出现总氮与氨氮、亚硝
酸盐氮、硝酸盐氮数据倒挂,就表明监测
结果是不正确的,需要重新分析找出原因;
同样,还有总磷与可溶性磷以及无机磷之
间数据的倒挂;大气中,氮氧化物与一氧
化氮、二氧化氮,总悬浮颗粒物与可吸入
颗粒物之间数据的倒挂等,都是不合理现
象。
监测数据是多种多样的,不仅仅包括
环境空气、地表水、地下水等等,也包括
点源,如我们常说的工业污染源。工业污
染源多种多样,不同的行业有不同的污染
物产生,多数行业都有自己的特殊污染物
产生,化学需氧量和氨氮只是多数工业污
染源的共性污染物。因此,要在日常工作
中对辖区内的污染源或者是重点污染源有
所了解,根据行业的不同,选择有针对性
的监测项目来监督污染企业。国家对这些
行业制定了最多25项污染物监测分析排放
标准,最少 11 项污染物监测分析排放标准,
其中有共性的污染物,也有特殊的污染物,
根据特殊的污染物是否存在,就可以判定
是哪类制药行业。
3.3 效益分析
环境监测数据有例行监测、环评监测、
验收监测、监督监测等等。对于监督监测
来说,分析数据相对较少,数据合理性比
较好判断;而对于数据较多的例行监测、
环评监测来说,在较短时间内判断数据是
否准确、合理、可靠,上述综合分析方法
提供了简单、明了的依据,在实际工作中
能够及时为环境管理提供准确的监测信息,
减少企业不必要的重复工作,在有效的时
间内提供更优质的服务。
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㈣ 环境分析方法的方法
主要方法有化学分析法,仪器分析法,生物分析法和分子生物学检验法。其中化学分析法分为质量分析法、 滴定分析法。仪器分析法分为光学分析法、电化学分析法、 色谱分析法、质谱分析法等。 重量分析法,定量分析中的一种经典方法。18世纪中叶,罗蒙诺索夫首先使用天平称量法,对物质在化学变化中量的改变进行了测定,并证明了质量守恒定律,实际上为定量分析中的重量分析法奠定了基础。重量分析法要求有精密的分析天平,19世纪分析天平称量准确度达0.1毫克;20世纪出现了微量分析天平和超微量分析天平,称重的准确度分别达到 0.001和0.0001毫克,扩大了重量分析的应用范围。
重量分析法是准确地称量出一定量试样,然后利用适当的化学反应把其中欲测成分变成纯化合物或单体析出,采用过滤等方法与其他成分分离,经干燥或灼烧后称量,直至恒重,求出欲测成分在试样中所占比例。除了这种直接测定法外,还可采用间接测定法,即将试样中欲测成分挥发掉,求出挥发前后试样重量差,从而求得欲测成分的含量。重量分析法根据所用分析操作的方法分为沉淀法、均相沉淀法、电解法、气体发生(吸收)法和萃取法等。在环境污染物分析中,重量法常用于测定硫酸盐、二氧化硅、残渣、悬浮物、油脂、飘尘和降尘等。重量分析法广泛应用于化学分析。随着称量工具的改进,重量分析法也不断发展,如近年来用压电晶体的微量测重法测定大气飘尘和空气中的汞蒸汽等。 容量分析法,又称滴定法,是一种经典的方法。19世纪初期,L.盖吕萨克提出了气体定律,奠定了气体容量分析方法的理论基础。后来,他把测量气体和液体体积的分析方法应用于实际。容量分析法是利用一种已知浓度的试剂溶液(称为标准溶液)与欲测组分的试液发生化学反应,反应迅速而定量地完成(即达到反应终点)后,根据所用标准溶液的浓度和体积(从滴定管上读取)及其当量关系,算出试液中欲测组分的含量。终点的鉴定除利用指示剂的变色目视鉴定外,还可应用各种仪器的方法来鉴定,如电位滴定法、光度滴定法、高频滴定法、电流滴定法、电导率滴定法、温度滴定法等。近年来在容量分析中已采用各种型式的自动滴定仪。
容量分析的优点是操作简便,迅速、准确,费用低,适用于常规分析。根据所利用的反应种类,容量分析法可分为中和滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、络合滴定法等。在环境污染分析中,容量分析法应用于生化需氧量、溶解氧、化学需氧量等水污染常规分析指标分析,以及挥发酚类、甲醛、氰化物、氟化物、硫化物、六价铬、铜离子、锌离子等污染物的分析。 根据试液颜色深浅的程度,把试液与颜色深浅程度不同的已知标准溶液相比较,来确定物质含量的方法。
1729年P.包盖尔提出了包盖尔定律,即组成相同的呈色溶液,如液层厚度相等时,则色的强度相同。1760年J.H.朗伯特提出与包盖尔定律近似的朗伯特定律,即浓度相同的呈色溶液,色的强度与液层的厚度成比例。1852年A.比尔提出了比尔定律,即液层厚度相等时,色的强度与呈色溶液的浓度成比例。这些定律奠定了比色分析法的理论基础。1854年J.迪博塞克和J.奈斯勒等将这些理论应用于定量分析化学领域。1873年C.维洛特首先应用分光光度法以进行光度分析。光度法不像比色法那样比较呈色溶液颜色的强度,而是测定呈色溶液的透光度或吸光度。1874年Н。Г。叶戈罗夫首先将光电效应用于比色分析,他所设计的光电光度计就是现代光电比色计的雏型。1894年出现了浦夫立许光度计;1911年出现了贝尔格光电比色计;1941年出现了贝克曼DU型分光光度计。后来又出现自动记录的分光光度计、示波器分光光度计、双波长分光光度计和数字显示分光光度计等。光度法的灵敏度和准确度不断提高,应用范围也不断扩大。
比色分析法如以肉眼观察比色管来比较溶液颜色的深浅以确定物质含量的,称为目视比色法。利用光电池和电流计来测量通过有色溶液的透射光强度,从而求得被测物质含量的方法叫作光电比色法;所用的仪器称为光电比色计。 比色法和分光光度法以朗伯特-比尔定律(亦称光的吸收定律)为基础,即溶液的吸光度与溶液中有色物质的浓度及液层厚度的乘积成正比例。其数字关系式为lg(Io/I)=K·C·L。式中Io为入射光的强度;I为透射光的强度;L为光线通过有色溶液的液层厚度;C为溶液中有色物质的浓度;K为常数(对于某种有色物质在一定波长的入射光时,K为一定值),称为消光系数(也称吸光系数)。K值的大小随L和C的单位而改变,如果L以厘米表示,C以摩尔/升为单位,则此常数称为摩尔吸光系数(或摩尔消光系数),常以ε表示。
比色分析法的主要优点是准确、灵敏、快速、简便而费用又低。测定物质的最低浓度一般可达每升10-10克,如经化学法富集,灵敏度还可提高2~3个数量级。测定的相对误差通常为1~5%。
比色分析法和分光光度法在环境污染分析中已被普遍采用,但污染物必须先与显色试剂作用转化成有色化合物后才能进行测定。目前已研制出各种效果良好和非常灵敏的有机显色剂。金属离子、非金属离子和有机污染物均可用这种方法测定。 利用化学物质在紫外光区的吸收与紫外光波长间的函数关系而建立起来的分析方法。紫外光谱的波长范围可分为近紫外区(200~400纤米)和远紫外区(10~200纤米),前者常用于化学分析,后者因空气吸收波长在 200纤米以下的紫外线,测量须在真空中进行,所以在分析上较少应用。
分子吸收紫外辐射常是其外层电子或价电子被激发的结果。电子愈易激发,则吸收峰的波长就愈长。
紫外分光光度计一般用氢灯做辐射源,用石英棱镜或光栅做单色器,用光电倍增管做检测器。吸收池的材料一般为石英或硅石,长度为 1~10厘米。若用氘代替氢,其发射强度在紫外区短波长处可增加三倍。
简单的无机离子和它的络合物以及有机分子,可在紫外光谱区进行检定和测量。有效的溶剂有水、饱和碳氢化合物、脂族醇和醚。能吸收紫外辐射的有机化合物至少要含有一个不饱和键,如C=C,C=O,N=N以及S=O,以起发色团的作用。吸收峰的波长随着发色团的不饱和程度的增大而增长。一些化合物及其最大吸收波长如右表所示。
紫外分光光度法在环境污染分析方面的应用主要有以下几方面:①在大气污染分析中真空紫外线气体分析仪已应用于分析汽车废气;紫外气体分析仪可应用于分析臭氧、二氧化氮、氯气。气态氨在190~230纤米波长上有几条强烈的吸收带,可用于直接测定氨气的浓度。②某些多环芳烃和苯并(a)芘在紫外区有强吸收峰,常用此法测定。③某些含有共轭体系的油品在紫外光区具有特征吸收峰,故可用此法测定油类污染。④此法还可用于测定食物、饮料、香烟、水质、生物、土壤等试样中可能含有的致癌物质,以及残留农药、硝酸盐和酚等。⑤此法也可与色谱分析联用,待测试样先经色谱柱,然后让色谱柱洗脱液流经紫外分光光度计的吸收槽以检测试样所含的痕量污染物。近年来迅速发展起来的高速液相色谱仪均配备有紫外检测器。 也叫红外光谱分析法,是一种仪器分析方法。物质在红外光照射下,只能吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光线,因此不同物质只能吸收一定波长的入射光而形成各自特征的红外光谱,而对一定波长红外线吸收的强弱则与物质的浓度有关。根据这一原理可进行物质定性、定量分析及复杂分子的结构研究。
在环境分析化学中,红外分光光度法主要用于 450~1000厘米-1红外区有吸收的气体、 液体和固体污染物。在测定大气污染时,采用多次反射长光程吸收池和傅里叶变换红外光谱仪,可测ppm至ppb级浓度的易挥发性气体(乙炔、胺、乙烯、甲醛、氯化氢、硫化氢、甲烷、丙烯、苯、光气等)。在大气中发现的一种新化合物过氧乙酰硝酸酯,就是经过红外光谱法和质谱法的鉴别后确定的。用红外光谱法还发现了美国洛杉矶空气中有臭氧存在。用傅里叶变换红外光谱可测定水中浓度在1ppb以下的有机污染物和农药。与质谱法相比,红外光谱法可以很容易地区分污染物的各种异构体。红外光谱法是鉴别水中石油污染的主要方法之一。红外光谱法可用于大气污染化学反应的测定。气相色谱-红外光谱联用技术可以测定低沸点、易挥发的有机污染物。由于利用了气相色谱的分辨能力,突破了红外光谱法原来只适用于纯化合物的限制,因此气相色谱-红外光谱联用也能应用于混合物的测定。 利用元素的原子蒸汽(火焰或石墨炉产生)吸收锐线光源(空心阴极灯或无极放电灯)的光进行定量分析的方法。主要优点:①选择性好,干扰少,在分析复杂环境样品时容易得到可靠的分析数据。②仪器操作简便,费用较低。③灵敏度高,可用于微量样品分析。用火焰原子吸收法可测定样品含量至毫克每升级,用石墨炉法可测至微克每升级,灵敏度高于高频耦合等离子体法。④测定含量范围广,既能进行痕量元素分析,又能测定基体元素的含量。稳定的原子吸收分光光度计,其准确度能达到0.1~0.3%,可与经典容量法相比拟。
原子吸收光谱法加测汞和氢化物发生器等附件,测定灵敏度可比石墨炉更高,汞、砷、硒、碲、铋、锑、锗锡、铅的测定范围可提高1~2个数量级。原子吸收光谱法已广泛用于测定水、飘尘、土壤、粮食以及各种生物样品中的重金属元素。用原子吸收光谱法测定的元素已达七十多种。原子吸收光谱法中以火焰法比较成熟,使用最多,但对于环境样品,分析灵敏度还不够高。石墨炉法虽不够成熟,却是一种灵敏度很高的分析手段。
原子吸收光谱法的缺点是:①测定每种元素都要更换专用的灯,不能同时作多元素分析。②各种干扰作用比高频耦合等离子体法更大。③对共振线位于真空紫外区的元素测定有困难。④对固体样品的测定比较困难。⑤对某些高温元素如铀、钍、锆、铪、铌、钽、钨、铍、硼等的测定灵敏度太低。 利用原子蒸汽在电或热的激发下产生的光谱,通过光谱仪照相记录或光量计直接读数的定量分析方法。主要特点是能一次同时测定多种金属元素,选择性好,干扰少,能直接分析液体和固体样品,适合于定性和多种元素定量分析。分析范围液体为毫克/升到微克/升,固体分析灵敏度为1%至0.001%。采用化学分离富集后再行测定,可提高灵敏度 1~2个数量级。在环境保护中可用于分析水、飘尘、土壤、粮食以及各种生物样品等。缺点是要用照相干板记录,分析周期长;对于超痕量元素的定量分析,灵敏度不够;直接分析固体样品时,误差较大。
传统的发射光谱分析,是用溶液干渣法分析溶液,碳槽粉末法分析固体;以交流电弧或直接电弧作为激发光源;使用中型石英光谱仪或光栅光谱仪,照相干板记录。基体影响将使分析误差加大。最近,在溶液干渣法中引入锂盐为缓冲剂,使基体影响减少,分析准确度大大提高,因而发射光谱法在一定程度上成为一种通用的定量分析方法。碳槽粉末法由于工作曲线斜率低,误差大,还未能成为通用的定量分析方法。
近年来,发展了直流和高频耦合等离子体光源,结合使用光电记录,提高了分析的精度、灵敏度和速度,减少了基体效应,有较好的再现性,较宽的线性动态范围,并可同时测定多种元素,是一种新的分析手段。但高频耦合等离子体为光源的仪器价格昂贵,氩气消耗量大,分析成本高,对于环境样品的分析灵敏度不够。直流等离子体光源的灵敏度虽不及高频耦合等离子体光源,但仪器价格低,氩气消耗小,对人体健康影响小,所以近年来发展很快。 X射线荧光分析的基本原理是以高能X射线(一次X射线)轰击样品,将待测元素原子内壳层的电子逐出,使原子处于受激状态,10-12~10-15秒后,原子内的原子重新配位,内层电子的空位由较外层的电子补充,同时放射出特征X射线(二次X射线)。特征X射线波长λ和原子序数Z有一定关系:λ ∝1/Z2。测定这些特征谱线的波长或能量可作定性分析;测量谱线的强度,可求得该元素的含量。
X射线荧光分析法所用的激发源有X射线管、放射性同位素、电子、质子或α 粒子等。测定方法有波长色散法和能量色散法两种。波长色散法是一种经典方法。能量色散法采用Si(或Li)半导体探测器和多道分析器,可同时测定钠以上的全部元素,它的分辨率比波长色散法低些,但能适用于多元素分析。
X射线荧光分析法具有快速、准确、 测定范围宽、能同时测定多种元素、自动化程度较高和不破坏样品等优点,故已广泛地应用于环境污染监测。如测定大气飘尘中痕量金属化合物;借助电子计算机,自动监测大气飘尘以及大气中二氧化硫和气溶胶吸附的硫,也适用于测定各种水体悬浮粒子中的重金属以及溶解于水中的痕量元素。 物质吸收了某一波段的光线(激发光)后,引起能级跃迁,发出波长比激发光的波长稍长些的光线,这种光线称为荧光。测量荧光光谱特性及其强度以确定该物质及其含量的方法,称为荧光分析法。如被测样品的浓度很低,其荧光强度便与物质的浓度成正比,根据这种特性,可以进行物质的定量分析;不同物质具有不同的荧光激发光谱和发射光谱,根据光谱的特性可以进行物质的定性分析。特别是荧光分光光度计能得到两种光谱(激发光谱和发射光谱),用这两种光谱图鉴定物质,比使用吸收光谱法更为可靠。
荧光分析所用的仪器有目测荧光计、光电荧光计和荧光分光光度计等。每种仪器均由光源、滤光片或单色器、液槽和探测器等部件组成。
荧光分析法的灵敏度很高,比一般的分光光度法高2~3个数量级,能检测10-11~10-12克的痕量物质。荧光分析法还具有实验方法简便、取样容易、试样用量少等优点,因而是一种重要的分析技术。目前用荧光分析法测定的元素已达60多种,化合物数百种。在环境污染分析中,荧光分析法已被广泛地应用于测定致癌物和其他毒物,如苯并(a)芘等多环芳烃、β-萘胺、黄曲霉毒素、农药、矿物油、硫化物、硒、硼、铍、铀、钍等。 气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)
由气相色谱仪与质谱仪结合使用的一种新型完整的分析技术,可进行复杂混合化合物的定性定量分析。通常还配备电子计算机,以构成气相色谱-质谱-计算机系统。气相色谱仪与质谱仪的结合,中间大多要经过一界面装置(分子分离器),解决色谱柱出口(通常为常压)与质谱仪离子源(真空度为10-4~10-7)之间的压降过渡的问题;分子分离器还能对进入质谱仪的色谱馏分起到浓缩作用。但毛细管柱色谱仪与质谱仪的结合也有采取不经分子分离器的直接耦合方式。一般采用的分子分离器有喷嘴、多孔玻璃、多孔银、多孔不锈钢、聚四氟乙稀毛细管、硅橡胶隔膜、导通率可变的狭缝、涂有硅酮的银-钯合金管、膜片-多孔银等类型。试样馏分随载气进入分子分离器时,由于馏分分子量与载气分子量相差较大,空间扩散能力不同,从而在大抽速泵的抽力下大部分载气与试样馏分在分子分离器里得到分离。典型的双喷嘴式分子分离器见图3,气相色谱-质谱联用装置示意图见图 4。
质谱仪是用以分析各种元素的同位素并测量其质量及含量百分比的仪器。它是由离子源、分析器和收集器三个部分组成。用于气相色谱-质谱联用技术的质谱仪有磁式质谱仪和四极矩质谱仪两种类型。前者分辨本领高(R=1000~150000),灵敏度也高(10-9~10-13克),而且质量范围较宽,并可增设峰匹配、亚稳技术等功能,但扫描速度不如后者。四极矩质谱仪灵巧轻便,扫描速度快,特别适合于毛细管柱色谱窄峰情况,但分辨本领一般只能达到R=1000~3000,而且质量范围窄,存在质量歧视效应。气相色谱-质谱联用技术中经常用到的质谱技术有:①电子轰击技术,用来了解样品的结构信息和分子组成,是质谱中最为常用的技术。②化学电离技术,可获得电子轰击技术无法获得的某些化合物的分子信息。③单离子检测技术,对被测化合物的特征离子质量进行单离子检测可得到高信噪比质量色谱图,灵敏度比扫描全部谱图质量范围高2~3个数量级,同时可对未得到分辨开的色谱峰进行甄别。此法对可疑色谱峰的鉴别尤其有用。与气相色谱的保留值相结合可直接给出可靠的定性结果。④质量碎片技术,通过跳跃扫描技术同时扫描所选定的多个特征离子。这项技术专一性强、灵敏度比总离子流高2~3个数量级(一般可达10-10~10-12克)。与计算机相结合可发展为强度匹配技术和计算机化的质量碎片技术。
用于气相色谱-质谱联用的气相色谱技术与普通气相色谱技术不同之处在于:对载气流率和固定液的流失更为敏感。因受质谱仪真空度所限,载气流率不易达到最佳化,同时,在载气种类的选择上,由于分子分离器原理的要求,只能选取那些扩散系数与样品化合物相差甚远的轻质量气体。一般多采用氦或氢。用于气相色谱-质谱联用的色谱柱固定液分离效率要高,热稳定性要好,固定液在柱中的含量要低,以保证高效低流失。常用的固定液有:SE-30,SE-52,SE-54,OV-1,F-60,QF-1,Dexsil 300,Dexsil 400,PPE-20,SF-96等类型。最近石英毛细管弹性柱也广泛用于气相色谱-质谱联用技术中。
在气相色谱-质谱联用技术中的计算机系统能对采集的信息进行数据处理,并可将测定谱与储存于计算机内的标准谱图库进行对照检索,并自动给出最终测定结果。
气相色谱-质谱联用技术在环境分析中用于测定大气、降水、土壤、水体及其沉积物或污泥、工业废水及废气中的农药残留物、多环芳烃、卤代烷以及其他有机污染物和致癌物。此外,还用于光化学烟雾和有机污染物的迁移转化研究。
气相色谱-质谱联用技术在环境有机污染物的分析中占有极为重要的地位,这是因为环境污染物试样具有以下特点:①样品体系非常复杂,普通色谱保留数据定性方法已不够可靠,须有专门的定性工具,才能提供可靠的定性结果。②环境污染物在样品中的含量极微,一般为ppm至ppb数量级,分析工具必须具有极高灵敏度。③环境样品中的污染物组分不稳定,常受样品的采集、储存、转移、分离以及分析方法等因素的影响。为提高分析的可靠性和重现性,要求分析步骤尽可能简单、迅速,前处理过程尽可能少。气相色谱-质谱联用技术能满足环境分析的这些要求。它凭借着色谱仪的高度分离本领和质谱仪的高度灵敏(10-11克)的测定能力,成为痕量有机物分析的有力工具。美国使用质谱仪发现了大气中的过氧乙酰硝酸酯和二氧杂环丙烷的痕迹。 极谱分析法,是根据极谱学的原理建立起来的分析方法。这种分析法是将一面积极小的滴汞电极和一面积较大的去极化电极浸于待测溶液中,逐渐改变二极间的外加电压,从而得到相应的电流-电压曲线(极谱图)。通过对电流-电压曲线的分析和测量,即可求得试液中相应离子的浓度。
传统的极谱分析法,灵敏度一般在10-4~10-5摩尔范围内。近些年来提出了许多新的极谱分析方法。其中应用比较广泛的有示波极谱法、方波极谱法、脉冲极谱法以及极谱催化法和反向溶出伏安法等。其中反向溶出伏安法在环境分析中使用较多。
反向溶出伏安法又称为阳极溶出法。这种方法是使被测物质在适当的条件下电解富集在微电极上,然后改变电极的电势,使富集的物质重新溶出。根据电解溶出过程所得到的极化曲线进行分析。这种方法的灵敏度很高,一般可以达到 10-7~10-10摩尔,可用来测定天然水、海水、生物样品中的铜、铅、镉、铟、铊、铋、砷、硒、锡等元素。 根据溶液电导的变化进行测定的电分析方法。在水质监测中,水的电导率是评价水体质量的一个重要指标。它可以反映水中电解质污染的程度,是水质监测中的常测项目。
电导分析法也可以用来测定水中的溶解氧。由于一些非电导元素或化合物可以与溶解氧反应产生离子而改变溶液的电导性,因此可通过测量水体的电导变化来确定水中溶解氧的含量。例如金属铊与水中溶解氧反应产生Tl+离子和OH-离子,每增加0.035微西/厘米的电导率(西是西门子,电导单位),相应为1ppb的溶解氧。
大气中的二氧化硫也常用电导法测定。其原理如下:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,其中一部分离解生成氢离子和亚硫酸根离子,呈导电性:
SO2+H2O─→H2SO3
H2SO3匑2H++SO卲
因此使气体样品与具有一定电导的溶液以一定比例接触,通过吸收二氧化硫后溶液电导的增加,就可以连续测定气体样品中二氧化硫的含量。此法测量范围较大,但如果气体样品中含有溶于水并会产生电导性的其他气体,则会影响测定结果的正确性。 包括电位滴定法和直接电位法。电位滴定法是一种仪器分析方法,是电容量分析法。这种方法是以某种能与被测物质反应的标准溶液滴入试液中,并在滴定过程中观察指示电极电位的变化,根据反应达到等当点时待测物质浓度的突变所引起的电位突跃,来确定滴定终点,从而进行定量分析。此法可用于环境分析中工业废水的酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定和络合滴定等。直接电位法是通过直接测量对待测试液中离子浓度产生响应的指示电极的电位,来进行定量分析的。水质监测中pH值和氧化还原电位的测定都采用直接电位法。
近年来由于离子选择性电极的产生和发展,使直接电位法在环境监测中得到了更广泛的应用。例如,应用氟离子选择性电极测定大气、天然水和工业废水中的氟离子,具有快速、准确、方便、灵敏等优点。氰离子选择性电极、硝酸根电极、卤族离子和硫离子等电极也都在环境监测中得到了应用。
固态膜铅离子和镉离子选择性电极可以测定 10-7摩尔铅离子和镉离子。在实验室内已开始应用于水、空气、食品、生物样品中铅和镉的测定。
用于直接电位法的离子选择性电极种类颇多,中国研制和生产的电极有20多种,其中有些已应用于环境监测和污染控制。 在电解分析基础上发展起来的一种电化学分析方法。它是通过测量电解反应所消耗的电量来计算结果的。库仑分析法的基础是法拉第电解定律。在电流作用下进行电极反应的物质的量与通过电解池的电量成正比。每通过 1法拉第电量,在电极表面即沉积或溶出1克当量的物质。若反应物质的分子量或原子量为M,电极反应时电子转移数为n,通过电解池的电量为Q,则被测物质的重量W 即可由法拉第定律计算出来:(图1)
在库仑分析中,被测物质可以在控制电位下直接在电极上发生反应,也可以利用某种辅助物质在恒电流作用下在电极上发生反应,产生一种库仑中间体,再与被测物质作用。前者称为控制电位库仑分析,后者一般叫做恒电流库仑滴定。库仑分析法在环境监测中应用较多。大气中的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧和总氧化剂,水中的生化需氧量、化学需氧量、卤素、酚、氰、砷、锰、铬等都可以用此法测定。
㈤ 土壤环境监测的分析方法
分析方法
第一方法:标准方法(即仲裁方法),按土壤环境质量标准中选配的分析方法。
第二方法:由权威部门规定或推荐的方法。
第三方法:根据各地实情,自选等效方法,但应作标准样品验证或比对实验,其检出限、准确度、精密度不低于相应的通用方法要求水平或待测物准确定量的要求。
分析报告
报告名称,实验室名称,报告编号,报告每页和总页数标识,采样地点名称,采样时间、分析时间,检测方法,监测依据,评价标准,监测数据,单项评价,总体结论,监测仪器编号,检出限(未检出时需列出),采样点示意图,采样(委托)者,分析者,报告编制、复核、审核和签发者及时间等内容。
土壤环境质量评价报告
土壤环境质量评价涉及评价因子、评价标准和评价模式。评价因子数量与项目类型取决于监测的目的和现实的经济和技术条件。评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门(专业)土壤质量标准。评价模式常用污染指数法或者与其有关的评价方法。
㈥ 水质环境监测方法有哪些
1
颜色与透明度
水体根据污染物成分不同显示出各种颜色。常规水质检测主要根据水质颜色来推测出水中杂质的种类与数量。比如:粘土使水成黄色,硫化氢氧化析出的硫可以使水呈蓝色,各种水藻分别呈现出黄绿色以及褐色等。而水质的透明度表明水中杂质对透明光线的阻碍程度。如果透过水层腐蚀一方面白色或者黑色相见的圆盘,并调节圆盘深度直到能看到为止,这个时候圆盘所在的深度与位置标明其透明度。因此,可以通过标明的透明度来判断水质的状况。
2
微量成分
水质的微量成分主要以水质检测仪器来分析。其中主要包括原子吸收光谱法,气、液相色普法等离子发射光谱法。系统了解各种水质指标的含义具有非常关键性意义。对于任何水生生态系统环境都是通过严格选择的指标进行检测分析结果的。总之,水质的微量成分必须通过这些仪器进行检测。
3
氧化还原与电化学法
常规水质检测方法中最典型的就是氧化还原与电化学方法。有水的电导率,氧化与还原电位以及包括PH在内的离子选择电极的各种指标,比如许多金属离子等。多为溶解量以及氯离子含量为指标。
4
加热与氧化剂分解方法
该方法主要将含有生物体在内的有机化合物以及分解时候产生的二氧化碳的含量或者分解时候消耗氧气的含量等作为水质检测的指标。
5
温度与中和方法
其中温度是最常用的水质检测方法之一。因为水的许多物理特征以及水中进行的化学过程中与温度都息息相关。水源不同,其温度也不同,但是地表的温度与当地气候条件有关,其变化范围在1—30℃,而海水的温度变化范围在2—30℃;中和方法主要包括水体的酸度或者碱度进行水质检测。
6
固体含量
天然水中所含物质大部分属于固体物质,经常有必要测定器含量作为直接的水质检测标准,各种固体含量标准可以分为三类:其一,悬浮性固体。将水样过滤之后残留物烘干之后残存的固体物质量,也就是悬浮物质的含量。其二,总固体。水样在一定温度下可以蒸发干燥残存的固体物质总量,这可以作为常规水质检测标准之一。其三,统计性固体。溶解性固体主要包括荣誉水的有机物质以及无机盐,总固体含量是悬浮固体与溶解性固体之和。另外,各种固体含量的测定都是以重量进行的,测定的之后蒸干温度对结果的影响非常大。因此,在一般情况下,不能得到满意水质检测结果,该水质检测方法的结果不够精确。