摘要:本文从流动注射分析的基本原理入手,讨论流动注射分析的分类,并分析如何在环境监测中的应用流动注射分析方法,希望对环保研究具有借鉴意义。
关键词:流动注射分析;环境监测;应用
当前国家大力倡导生态文明建设,其中通过改善大气环境和水环境可以为人类打造舒适的生存空间,而做好监测工作是关键,借助流动注射分析可以准确分析相关数据和实现动态监测,满足环境治理需要。
一、流动注射分析的基本原理
流动注C射分析(Flow-Injection Analysis FIA)的概念最早由年丹麦分析化学家提出,是把一定体积的试样注射到无气泡间隔的载流方法,实现了反应时间与混合过程的高度重合,满足在非平衡状态下的试样测定,让化学实验室的测定方法出现巨大改变。由于流动注射分析的检测精度高,目前已经在环境监测、土壤分析以及药物研究等多个领域得到了利用,尤其是在环境监测中得到广泛利用,可以体现出不同网络单元的特殊作用,发现自动分析监测系统,实现对不同管参数的同步检测。随着光纤、激光和生物传感器等技术的融入,使得FIA技术灵敏程度进一步提升,该技术是一定体积的试样溶液与其它试剂溶液混合起来,然后注射到反应盘管,在这个区域内与载流中的试剂混合,发生反应,之后利用流通检测器测定与分析[1]。
二、如何在环境监测中的应用流动注射分析方法
随着人们对生态环保问题高度重视,需要对环境污染物进行实时监控,所以提升环境监测质量就成为当前的重要内容,如今的环境监测任务十分繁重,需要。各国的环境保护工作者加强相关研究,某某技术的出现开始广泛应用于大气监测,水质监测以及土壤监测当中。
(一)在水质监测方面的应用
1金属污染物
1.1镉
相关人员利用三氮烯试剂的优良性对金属铬进行研究,在研究过程中,采用了流动注射分析技术,对工业废水中的金属镉进行了有效测定,还有相关人员利用流动注射、原子吸收和离子交换的联合技术进行了分析,同样取得了良好效果。
1.2铬
有相关人员利用镀铜锌粒作为还原柱,对金属络进行了分析。可以测定出废水中两种价态的铬。还有相关人员对在线氧化-流动注射-化学光发光法在水中进行取样对地下水、生活污水、地表水工业废水的金属铬含量进行了测定。此外,还有相关人员利用离子发射光谱法测定了自制水样中的金属铬,有研究人员利用单阀双阳离子交换树脂微注并联方法设计出双路采样单一一试剂逆向洗脱在线分离富集系统[2]。
1.3碲
有相关人员对金属碲进行了分析,主要是研究流动性注射在线离子交换预富集及在线氢化物发生法与原子荧光光谱法的联用技术,设计出双柱交换正向富集以及反向洗脱的在线离子交换流路系统,可以在水环境取样分析中发挥出重要作用。另外有相关人员利用流动注射在线螯合树脂双柱预富集—火焰原子吸收法,对水环境中的铜、 铅、镉和锰进行了分析。
2无机非金属污染物
2.1氰化物
有相关人员利用氯化氢和二甲基巴比妥酸在缓冲条件下的反应分析氰化物,经过实验发现可以产生红色的络合物,由此提出了流动注射光度法,进而对自来水中的氰化物测定,还有相关人员利用流动注射化学发光分析发现了适用于水样和废水氰化物测定的方法[3]。
2.2氨氮
有相关人员借助亚硝基铁氯化钠对氨氮进行了分析,在催化剂的作用下发现海水中的氨和苯酚钠与二氯异氰酸钠会产生反应,进而发现流动注射-分光光度法,以此测定海水中的氨氮,另外有相关人员用流动注射分光光度法测定出生活饮水中的氨氮含量,该方法还适用于对地表水、地下水、生活污水、工业废水中氨氮的测定。
2.3硝酸根/亚硝酸根
有相关人员利用紫外光还原硝酸银,得到亚硝酸银进而发现流动注射光度检测测定硝酸银的方法,并且用于湖水和河水的硝酸银测定当中。另外有相关人员借助流动注射和毛细管电泳联用的方法,可以同时测定水体中亚硝酸根和硝酸盐。此外,还有相关人员酸性亚硝酸根与碱性鲁米诺反应,进而发现了流动注射化学发光法[4]。
2.4磷酸根/总磷
有相关人员对地表水,地下水,生活用水中磷酸根进行了分析,主要是利用流动注射—分光光度法分析水和废水中的磷酸盐和总磷,还有相关人员分析了钼酸盐、钒酸盐生成磷钼钒杂多酸,进而发现了的流动注射荧光猝灭方法,可以对测定环境水样中痕量磷测定。
2.5总氮
根据HJ667-2013《水质 总氮的测定连续流动——盐酸萘乙二胺分光光度法》,可以对地表水、地下水、生活用水以及工业废水中的总氮测定,有相关人员使用微波联合对水样消解,该过程为利用流动注射一分光光度法分析技术,实现对水中总氮的在线测定。
3有机污染物
3.1酚类
根据在硫酸介质中痕量酚对溴酸钾氧化罗丹明B反应的催化作用,发现了对废水的快速测定方法,即流动注射停流一催化光度分析方法,也就是利用流动注射一分光光度法对废水中的挥发酚进行测定。在研究中还发现,利用组装的FIA分光光度系统建立测定水体苯酚的FIA在线液-液萃取4-AAP分光光度分析法。在甲醛的作用下,酸性介质中的邻苯二酚和高锰酸钾发生了化学发光反应,由此发现了测定邻苯二酚的流动注射化学发光分析法,这种方法在测定自来水中邻苯二酚方面效果十分明显。有研究人员发现,根据不可逆电对的双安培检测原理以及对苯二酚可以在预阳极化的铂电极上发生催化氧化反应,出现了流动注射双安培法直接测定对苯二酚浓度的方法,不过这种方法只是在模拟水样中得到实验。
(二)大气监测中的应用
目前流动分析这种技术可以在大气监测中得到有效应用,主要是对大气中的甲醛等物质进行测定,在现有分析中,空气中和室内中会存在一定比例的甲醛,对其测定可以通过流动注射化学发光法以及流动注射发光光度法。肼的监测也可以在流动注射分析法下实现,有相关人员发现碱性介质中N -溴代丁二酰压胺(NBS)氧化硫酸肼可以产生化学发光,在这种物质中加入荧光素可以提升化学发光效果。在当前的大气监测中,对肼的监测与测定数据较为准确,和常规方法对照可以达到良好的效果。
(三)在土壤中的测定
在土壤中,氮和磷可以促进作物的生长,所以需要根据土壤环境适当的补充氮元素和磷元素在测定过程中,有效磷的测定方法主要是利用反流动注射分析法。对于有效氮的测定来说,可以利用流动注射光度分析法进行测定。有相关人员利用KCl,将其作为浸提液,然后用流动注射光度分析法对土壤的有效氮测定,之后用镉还原柱还原硝酸根为亚硝酸根,使用常规流动注射分析系统就可以测定硝态氮。
结束语:
综上所述,当前国家大力倡导“绿水青山就是金山银山”的理念,在此背景下,我国的环境监测工作全面开展,通过环境监测工作可以分析污染到位与污染成分,进而制定出科学的环境污染治理措施。流动注射分析方法主要是利用多种设备实时监测环境变化情况,可以达到有效的监测目标,用于水质检测服务、环境保护监测、空气污染监测、水污染监测、废料监测、噪声污染监测、地质勘查等领域,进而实现经济发展与环境保护工作相协调。
参考文献:
[1]朱静,雷晶,张虞.关于中国固体废物环境监测分析方法标准的思考与建议[J].中国环境监测,2019,35(6):6-15.
[2]李艳伶.试论环境监测数据综合分析方法与评价技术[J].建材发展导向(上),2019,17(11):136.
[3]商烨.关于环境保护监测中COD在线监测方法的运用分析[J].环境与发展,2019,31(9):167,169.
[4]肖勇.基于大数据技术的环境监测数据分析方法研究[J].电脑编程技巧与维护,2019,(10):112-113,125.