发光分析方法在大气环境监测中的应用与进展

浙江省生态环境监测中心 宋清川，楼敏骊

近年来,越来越多的企业为了发展,一味发展工业,对环境造成了很大的破坏。我国多地发生严重雾霾等大气污染现象。对于大气污染,我们要清楚它的主要成分才能够“对症下药”,因此对于大气环境的检测是十分重要的,只有通过对大气环境的检测才能够清楚地知道大气环境目前处于什么状态,然后科学地去治理大气环境,提出合适的解决方案。

一、大气污染的主要成分和危害

（一）二氧化硫

在工业和经济发展过程中，燃料的快速燃烧能够释放很多的二氧化硫进入到大气中,二氧化硫没有颜色而且带着强烈的刺激性气味,它对人体的健康危害非常大,二氧化硫能够直接溶于人的身体内，比如说呼吸道黏液,对人体引发多种疾病，比如说呼吸道感染、肺部炎症等。除此之外二氧化硫还会在人体中反应,形成硫酸盐气溶胶,硫酸盐气溶胶会大大提高人类的死亡率。二氧化硫的危害不仅仅是对于人体的危害,对于动植物甚至说对于建筑的钢材都有很大的危害。高浓度的二氧化硫会导致植物的叶片枯萎脱落,有调查表面我国因二氧化硫浓度过高而引起的植物损失高达上百吨。二氧化硫还会对于钢材造成腐蚀,我国的钢材每年因为腐蚀而造成损失甚至要高于天灾人祸所造成的损失。二氧化硫累计到一定的程度还会形成酸雨或者是酸雾,这对于土壤和一些建筑、古文物等都会造成很大的腐蚀，从而造成巨大的经济损失。

（二）氮氧化物

在企业进行工业生产时,化石燃料的燃烧是不可避免的,而化石燃料通过燃烧会向空气中释放很多的氮氧化物。空气中含有氮氧化物的总量超标会直接危害到我们的健康。一氧化氮可以与人体血液细胞中的高氧血红蛋白相互作用结合,从而引起血液中的氧气减少,导致缺氧,并且一氧化氮还对人体具有某些致癌性作用,一氧化氮能够对于正常的细胞分裂造成影响。一氧化氮可以在空气中直接与氧气产生缓慢的氧化作用生成二氧化氮,二氧化氮可以直接进入我们身体的呼吸系统,引起呼吸道感染和其他肺部病变,二氧化氮在强紫外线的照射下能够产生臭氧和光化学烟雾。另外,氮氧化物还可以产生一些酸雨和各种光化学性的烟雾,对于环境的危害也是非常大的。

无论是二氧化硫还是氮氧化物对于环境和人体的危害都很大,因此检测空气中二氧化硫和氮氧化物的含量是十分重要的。而检测一般使用的是化学发光分析法。该方法是通过化学反应产生的辐射光的强度来分析各种气体的含量,这种方法有很多的优点,比如说所使用的设备比较简单,操作也很方便,检测结果准确及检测速度较快等。

二、化学分析的方法和应用

目前在我国检测和分析技术中，较为常见的检测分析方法之一就是色谱分析法,色谱分析法是指能够在多种混合物中,通过多次分离组合而形成各种颜色不同的色谱,通过对色谱分离的分析,进行大气环境检测,色谱分析技术非常的简便且灵敏,因此在大气环境检测中能够检测痕量气体与污染物的类型。此外还有化学发光测量技术,这种技术能够较为准确的测量污染物的浓度,比如说在进行化学发光分析时可以通过红光的亮度来检测氮氧化物和臭氧的含量。

（一）等离子物质的发射光谱法

这些年来,前者在我国技术领域具有较快的进步和发展,其在对水基体等主要成分清洁中已经得到重视和应用,对于处理工业废水中排放的金属离子和微生物样本中各类元素的同时测定在很大程度上发挥了重要作用。它具有和火焰性元素原子吸附测定法差不多的灵敏度和准确性,并且测定效率十分高,一次取样便能够对20多种元素同时测定。而后者则主要是以icp为离子化来源的一种质谱学分析方法,当测得相对分子质量达到100以上元素的时候,其灵敏度远远超过了前者的检出值两三倍或以上,并且具备了较低的检出极限。

（二）化学发光分析法及其在建筑环境中的应用

作为一种用于分析复杂化学物理问题的关键技术手段,化学发光光谱分析法已经广泛应用于生产工业中。其中,偶合化学反应检测技术在各类环境灾害检测中已经发展成为一种比较新型的综合应用检测技术,因为其独一无二的检测性能逐渐成为了环境重点检测领域的研究对象。一般而言,在所有的发光偶合化学反应中,主要目的都是把某种光的化学反应和某种化学发光的反应催化剂或者化学反应物联合用来作为这种偶合反应分析的主要物质。而在我们检查整个建筑周围环境空气中的硫化磷、硫等各类放射性气体污染物质的含量时,我们通常需要采用的方法是建筑火焰辐射光度定量分析方法。

三、流动发光注射化学分析

流动发光注射化学分析(flow injection analysis,fia)方法是指通过由一种固定量的材料注入于具有恒定样品流速的流动载体电流材料中的注射试样与其他固定流动的注射试剂在混合反应池中直接进行一种混合化学反应,从而实现对于恒定样品温度进行质量测定的整个混合反应处理过程，流动发光注射化学分析技术可以在较高的化学分析率和工作温度下始终保持与分析实验结果条件的直观准确性高度一致,保证了分析实验结果时间表和结果的直观可视化及准确重现性,而且过程操作化和自动化技术水平高,使用的仪器设备简单,适应性广,故目前国内普遍把这种流动式发光注射化学分析应用技术手段作为我国环境和水污染物化学发光注射分析技术科学应用研究的主要应用先导技术手段。从近5年来所采用的afiacl发光分析处理技术在我国自然环境和各类水体的污染物发光化学分析处理研究领域中的实际推广应用以及相关研究成果对其发展应用情况进行分析结果来看,该发光分析处理技术的主要优点体现在对于目前比较传统的现代环境辐射发光分析技术处理体系的技术创新和应用技术上的改进,提高了环境发光处理分析的实际科学应用性能,进一步大大地拓宽了它的应用领域,而且传统的现代环境辐射发光分析技术处理体系同样具有优点例如鲁米诺,过氧化草酸酯,ce(iv),kmno4,ru(bipy)3+等相比其他化学反应物的优点，环境辐射发光处理条件较温和,发光分析处理后的效率也比较高,性能稳定,适应的光领域和温度测定范围应用研究对象涉及范围比较广泛等一些优点及其特征,尽管已经没有很多的技术深入理论研究,但现今仍然一直普遍认为它们是鲁米诺研究和广泛科学推广应用的主要领域研究应用对象。对于鲁米诺整体发光系统技术处理体系,由于鲁米诺的各种类型重金属发光氧化活性离子对鲁米诺发光氧化活性离子整体发光的化学特效剂和化学催化剂的光合作用,鲁米诺技术体系在我们目前可以看到继续其他各种发光系统技术体系方法中从传统上通过激光检测和实验分析出来确定各种类型重金属发光氧化活性离子整体发光性能优势的技术基础上,又愈来越多地被广泛应用于各种金属和非金属的氧化无机物和金属有机物中。对于水中少量过氧化氢和过量草酸酯类的测定实验体系,该类的测定实验体系大部分被广泛应用于各种各类有机化学物质的实验测定,其中将之广泛用于作为有机物质农药测定试剂剂应用于实验测定，针对n-甲基胺基和对苯甲酸乙二酯类有机物质农药的化学实验结果测定,这也是目前我国科学技术研究的一个重要新进展,用于对过量二氧化氢和草酸酯测定体系及其来源水进行实验测定的非碱性重金属正阳的阳离子比较少见,meseguer-lloret等在目前我国已经开展过的实验正在研究水中的氢cu2+催化tcp0-h2o2体系的测定，细菌产生发光化学反应时,发现细菌粪便中的噻唑-i类的荧光有机化合物应用能够显著地有效提高水中cu2+的实验测定准确率和细菌检出度,所以新建立的测定方法主要广泛地被应用于实验检测水中细菌瘢痕量大的cu2+,检出剂浓度测定极限一般为9μg.1r1。

四、结束语

综上所述,我国特色社会主义特色市场经济的建设持续快速健康发展,工业生产和生活质量不断得到改善和稳步提高,要真正强化意识并加大企业的思想建设，进一步地加强对于我国大气环境的监督管理和环境保护,保证广大社会民众的身心健康,满足市场经济和社会持续发展的最新要求,必须加大对我国大气环境的预测监控和统计分析监测力度,加大对于各种类型现代化企业大气环境监控和监测分析系统技术的研究探索和应用研究。化学发光物质分析检测技术，尤其是目前作为一种较为先进的新型民用大气环境质量监控检测技术,其不但可以充分满足目前大气环境质量监控检测技术中所应当具备的多种监控功能,同时还可以与其他监控技术应用进行有效的融合,发挥创造出更大更广范围的大气环境检测监控的重要作用。