分析測試儀器與環境監測有著密切的關系,分析儀器的技術水平和質量直接影響著環境監測工作。只有把握國內外環境監測儀器的現狀和發展方向,加快開發研制適合我國國情的監測儀器,才能更好地滿足我國日益增長的環境監測工作的需要。
環境監測儀器大體可分為三類:即大、中型精密分析儀器,現場在線自動監測儀器,便攜式現場快速監測儀器。
一大中型精密分析儀器
這類儀器主要用于監測科研和比較精密的實驗室分析。
目前國內外環境監測站所擁有的大型儀器主要有氣相色譜—質譜聯用儀(GC-MS)、液相色譜—質譜聯用儀(HPLC-MS)、富里葉紅外光譜儀(FTIR)及其與氣相色譜聯用儀(GC-FTIR)、等離子體光譜—質譜儀(ICP-MS或MIP-MS)、等離子體發射光譜儀(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已在我國用于環境監測外,其他儀器還沒有相應的標準或統一的監測分析方法。而在發達國家,這類儀器的研究開發以及在環境分析中的應用發展較快。由于此類儀器尚不能國產化,所以在我國環境監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。目前國內外使用這類儀器的標準環境監測方法仍占主導地位。其中,FLAAS、UV-Vis和極譜儀已經國產化,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,國產儀器占絕對優勢。GC和GFAAS在國內發展較快,研制和生產技術也日趨成熟,產品已基本能滿足我國環境監測的需要。
我國自行研制生產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等環境污染元素和Se的測定有很高的靈敏度,可以滿足我國監測的需要。
也應看到,有的儀器雖引進了國外生產線,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已經國產化,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此類儀器的能力。所以國家應該從政策上扶持有關企業,使這類儀器能盡快滿足我國環境保護事業的需求。
二自動監測系統
為了實施污染物排放的總量監測與控制,就必須配備水質和大氣的自動監測系統。鑒于污染物排放總量監測與監督管理的重要性,環境自動監測系統的應用也愈加重要。
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測系統。這些監測系統目前主要依靠進口。從使用情況來看,大氣監測系統運行良好,而水質監測系統故障率高,尤其是污水或廢水的自動監測系統更難正常運行。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。
在自動監測系統方面,一些發達國家已有成熟的技術和產品,如大氣、地面水、企業廢氣、焚燒爐排氣、企業廢水以及城市綜合污水等方面均有成熟的自動連續監測系統。我國雖能生產少數廢水自動監控系統,但監測項目較少,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。結合我國環境保護工作的實際情況,有選擇地吸收國外先進經驗和技術,對于發展我國的自動監測系統大有裨益。
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