第12章 原子光谱在环境领域中的应用（尹洧、王辉）

12.1概述 环境污染主要是指由于人类的生产、社会和生活活动引起的环境质量下降，导致人类及其他生物难以正常生存和可持续发展的现象。而环境监测就是通过各种方法分析测定有关数据，从而确定环境质量或污染程度，并进而采用合理可行的方法治理污染，以达到改善环境质量的目的。 环境样品的种类和成分是多样性的。就样品状态来说，有液态、气态和固态；就种类来说，有水和废水、大气和废气、气溶胶、大气颗粒物、飞灰、土壤、固体废物（危险废物）、沉积物（污泥）等。 环境样品具有以下几个特点： 1．成分复杂，干扰多。 2．被测物的浓度比较低，一般在10-6～10-9g的浓度水平。 3．样品随时间与空间的变动性，影响因素较多。 4．同种元素以不同的物相和不同的价态形式存在、易受环境影响而变化、迁移。 5．样品采集后，往往要加入保护剂，以防运输过程中被测物的流失和变化。 6．不同的监测目的有不同的监测方法，环境质量监测、污染源监测和应急监测有着不同的目的，应采取不同的前处理方法和监测方法。如应急事故监测则要求响应速度快，监测方法灵敏度高、准确性好、选择性强、分辨率高。对于一些现场的应急监测还需要仪器小型便携、操作简便。为了能够及时准确反映所监测系统或区域内的环境质量及其变化，往往还需要监测技术自动化、标准化、计算机化，最好是采用在线监测并配合远程传输系统，及时将监测结果传输到领导决策部门和环保管理部门。 12.2环境监测中应用的原子光谱标准分析方法 采用原子光谱法进行环境监测都是建立在水溶液检测的基础上的。大气中颗粒物中的金属污染物可以转换到溶液中，土壤和固体废物中的金属污染物也可以经过样品消解后，转换到溶液中，最后都可以采用水溶液的监测方法进行测定。目前，原子光谱法已成为环境中重金属污染物测定的主要方法之一。 在我国现行的环境监测标准分析方法中，就有多种监测项目是应用原子光谱法的，涉及到地表水、集中式生活饮用水源地、地下水、海水、农灌水、渔业水、废水、空气、危险废物焚烧设施、固体废物浸出液、危险废物浸出液、土壤、沉积物等。 等离子体原子发射光谱具有检出限低、选择性好、准确度和精密度高、分析速度快、线性范围宽等优点，在环境监测中获得广泛的应用[1]。美国EPA和日本JIS都把电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)列为标准方法系列，如美国采用ICP-AES测定土壤中Cu、Zn、Mn、Ni、Cr、V和全K，采用微波辅助消解ICP-AES测定定沉积物重金属Al、Ba、 Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Ti、V和Zn[2]，我国也发展了多个元素的环境监测统一方法[3]。在水质、气质、固废、土壤等环境监测中，还经常将ICP-AES与色谱、质谱联用 [1,4]。