第12章 原子光譜在環境領域中的應用（尹洧、王輝）

12.1概述

環境污染主要是指由于人類的生產、社會和生活活動引起的環境質量下降，導致人類及其他生物難以正常生存和可持續發展的現象。而環境監測就是通過各種方法分析測定有關數據，從而確定環境質量或污染程度，并進而采用合理可行的方法治理污染，以達到改善環境質量的目的。

環境樣品的種類和成分是多樣性的。就樣品狀態來說，有液態、氣態和固態；就種類來說，有水和廢水、大氣和廢氣、氣溶膠、大氣顆粒物、飛灰、土壤、固體廢物（危險廢物）、沉積物（污泥）等。

環境樣品具有以下幾個特點：

1．成分復雜，干擾多。

2．被測物的濃度比較低，一般在10^-6～10^-9g的濃度水平。

3．樣品隨時間與空間的變動性，影響因素較多。

4．同種元素以不同的物相和不同的價態形式存在、易受環境影響而變化、遷移。

5．樣品采集后，往往要加入保護劑，以防運輸過程中被測物的流失和變化。

6．不同的監測目的有不同的監測方法，環境質量監測、污染源監測和應急監測有著不同的目的，應采取不同的前處理方法和監測方法。如應急事故監測則要求響應速度快，監測方法靈敏度高、準確性好、選擇性強、分辨率高。對于一些現場的應急監測還需要儀器小型便攜、操作簡便。為了能夠及時準確反映所監測系統或區域內的環境質量及其變化，往往還需要監測技術自動化、標準化、計算機化，是采用在線監測并配合遠程傳輸系統，及時將監測結果傳輸到領導決策部門和環保管理部門。

12.2環境監測中應用的原子光譜標準分析方法

采用原子光譜法進行環境監測都是建立在水溶液檢測的基礎上的。大氣中顆粒物中的金屬污染物可以轉換到溶液中，土壤和固體廢物中的金屬污染物也可以經過樣品消解后，轉換到溶液中，zui后都可以采用水溶液的監測方法進行測定。目前，原子光譜法已成為環境中重金屬污染物測定的主要方法之一。

在我國現行的環境監測標準分析方法中，就有多種監測項目是應用原子光譜法的，涉及到地表水、集中式生活飲用水源地、地下水、海水、農灌水、漁業水、廢水、空氣、危險廢物焚燒設施、固體廢物浸出液、危險廢物浸出液、土壤、沉積物等。

等離子體原子發射光譜具有檢出限低、選擇性好、準確度和精密度高、分析速度快、線性范圍寬等優點，在環境監測中獲得廣泛的應用^[1]。美國EPA和日本JIS都把電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)列為標準方法系列，如美國采用ICP-AES測定土壤中Cu、Zn、Mn、Ni、Cr、V和全K，采用微波輔助消解ICP-AES測定定沉積物重金屬Al、Ba、 Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Ti、V和Zn^[2]，我國也發展了多個元素的環境監測統一方法^[3]。在水質、氣質、固廢、土壤等環境監測中，還經常將ICP-AES與色譜、質譜聯用 ^[1,4]。