发展趋势
环境分析化学发展的趋势是:
① 分析方法标准化。这是环境分析的基础和中心环节。环境质量评价和环境保护规划的制定和执行,都要以环境分析数据作为依据,因而须要研究制订一整套的标准分析方法,以保证分析数据的可靠性和准确性。
② 分析技术连续自动化。环境分析化学逐渐由经典的化学分析过渡到仪器分析,由手工操作过渡到连续自动化的操作。70年代以来,已出现每小时可连续测定数十个试样的自动分析仪器,并已正式定为标准分析方法。目前已采用的有:比色分析、离子选择性电极、X射线荧光光谱、
原子吸收光谱、极谱、
气相色谱、
液相色谱、流动注射分析等自动分析方法及相应的仪器。特别是流动注射分析法,分析速度可达每小时 200多个试样,试剂和试样的消耗量少,仪器的结构简单,比较容易普及,是近年来发展较快的方法之一。
③ 电子计算机的应用。在环境分析化学中应用电子计算机,极大地提高了分析能力和研究水平。在现代化的分析实验室中,很多分析仪器已采用电子计算机控制操作程序、处理数据和显示分析结果,并对各种图形进行解释。应用电子计算机,可实现分析仪器自动化和样品的连续测定。如配备有电子计算机的γ-能谱仪可同时测定几百个样品中多种元素,利用傅里叶变换在计算机上进行计算,既可提高分析的灵敏度和准确度,又可使核磁共振仪能测得13C讯号,使有机骨架结构的测定有了可能,为从分子水平研究环境污染物引起的生态学和生理机制的有关问题开拓了前景。
④ 多种方法和仪器的联合使用。这可以有效地发挥各种技术的特长,解决一些复杂的难题,再配用电子计算机,更可大大提高分析效果,并能及时给出分析结果。例如,色谱-质谱-计算机联用,能快速测定各种挥发性有机物。这种方法已应用于废水的分析,可检测200种以上的污染物。在环境污染分析中还常采用火花源质谱-电子计算机联用、
气相色谱-微波等离子体发射光谱联用、色谱-红外光谱联用、色谱-
原子吸收光谱联用、发射光谱和等离子体源联用,以及质谱-离子显微镜组合而成的直接成象离子分析仪。
⑤ 激光技术的应用。利用激光作为分析化学的光源已发展了吸收光谱、拉曼光谱、原子和分子荧光光谱、激光光声光谱、高分辨率光谱以及其他激光光谱技术和分析方法。激光分析的特点是高分辨率、高灵敏度、长距离、短时间。随着激光基础理论研究的进一步发展,激光技术必将进一步改变环境分析化学的面貌。
⑥ 痕量和超痕量分析的研究。环境科学研究向纵深发展,对环境分析提出的新要求之一就是常须检测含量低达 10-6~10-9克(痕量级)和10-9~10-12克(超痕量级)的污染物,以及研究制订出一套能适用于测定存在于大气、水体、土壤、生物体和食品中的痕量和超痕量的污染物的分析方法。例如已测定太平洋中心上空空气中铅的含量为1ppb,南北极则低于0.5ppb。南极洲冰块中的DDT含量为0.04ppb;雨水中汞的平均含量为0.2ppb;人体中铀的平均含量为1ppb。这些成果是依靠痕量或超痕量分析技术取得的。加强对新的灵敏度高、选择性好而又快速的痕量和超痕量分析方法的研究,成为今后环境分析化学的发展方向之一。