水質監測無機污染物的監測技術

水質污染調查是從Hg、Cd、氰、酚、Cr6+等開始的,而且多是用分光光度法測定。隨若環境保護工作深入,監測業務不斷擴大,分光光度分析方法的靈敏度、準確度均不能滿足環境管理的要求,因此相應的各種先進的、高靈敏度的分析儀器和方法就很快發展起來。

1.原子吸收和原子熒光法

火焰原子吸收、氫化物發生原子吸收、石墨爐原子吸收相繼發展起來,可測定水中多數痕量、超痕量金屬元素。

我國開發的原子熒光儀器可同時測定水中As、Sb、Bi、Ge、Sn、Se、Te、Pb八種元素的化合物。用于這些易生成氫化物元素的分析具有較高的靈敏度和準確度且基體干擾少。

2.等離子體發射光譜(ICP-AES)

等離子發射光譜法近年發展很快,已用于清潔水基體成分,廢水中金屬及底質、生物樣品中多元素的同時測定,其靈敏度、準確度與火焰原子吸收法大體相當,而且效率高,一次進樣,可同時測定10～30個元素。

3.等離子發射光譜質譜法(ICP-MS)

ICP-MS法是以ICP為離子化源的質譜分析方法,其靈敏度比ICP-AES法高2～3個數量級,特別是當測定質量數在100以上的元素時,其靈敏度更高檢出限低。日木已將ICP-MS法列為測定水中Cr6+、Cu、Pb、Cd的標準分析方法。 

4.離子色譜法

離子色譜是分離和測定水中常見陰、陽離子的新技術,方法的選擇性和靈敏度均好,一次選擇可同時測定多種組分。用電導檢測器和陰離子分離柱可測定F-、Cl-、Br-、SO32-,   SO42-、H2PO4-、NO3-;陽離子分離柱可測定NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等,用電化學檢測器可測定I-、S2-、CN-及某此有機化合物。

5.分光光度和流動注射分析技術

研究一些高靈敏度、高選擇性的顯色反應,用于金屬離子和非金屬離子的分光光度法測定仍然受到重視。在常規監測中分光光度法占有較大的比重。值得注意的是將這些方法與流動注射技術相結合,可將許多化學操作如蒸餾、萃取,加各種試劑,定容顯色和測定融為體,是一種實驗室自動分析技術,且在水質在線自動監測系統中被廣泛應。具有取樣少、精度高、分析速度快、節省試劑等優點,可使操作人員從繁瑣的體力勞動中解放出來,例如測水質中NO3-、NO2-、NH4+、F-、CrO42-、Ca2+等均可用流動注射技術。檢測器不僅可用分光光度法,也可用原子吸收、離子選擇性電極等。

6.價態和形態分析

污染物質在水環境中存在形態不同,對水生生態系統和對人的毒性也很不相同。例如Cr6+每性比Cr3+強得多,As3+比As5+毒性大,HgCl2毒性比HgS大。在水質標準和監測中規定了總汞和烷基汞、六價鉻和總鉻、Fe3+和Fe2+、NH4+-N、NO2--N和NO3--N的測定,有些項目還規定了可濾態和總量的測定等。在環境研究中,為了搞清污染機理及遷移轉化規律,不僅要研究分析無機物的價態吸附態、絡合態,還要研究它們在環境介質中的氧化還原(如含氮化合物的亞硝化、硝化作用或脫氮等)和生物甲基化等問題。以有機態存在的重金屬,如烷基鉛、烷基錫等,目前倍受環境科學工作者的重視,尤式是三苯基錫、三丁基錫等被列入內分泌干擾物后,有機重金屬的監測分析技術發展很快。