环境分析方法不仅要求应用现代分析化学中的新理论、新方法和新技术,而且要引入现代化学、物理、数学、电子、生物等技术科学的最新成果来解决环境污染分析问题。环境分析方法的发展主要依赖于适用于环境污染分析的新型仪器的研究,尤其是自动化仪器。依靠新的分析方法,特别是发展准确、灵敏、可靠、选择性、快速和简单的环境污染分析技术和新的污染物分析测试方法;依托环境污染标准分析方法的研究和制定,特别是分析方法的标准化和环境标准物质的研制。
一、新型环境分析仪器随着科学技术的发展和仪器的更新,世界各地的环境监测工作者都在利用新仪器开发一系列新的监测技术和方法,如气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪、傅里叶变换红外光谱仪、气相色谱-傅里叶变换红外光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线荧光光谱仪等新型监测仪器。这些大型仪器在有机污染物和有毒有害物质的检测中发挥了重要作用,如农畜产品和各种食品中农药残留的检测和微量稀土元素的定量分析。但除了少数已在我国环境监测分析中使用的仪器外,其他仪器都没有相应的标准或统一的监测分析方法,在我国环境监测分析中推广应用尚需时日。在自动监测系统方面,一些发达国家有成熟的技术和产品,如成熟的空气、地表水、企业废气、焚烧炉废气、企业废水、城市综合污水自动连续监测系统。我国虽然有少量的废水自动监测系统,但监测项目少,提高自动化程度,降低故障率还有大量工作要做。建立完善、运行良好的空气体自动监测系统,发布空气体污染警报,进行污染预报,是空气体污染防治的要求,也是建立高性能空气体连续自动监测网络的根本目的。
二、新的环境监测分析方法
生态监测是近年来发展起来的。它是观测和评价生态系统对自然变化和人为变化的响应,测量各种生态系统结构和功能的时间空格局。生态监测是一种比生物监测更复杂、更全面的监测技术,是一种利用生命系统(无论哪个层次)对环境进行监测的技术。我国生态监测的主要内容有:空气体环境监测(CH4和CO2的观测)、土地覆被变化及其对全球变化的影响(包括森林覆被、湖泊面积、荒漠化、山地冰雪进退等变化)等。)、海洋环境的监测(海面温度、洋流、海平面变化等。)、生态网络系统(自然保护区监测)等。
将“3s”技术与传统监测技术相结合,从宏观和微观角度全面考察环境质量,尤其是生态环境质量,是当前环境分析方法的重要发展方向。“三S”是指rs(遥感)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)。遥感接收和发送RS和GPSGIS是对计算机图像和地面属性数据的处理。整个“3s”系统通过地面和卫星遥感通信连接成计算机网络。卫星技术可以应用于空大气污染扩散规律、水污染、海洋污染、城市环境生态与污染、环境灾害监测等方面的研究,还可以提供荒漠化、土地盐碱化与水土流失、生态环境恶化与发展程度等方面的数据和信息,全面、系统地研究地球生态环境系统的各要素及其相互关系,在全球范围内建立关系和变化规律,为可持续发展提供依据。
三、新的环境标准分析方法
随着环境科学研究的发展,对环境分析提出了一个新的要求,即经常需要检测含量低至10-6 ~ 10-9克(痕量级)和10-9 ~ 10-12克(超痕量级)的污染物,研究制定能测定大气、水、土壤、生物和食品中痕量和超痕量污染物的环境标准分析方法。环境评价和环境保护规划的制定和实施必须以环境数据为基础。因此,加强灵敏度高、选择性好、快速性好的痕量和超痕量环境标准新分析方法的研究,以保证分析数据的可靠性和准确性,是环境监测分析方法发展的必然趋势。