分析仪器和环境监测仪器的发展
分析测试仪器与环境监测有着密切的关系，分析仪器的技术水平和质量直接影响着环境监测工作。只有把握国内外环境监测仪器的现状和发展方向，加快开发研制适合我国国情的监测仪器，才能更好地满足我国日益增长的环境监测工作的需要。
环境监测仪器大体可分为三类：即大、中型精密分析仪器，现场在线自动监测仪器，便携式现场快速监测仪器。
一大中型精密分析仪器
这类仪器主要用于监测科研和比较精密的实验室分析。
目前国内外环境监测站所拥有的大型仪器主要有气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)、液相色谱—质谱联用仪(HPLC-MS)、富里叶红外光谱仪(FTIR)及其与气相色谱联用仪(GC-FTIR)、等离子体光谱—质谱仪(ICP-MS或MIP-MS)、等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、X-射线荧光光谱仪(XRF)等。在这些大型仪器中，除GC-MD和ICP-AES已在我国用于环境监测外，其他仪器还没有相应的标准或统一的监测分析方法。而在发达国家，这类仪器的研究开发以及在环境分析中的应用发展较快。由于此类仪器尚不能国产化，所以在我国环境监测中的普及和应用尚待时日。
原子吸收光谱仪(包括火焰FLASS和石墨炉GFAAS)、气相色谱仪(GC)、高效液相色谱仪(HPLC)、离子色谱仪(IC)、紫外——可见分光光度计(UV-Vis)以及极谱仪(POLAR)等属于中型分析仪器。目前国内外使用这类仪器的标准环境监测方法仍占主导地位。其中，FLAAS、UV-Vis和极谱仪已经国产化，仪器的性能指标已达到或接近国际先进水平。就价格性能比来看，国产仪器占绝对优势。GC和GFAAS在国内发展较快，研制和生产技术也日趋成熟，产品已基本能满足我国环境监测的需要。
我国自行研制生产的原子荧光光谱仪的技术水平居世界领先水平，并已批量向国外出口。原子荧光光谱仪对Hg、As、Sb、Bi等环境污染元素和Se的测定有很高的灵敏度，可以满足我国监测的需要。
也应看到，有的仪器虽引进了国外生产线，但价格偏高，而且性能与进口仪器相比尚有一些差距。HPLC和IC，尤其是IC已经国产化，但与国外同类先进仪器相比，不仅在功能上有差距，而且由于泵体差距较大，影响了仪器的整体分析性能。从相关领域(如精密机械加工水平、理论研究能力和技术水平等)来看，我国已具备研制和生产此类仪器的能力。所以国家应该从政策上扶持有关企业，使这类仪器能尽快满足我国环境保护事业的需求。
二自动监测系统
为了实施污染物排放的总量监测与控制，就必须配备水质和大气的自动监测系统。鉴于污染物排放总量监测与监督管理的重要性，环境自动监测系统的应用也愈加重要。
目前，我国的北京、上海、天津及个别省会城市相继建立了水或气的自动监测系统。这些监测系统目前主要依靠进口。从使用情况来看，大气监测系统运行良好，而水质监测系统故障率高，尤其是污水或废水的自动监测系统更难正常运行。这除了与管理水平和资金投入等因素有关外，还与我国地面水的实态以及污水、废水的治理程度有关。因此在引进前，必须进行实地调查研究以避免盲目引进而造成资金浪费。
在自动监测系统方面，一些发达国家已有成熟的技术和产品，如大气、地面水、企业废气、焚烧炉排气、企业废水以及城市综合污水等方面均有成熟的自动连续监测系统。我国虽能生产少数废水自动监控系统，但监测项目较少，在提高自动化程度及降低故障率等方面仍有许多工作要做。结合我国环境保护工作的实际情况，有选择地吸收国外先进经验和技术，对于发展我国的自动监测系统大有裨益。
值得提出的是，我国废水和废气的治理力度尚不够大，引进国外的废水和废气自动监测系统时必须做充分的技术调研。空气和地面水的环境质量也急待改善，尤其是水土流失导致了地面水自动监测系统运转中的故障率增加。对水中的无机污染物和部分有机污染物的自动监测主要使用流动注射法（FIA）
三现场简易监测分析仪器
突发性环境污染事故的不断发生给环境监测分析人员提出了重要课题。除了实施预防性监测分析外，还必须开展快速简易检测管的研制和便携式现场测试仪器的研制等，以便用于调查和解决突发性污染事故，以及半定量地解决污染纠纷。
我国地域辽阔，地形复杂，国有工矿企业和乡镇企业分布很广。这给环境监测人员的工作带来许多不便，尤其是乡镇企业已兴起，但许多县和乡镇还没有监测能力。因此，简易便携式现场监测仪器有很大的应用前景。这类仪器的使用不仅可以减少环境试样在传输过程中的沾污，减少固定和保存的繁杂手续，而且可以大大减轻监测人员的工作量，还可以适时掌握环境质量的动态变化趋势。但从目前的便携式仪器来看，无机污染物的监测仪器较多，多开发一些有机污染物的监测分析仪器是该领域的发展方向。研究这类仪器设备及监测方法时，必须进行实用性检验，即使用同样的污染源样品，用标准方法和现场测定方法同时对污染成分进行测定，检验测定结果的可比性或相关性。
随着我国应急监测工作的开展，对便携式现场监测仪器的需求量会急剧增加。便携式气体相色谱仪、便携式有机气体检测仪、便携式离子色谱仪、便携式X-射线荧光光谱仪、便携式分光光度计和多功能检测仪等目前主要依靠进口，这些仪器的生产具有技术要求高和资金投入大的特点，我国宜采取与国外厂家合作生产的方式，通过降低成本来满足国内的需求。
在便携式现场速测仪中，目前以可测定溶解氧(DO)、酸度(pH)、化学需氧量(COD)、水温、浊度、电导和总盐度的仪器最为成熟，我国已应用于污染事故调查(如死鱼等)和长江同步监测中。此外根据流域监测的的需要，开发水中TP、TN的便携式检测仪也势在必行。用于气体监测的SO2检测仪、CO和O2检测仪、烟尘测定仪和汽车尾气检测仪等在国内外应用都十分广泛。概括地说，现场快速测定技术有以下几类：试纸法；水质速测管—显色反应型；气体速测管—填充管型；化学测试组件法；便携式分析仪器测定法等。
在便携式速测仪中，便携式GC与一般的GC相比，在性能方面已无明显差别，而体积小、轻便、适用于现场监测是其主要特征。这类仪器一般使用PID。PID可检测离子电位不大于12eV的任何化合物，如烷烃(除甲烷外)、芳香烃、多环芳烃、醛类、酮类、酯类、胺类、有机磷、有机硫化合物以及一些有机金属化合物。还可检测O2、NH3、H2S、AsH3、PH3、Cl2、I2和NO等无机化合物。用PID测定烷烃、芳香族和多环芳烃等HC化合物的灵敏度比火焰离子化检测器(FID)高5～10倍；测定含P、S农药类比FPD低10倍左右。此外，PID对无机物的检测限达到或超过其他任何检测器。如对NH3的检测限达200pg，比热导检测器(TCD)低2～3个数量级；对无机硫化合物比FPD的检测限低30倍；对PH3的检测限比FPD低5倍。此外，ECD对电负性高的卤化物等响应的高灵敏度和高选择性，必将使其成为便携式GC的常用检测器之一。
本文作者齐文启先生，中国环境监测总站研究员；孙宗光先生，工程师。
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