萃取法在化工行業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究

蘇小林 吳佳楠

1.遼寧標(biāo)普檢測(cè)技術(shù)有限公司 遼寧沈陽 110000；2.沈陽色譜科學(xué)儀器有限公司 遼寧沈陽 110000

廢水回用是節(jié)水減排的重要手段，廢水中的有價(jià)金屬回收利用也能為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。在鋅冶煉過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種含鋅廢水，含鋅廢水具有毒性大、污染嚴(yán)重等特點(diǎn)，進(jìn)入環(huán)境后不能被生物降解，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康具有嚴(yán)重危害。在處理廢水的同時(shí)回收鋅資源具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)概述

以化工廠為例，環(huán)境影響評(píng)價(jià)當(dāng)中的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是通過對(duì)化工廠及周圍環(huán)境當(dāng)中各個(gè)生態(tài)環(huán)境要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)及分析。通過一種更加科學(xué)的技術(shù)手段，從各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)當(dāng)中提取分析其產(chǎn)生環(huán)境影響的污染因子，以此為化工廠污染物清除、環(huán)境改善等提供更加真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。近年來隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作通常會(huì)以更加科技化的方式，對(duì)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，因此得出的監(jiān)測(cè)結(jié)果精度能夠得到有效保障，并逐漸成為考量化工廠環(huán)境問題的重要數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)人員在日常工作過程中，可以綜合利用體系結(jié)構(gòu)當(dāng)中各類要素對(duì)化工廠環(huán)境質(zhì)量的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以此確保能夠在第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)造成環(huán)境污染行為的制止。目前，在大部分的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系結(jié)構(gòu)當(dāng)中，除了包括通過層層方式構(gòu)建的以政府為主導(dǎo)的環(huán)境監(jiān)測(cè)部門以外，還包括了社會(huì)組織的環(huán)境監(jiān)測(cè)第三方機(jī)構(gòu)。

2 萃取技術(shù)概述

在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，往往需要對(duì)多種元素進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量過程會(huì)變得復(fù)雜且不可控。并且由于被測(cè)元素的復(fù)雜性，在具體的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，還需要對(duì)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行謹(jǐn)慎的選擇，以達(dá)到合理有效的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。當(dāng)前綠色分析技術(shù)總體來說具有簡(jiǎn)便分析的特征，在具體分析環(huán)節(jié)可以減少干擾。當(dāng)前新型萃取劑，例如亞臨界水、離子液體等，對(duì)環(huán)境污染較小，并且可以對(duì)其溶液性質(zhì)進(jìn)行有效調(diào)控。在監(jiān)測(cè)的具體使用過程中，可根據(jù)監(jiān)測(cè)元素的具體特征和復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液性質(zhì)的有效把控，來適應(yīng)監(jiān)測(cè)的需求，從而確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。此外，針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)工作，還需要選取不同的氣體，盡可能確保被選的物質(zhì)與監(jiān)測(cè)液體的密度相似，并且對(duì)應(yīng)的氣體還要具備較強(qiáng)的溶解性。液－液萃取法：此萃取法主要是選取具有疏水性質(zhì)的溶劑，有效地利用被測(cè)成分在水溶液之間的溶解差來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的萃取。通常來說，為了達(dá)到萃取目的，往往會(huì)選擇與被測(cè)成分極性相近的溶劑來作為萃取劑。并且在從水質(zhì)中萃取相關(guān)有機(jī)物時(shí)，通常會(huì)使用到氯甲烷、己烷、苯等具有揮發(fā)性的萃取溶劑。此外，在進(jìn)行液－液萃取的過程中，不一定需要單方面改變萃取溶劑的性質(zhì)，通?？梢赃x擇性地改變樣品性質(zhì)來進(jìn)行有效萃取。例如改變樣品試劑中的酸堿值，或者采取鹽析法等。但是，采取液－液萃取法還存在一定的局限性，例如在進(jìn)行具體萃取工作環(huán)節(jié)中，需要消耗大量溶劑，并且處理的工藝較為復(fù)雜。固相萃取：固相萃取是近幾年來所開發(fā)出來的一種新型萃取方式，該技術(shù)是利用固體自身的吸附性質(zhì)，將待測(cè)液體中的目標(biāo)化合物進(jìn)行吸附處理，從而盡可能地將干擾化合物與樣品進(jìn)行分離，當(dāng)完成分裂后，再介入常規(guī)的物理辦法來實(shí)現(xiàn)吸附物的解吸附作業(yè)，最終達(dá)到分離的效果。

3 萃取法應(yīng)用于化工行業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)的意義

開展環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要目的，能夠使廣大群眾對(duì)目前所面臨的生態(tài)環(huán)境有更加全面地認(rèn)知。如果生態(tài)環(huán)境遭受到污染而不能及時(shí)補(bǔ)救，將導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。通過對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)，可以有效避免污染物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的危害。除此之外，還可以將環(huán)境中的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，通過現(xiàn)代化的智能平臺(tái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，可以為后續(xù)的污染治理以及環(huán)境保護(hù)提供一手資料。隨著我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)手段已經(jīng)不斷地被運(yùn)用到各行各業(yè)中。環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是采用科學(xué)、智能化的手段，對(duì)人類生存環(huán)境中的污染數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且提出有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，采取不斷優(yōu)化治理的手段促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與人類的和諧發(fā)展。目前環(huán)境監(jiān)測(cè)屬于我國污染治理方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，可以對(duì)生態(tài)環(huán)境中的污染物質(zhì)含量進(jìn)行定量分析，對(duì)我國的污染治理具有重要意義?；诖?，化工行業(yè)利用萃取法進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，對(duì)于減少化工行業(yè)污染排放量具有至關(guān)重要的作用。利用萃取法進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，能夠讓人們更加直觀地認(rèn)識(shí)到污染物的數(shù)量及危害程度。

4 化工環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用萃取法應(yīng)注意的問題

4.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)的權(quán)責(zé)問題

環(huán)境監(jiān)督管理工作要結(jié)合水體差異進(jìn)行對(duì)應(yīng)管理，水體表現(xiàn)形式不同，對(duì)應(yīng)的監(jiān)管工作也就不同，這是國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要特點(diǎn)。水體包括污水、地下水、地表水等多種形式，對(duì)應(yīng)水資源監(jiān)管部門便由城建機(jī)構(gòu)、國土資源機(jī)構(gòu)、環(huán)保機(jī)構(gòu)、水利部門等多個(gè)部門負(fù)責(zé)。部分水體由于功能交叉，可能會(huì)由多個(gè)部門共同監(jiān)管，進(jìn)而引發(fā)了環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的權(quán)責(zé)問題。權(quán)責(zé)問題使得環(huán)境監(jiān)測(cè)工作極易受到影響，權(quán)責(zé)問題的存在引發(fā)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)各部門間的工作職能混亂，各部門之間存在交叉管理引發(fā)監(jiān)測(cè)資源浪費(fèi)現(xiàn)象，上述混亂的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理形成的對(duì)應(yīng)指令，會(huì)出現(xiàn)重復(fù)執(zhí)行的情況，引發(fā)整個(gè)監(jiān)測(cè)工作的形式無法滿足新時(shí)期的監(jiān)測(cè)要求。

4.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)的指標(biāo)問題

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)是基本信息，對(duì)水質(zhì)安全、水質(zhì)應(yīng)用等具有較大影響。如果水質(zhì)選取不合理，極易導(dǎo)致檢測(cè)指標(biāo)不合理。國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)的相關(guān)人員大部分認(rèn)為：國內(nèi)地理水系、城市用水的污染程度已經(jīng)從無機(jī)物污染轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物污染。這一背景決定了環(huán)境監(jiān)測(cè)中必須保證與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的調(diào)整。當(dāng)下，國內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，有機(jī)物污染指標(biāo)是綜合項(xiàng)目的一部分，如果針對(duì)性前提缺失，極易導(dǎo)致有機(jī)物污染指標(biāo)的作用被削弱，進(jìn)而會(huì)增加有機(jī)污染物的污染程度，由于對(duì)應(yīng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)中并未及時(shí)進(jìn)行新指標(biāo)的更新，導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測(cè)信息無法滿足準(zhǔn)確性、及時(shí)性，即水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)問題對(duì)國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系的全面發(fā)展而言具有較大的阻礙作用。其中，《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中綜合指標(biāo)、重金屬指標(biāo)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容較多，但在實(shí)際應(yīng)用中并未及時(shí)考慮對(duì)應(yīng)指標(biāo)的更新和控制方案的完善。當(dāng)下，國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案大都關(guān)注于對(duì)水源地有機(jī)物指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，并未考慮廣泛行為水源地在上述監(jiān)測(cè)中的不足，存在明顯缺陷。

4.3 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與實(shí)際環(huán)境不符

我國幅員遼闊，各地實(shí)際環(huán)境不同，水資源的實(shí)際情況也不同。盡管大多數(shù)地區(qū)的水污染主要是有機(jī)污染，但在某些地區(qū)也有例外。大多數(shù)地區(qū)的環(huán)境保護(hù)部門都根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水資源進(jìn)行測(cè)試。在這種情況下，水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的結(jié)果不能有效反映該地區(qū)水資源的實(shí)際情況，可能僅根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試會(huì)導(dǎo)致某些物質(zhì)無法進(jìn)行測(cè)試，后續(xù)處理方案中會(huì)有一些誤判，不僅會(huì)浪費(fèi)人力和物力，而且可能會(huì)失去最佳的水質(zhì)管理時(shí)期。例如環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目缺乏針對(duì)性，對(duì)一些污染水平較低的項(xiàng)目進(jìn)行了反復(fù)監(jiān)測(cè)。

5 萃取法在化工行業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用措施

5.1 構(gòu)建環(huán)境預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)

相關(guān)工作人員對(duì)數(shù)據(jù)處理和分析之后，能得到不同區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境的大致數(shù)據(jù)，并對(duì)大氣環(huán)境的未來變化具有一定了解。在這種情況下，大數(shù)據(jù)解析技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，需將各類氣象因素融入其中，編制合適程序，不僅能夠提升相關(guān)工作的效率，還能夠降低人工計(jì)算量，較大程度的提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。另外，還需構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)警平臺(tái)，一旦相關(guān)數(shù)據(jù)超出預(yù)警值，就意識(shí)報(bào)警，并且結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)和信息對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和完善，有效引導(dǎo)大氣環(huán)境的污染治理工作及預(yù)防工作[1]。

5.2 優(yōu)化數(shù)據(jù)可視化工作

人類與自然本身就是一種協(xié)同的關(guān)系，人與自然的和諧共處，其實(shí)也是在保護(hù)人類自身，大數(shù)據(jù)解析技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用的意義亦是如此。而在大自然提供的各種資源當(dāng)中，大氣環(huán)境是非常重要的一部分，如果大氣環(huán)境遭受破壞，便違背了我國長(zhǎng)期堅(jiān)持的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，因此，后續(xù)需重視大數(shù)據(jù)解析技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化工作的優(yōu)化，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠清晰地展現(xiàn)。由于大氣環(huán)境污染現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，實(shí)際的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作也隨之更為復(fù)雜，其中監(jiān)測(cè)的內(nèi)容越來越多，譬如二氧化硫、細(xì)顆粒物等。傳統(tǒng)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作無法全面預(yù)測(cè)大氣環(huán)境，這使后續(xù)的各項(xiàng)工作遇到較多的問題。因此，在進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中，需要利用大數(shù)據(jù)解析技術(shù)，將采集到的信息進(jìn)一步可視化，轉(zhuǎn)換為直觀的圖像，從而助于開展環(huán)保工作[2]。

5.3 打破環(huán)境監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)地范圍局限

首先針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)用房無法滿足監(jiān)測(cè)面積需要問題，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加地方政府資金的投入量，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部格局進(jìn)行合理規(guī)劃。圖為某環(huán)境監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)地的空間布局圖。從圖可以看出，將投入的建設(shè)資金引入到對(duì)新型分隔有害氣體實(shí)驗(yàn)樓的建設(shè)當(dāng)中，通過這樣布局方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)地的限值，也達(dá)到了避免監(jiān)測(cè)設(shè)備和人員受到損害的目的。在建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)地時(shí)，還可采取適當(dāng)擴(kuò)大、合理布局的原則，利用有限的資金對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)地的面積進(jìn)行完善。通過這樣的布局方式，進(jìn)一步提高環(huán)境監(jiān)測(cè)工作占地面積在監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)當(dāng)中的優(yōu)劣占比，以此達(dá)到在改建后充分利用工作場(chǎng)地的優(yōu)勢(shì)[3]。

5.4 構(gòu)建質(zhì)量管理制度

當(dāng)前，我國尚沒有建立起完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理制度，這對(duì)于我國環(huán)境監(jiān)測(cè)全過程質(zhì)量管理造成了不利影響，因此需要對(duì)環(huán)境質(zhì)量管理制度進(jìn)行完善。為了確保環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理制度能夠滿足當(dāng)前社會(huì)的實(shí)際需求，需要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行大量的調(diào)研，然后基于實(shí)際情況構(gòu)建環(huán)境管理制度。在構(gòu)建環(huán)境管理制度時(shí)，需要注意以下方面內(nèi)容：

（1）要對(duì)各部門的責(zé)任和義務(wù)等進(jìn)行明確，確保人員對(duì)自身的責(zé)任和義務(wù)有清晰的認(rèn)識(shí)，使各人員各司其職，避免互相推諉等問題，提高環(huán)境監(jiān)測(cè)全過程質(zhì)量管理的效率。

（2）要建立質(zhì)量管理考核制度，通過科學(xué)的考核來提高質(zhì)量監(jiān)管的效率和質(zhì)量。在實(shí)際的實(shí)行過程中，考核人員要基于不同崗位人員的實(shí)際特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性的考核，從而切實(shí)提高監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。

（3）要結(jié)合具體情況來開展監(jiān)測(cè)。如果脫離實(shí)際，那么環(huán)境監(jiān)測(cè)必然起不到良好的效果，因此質(zhì)量管理制度要結(jié)合實(shí)際情況來構(gòu)建，并且根據(jù)實(shí)際情況的變化來進(jìn)行更新[4]。

6 結(jié)語

綜上所述，化工行業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)于促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化具有重要義。因此，要不斷總結(jié)化工行業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中遇到的問題，優(yōu)化監(jiān)測(cè)的方法和方案，以有效避免污染物質(zhì)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的危害，促進(jìn)化工行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展[5]。