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环境监测用标准气体

 
概述
  环境标准物质是环境标准体系的组成部分,又称环境标准样品。它是为了保证环境科研和监测数据的准确性和精密度,对用于量值传递或质量控制的材料、实物研制的标准物质其特性或组分含量值在相当长时间内有可接受的均匀性和稳定性并且在组成和性质上接近于环境样品。
  环境标准物质具有标准物质的基本特性,具备一种或数种良好的特性,该特性在规定的组分范围内保持不变,是稳定的均匀的物质材料标准样品具备量值的准确性,其特性是经过鉴定的,且具有权威性和最高或较高的精度和准确度;能成批生产,具有相当的数量可以发放,用完后还可以按规定的精度重新制作:标准样品用来校准测量仪器、评价测量方法确定材料的特性值,在量值传递中使测量达到准确一致的目标。
环境标准物质的产生和发展
1964年,英国的鲍恩(HJ. M. Bowen)以甘蓝粉为原料制备了生物材料标准物质,由21个实验室采用11种分析方法对甘蓝粉中的51种元素进行了测定,并把样品分发给各国研究者使用。几乎在同一时期,美国哈佛大学医学部制备了作为微量元素测定用的骨灰粉标准物质。20世纪60年代末,国际原子能机构(AEA)组织各国的科学家研制了牡蛎、海藻、鱼肉粉等标准物质,并在国际范围内进行了分析测试结果的比对。1969年日本厚生省公共卫生研究院为了查明大米中镉污染造成的骨痛病分布,制备了专为大米镉污染调查使用的镉大3米标准物质。此后,随着各国环境保护法规和环境标准的制定和实施,环境监测成为监督实施环境法规和标准的主要手段,世界各国对环境标准物质的研究取得了长足的进展。
  20世纪70年代,美国国家标准局(NBS)开始把环境标准物质列为重点研究项目,并与美国国家环保局(EPA)合作,研制了若干种生物材料标准物质和几十种标准气体,为其他国家研制环境标准物质提供了经验。其他许多发达国家和国际机构如英国、日本、加拿大、欧洲经济共同体标准局BCR)、IAEA等相继研制了多种环境标准物质,覆盖水质、大气、汽车尾气、底泥、土壤、化石燃料、粮食、动植物组织、有机污染物、放射性等各个环境领域。目前上千种商品化的环境标准物质在世界范围内广泛使用,不仅成为环境监测中量值传递的基准,而且成为质量控制和质量保证的重要工具。
  我国的环境标准物质的研制工作起步于80年代,晚于美、英、日等发达国家和国际组织。经过环境科技工作者的努力,已经研制出100余种水质、大气、土壤、生物、有机污染物等环境标准样品,在环境科研和监测质量控制以及日常环境监测工作中起着重要的支柱作用对我国环境监测数据的可靠性、可比性提供了科学依据。但是目前研制的环境标准物质主要还是水质监测中无机元素和组分标准物质及底泥标准物质,仅有少量有机污染物组分和部分大气及土壤、生物环境标准样品。一些分析难度大的常规分析用的水质环境标准样品、废和大部分有机污染物的标准样品尚待开发和研制
  我国已有的环境标准物质为:(1)标准水样,如镉、铅、汞标准水样;(2)固体标准物质,如上壤、底泥、树叶、煤灰、大米粉、头发、煤飞灰、阴离子洗涤剂等;(3)标准气体,如环境大气测定用标准气体和汽车尾气测定用标准气体(CO、SO2)等;(4)有机标准样品,如有机氯标准溶液、五氯酚标准样品等。近年来,我国也在开展有机标准样品的研制工作,但在品种和数量上这远不能满足环境科研和监测对标准物质的需求。
  环境标准物质在世界范围内迅速发展和应用,归纳起来主要有以下几个方面的原因
  (1)为了防治污染、保护环境,各国都制定了环境保护法规、环境质量标准以及各种污染物的排放标准,环境监测成了检查和监督各种环境法规和标准实施状况的主要手段,当按“污染者负担”的原则处罚排污单位或者处理环境纠纷时,也需要以标准物质为基准的分析测试系统提供公正、准确的数据,作为法律的依据。
  (2)环境样品具有种类繁多、成分复杂、各种成分浓度水平差别大等特点,而且样品的成分和浓度可能随着时间、地点和空间的不同而发生变化。所以,环境样品的分析需要可以排除基体效应等干扰的标准物质来保证环境监测在时间、空间上的一致,提高数据的准确性和可比性。
  (3)环境污染往往不局限于一个国家或地区,而可能超越过境扩大到其他国家,形成区域性甚至全球性的环境问题。因此,需要建立一种以标准物质为基础的国际环境监测标准化体系。