電化學檢測方法在環境分析中的應用
隨著世界經濟的發展,自然資源和自然環境受到日益嚴重的破壞，排放到環境中的污染物種類越來越多，包括有機物、無機物和微生物等,主要分布在大氣、水質、土壤、固體廢棄物及生物體內，對環境和人類健康極具危害，環境保護已成為舉世矚目的問題。電化學技術由于其自身的優點和特性,在環境監測及環境污染治理等方面發揮著重要作用。
1電化學基礎知識
電化學是物理化學的一個組成部分，與其相關聯的學科不僅有無機化學、分析化學、有機化學等，還廣泛滲透到金屬工業、環境科學、能量科學、成像學、電子學、生物學、醫學等各個領域。用于測定污染物的電化學方法可分為4類：電位(電勢)法、安培-庫侖法、伏安法、電導法。
電化學在環境保護中所體現出來的優越性有[2-8]：(1)多功能利用直接或間接氧化和還原、相分離、濃縮或稀釋、生物功能等方法處理氣體、液體和固體的廢物，處理量可從幾微升到數百萬升。(2)消耗能量較低與其他非電化學過程(如熱分解)相比，電化學過程一般都溫度較低。通過控制電位、設計電極和電池，減少由于電流分布差、電壓降及副反應引起的能量損失。(3)便于自動控制電化學過程中的電參數(I和E)尤其適用于數據采集、過程自動化和控制。(4)有利于環保處理廢物主要通過得失電子的反應，通常不必加入其他試劑。許多過程還有高的選擇性，可防止副反應發生。(5)成本低若設計適宜，則設備和操作條件都比較簡單。(6)環境兼容性高在電化學過程中把高效、清潔的電子作為強氧化還原試劑使用，是一項對環境基本上無污染的綠色技術[9]。同時，電化學過程具有較高的選擇性，可抑制副反應發生，減少污染物。
2環境電化學基礎知識
環境電化學就是將電化學與環境科學結合起來而形成的一個新的交叉學科分支，也就是將電池、腐蝕、介電科學和技術、電沉積、電子學、能源技術、高溫材料、工業電解和電化學工藝、熒光和顯示材料、有機生物電化學、物理電化學和傳感器等12項電化學工藝技術，與環境化學、環境微生物和環境工程等相互貫通融合。環境電化學著重在利用荷電離子或光電子的電極特性與移動規律，探究環境污染物的遷移、轉化及其歸宿。
在環境分析實驗室，與傳統的色譜法和原子光譜法相比，電化學方法是一種有競爭力的、可供選擇的常規方法，它具有以下特點：易于在野外使用，便于攜帶，儀器廉價。分析痕量的3,4-二氯苯胺時，高效液相色譜法(HPLC)與安培法聯用優于氣相色譜法(GC)和HPLC/UV(紫外分光)法;在微柱HPLC定量分析水中痕量苯脲除草劑時，電化學技術明顯優于UV方法;在測定重度污染水質中的氧化還原組分時,電化學法的靈敏度和選擇性也高于UV法;電化學法檢測的靈敏度較紫外和熒光法提高了10倍;經陰離子交換色譜分離，以脈沖安培法檢測氨基酸的靈敏度高于茚三酮衍生UV測定方法[10-13]。本文在文獻[14]的基礎上就電化學檢測進行了詳細分析。
3環境污染物的電化學檢測
電化學法處理污染物的方法包括[2]：(1)不溶性陽極電氧化法，通過陽極反應，氧化分解氰、酚、染料等雜質，或者通過陽極反應生成的中間體間接分解有毒物質或殺滅細菌。(2)陰極還原法，主要作用是重金屬離子在陰極還原析出。(3)鐵陽極電還原法，通過鐵陽極溶解生成亞鐵離子還原劑，二次反應生成氫氧化鐵凝聚劑除雜質。適用于水中有氧化劑和膠體物質的廢水，如含鉻、蛋白質、染料的廢水。(4)鋁陽極電凝聚法，利用鋁陽極溶解生成的氫氧化鋁凝聚劑，凝聚水中的膠體物質。(5)電浮離法，靠陽極產生氧氣和陰極產生氫氣，浮上分離廢水中的雜質。(6)隔膜電解法，電解回收和凈化濃廢液，處理對象主要是離子和低分子范圍的水中雜質。(7)電滲析法，利用離子交換膜的選擇透過性，分離濃縮和凈化水中離子和低分子范圍的雜質。
3.1電位法
通過測定電位來獲得發生化學變化時體系的物理、化學方面的各種數據的方法叫做電位分析法。在痕量金屬形態分析方面，電位法的應用最為有效的有循環伏安法(CV)[15]、微分脈沖陽極溶出伏安法(DPASV)[16]、離子選擇性電極(ISE)等[17]技術。
電位傳感器依據電化學池電位與樣品化學成分的活度之間的關系，可在“零電流電位測定”模式下工作。用ISE測定不受原始樣品顏色或介質濁度的影響，常用于測定飲用水、河水、江口、污水、鍋爐水、冷凝液、海水中的氟化物、硝酸鹽、氰化物、硫化物、亞硫酸鹽、碳酸鹽、氨、銨鹽、金屬離子等。
電位測定法與流動注射分析系統聯用已用于分析測定環境樣品中的硝酸鹽和總氮，飲用水、天然水中的鈣、硫化物。煙道氣中的二氧化硫、硫化氫、胂等氣態污染物也可用電位測定法測定，其中As的傳感器現已發展為銀B2氧化鋁固體電極，檢測限約為0.05mg/L[18]。
電位測定儀氣敏傳感器簡單可靠，其中最先進的是氨/銨和CO2氣敏電極。ISE可以測定工業電解槽中所有離子，
