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發布時間:2015-07-22
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30多年來,在地質分析檢測技術發展的道路上,鄭存江不斷前進著。期間,不但開發了很多分析方法、研制了很多標準物質,解決了很多地質研究中的難題。近年來,鄭存江更是大力倡導“綠色分析”理念,節約成本、減少了分析檢測對環境和人類的危害;并且,積極進行相關分析儀器的研發,促進了國產分析儀器的發展。

浙江(jiang)省(sheng)地質礦產研究(jiu)所 鄭(zheng)存(cun)江(jiang)教授
結緣地質分析
站(zhan)上領獎臺(tai)的永遠是(shi)那些幕(mu)前(qian)的主角們,但是(shi)沒有(you)幕(mu)后工作人員,任何(he)一(yi)件事(shi)都(dou)是(shi)干不(bu)(bu)成的。“我們也(ye)是(shi)這樣,在地質行業,分析測(ce)試始終是(shi)一(yi)個配角,不(bu)(bu)過我們雖然站(zhan)不(bu)(bu)到領獎臺(tai)上,但我們也(ye)是(shi)不(bu)(bu)可或缺的角色。如果我們的數據有(you)一(yi)點點的誤差(cha),就(jiu)會給國家造成大量的浪費。從前(qian)期(qi)普(pu)查到中期(qi)勘探…..的現代(dai)地質找礦,一(yi)步也(ye)離不(bu)(bu)開(kai)分析檢(jian)測(ce),”鄭(zheng)存江說。
“剛(gang)剛(gang)分(fen)(fen)配到(dao)地質系統時(shi)(shi),正趕上(shang)國(guo)家地球勘探化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析(xi)計劃(hua)實施,整個(ge)(ge)(ge)項目進行的(de)(de)(de)(de)‘熱氣騰(teng)(teng)騰(teng)(teng)’,無(wu)形中受到(dao)了(le)感(gan)染,覺得地質分(fen)(fen)析(xi)工作有意義(yi)。”當(dang)時(shi)(shi)中國(guo)開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)1:20萬地球勘探化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析(xi),將整個(ge)(ge)(ge)中國(guo)“畫”成(cheng)一個(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)(ge)小方(fang)格,每個(ge)(ge)(ge)格子采一個(ge)(ge)(ge)樣(yang),樣(yang)品量非常之大(da)(da)(da);而且(qie),每個(ge)(ge)(ge)樣(yang)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)39種元素,使用(yong)了(le)10多種分(fen)(fen)析(xi)方(fang)法;后來,國(guo)家再次開展(zhan)1:5萬的(de)(de)(de)(de)地球勘探化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析(xi),樣(yang)品量更大(da)(da)(da)、檢(jian)測(ce)(ce)(ce)元素數多達50多種。“樣(yang)品量大(da)(da)(da)、情況(kuang)復雜、干擾多……,以及(ji)當(dang)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)試手段有限,所以有些元素‘做’得不是很好,這(zhe)對我(wo)們(men)提出了(le)挑戰(zhan),”鄭存江說,“提高分(fen)(fen)析(xi)質量和(he)(he)精度是當(dang)時(shi)(shi)地質測(ce)(ce)(ce)試人的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)和(he)(he)責任。”
“地質(zhi)分(fen)(fen)析(xi)最(zui)(zui)大的(de)誘惑是其復(fu)雜性、高(gao)質(zhi)量要求、寬廣領域,即使努力也難以(yi)達不到(dao)頂(ding)峰,所以(yi)值得我(wo)們(men)不斷去(qu)探索。分(fen)(fen)析(xi)工(gong)作中(zhong)發現問題(ti)、最(zui)(zui)后能夠(gou)解決問題(ti),我(wo)們(men)會非常自豪。并且檢測(ce)技術還(huan)可以(yi)用到(dao)其他領域,如(ru)醫藥、環(huan)保、冶金、農業(ye)等,讓(rang)我(wo)們(men)覺得我(wo)們(men)的(de)工(gong)作非常有(you)意義,對(dui)國家、對(dui)企業(ye)都是有(you)用的(de)。”
受到這些大的國家計劃影響(xiang),并(bing)且(qie)許(xu)多像鄭存江一(yi)樣的分(fen)析測試技術人員與眾多前輩一(yi)起為之奮斗,使得(de)地質分(fen)析檢測技術不斷進步。
倡導“綠色分析”
分析(xi)化(hua)(hua)學(xue)是(shi)化(hua)(hua)學(xue)的(de)(de)一個分支(zhi),是(shi)用(yong)來分析(xi)物(wu)質成分、組成及(ji)其結構(gou)的(de)(de)一門學(xue)科。樣品中(zhong)有(you)(you)何(he)元素,其毒性、對環境和(he)人(ren)類健康(kang)有(you)(you)何(he)危害(hai)都要(yao)(yao)用(yong)到這種(zhong)技(ji)術手段(duan)。但(dan)是(shi)分析(xi)過(guo)程中(zhong)會(hui)用(yong)到大(da)量的(de)(de)酸堿、有(you)(you)機溶劑,廢液(ye)的(de)(de)處理不(bu)但(dan)需要(yao)(yao)成本,還會(hui)對環境和(he)人(ren)類健康(kang)造成各(ge)種(zhong)危害(hai)。
地(di)質實(shi)驗室每天有幾百個樣品的(de)(de)檢測任務,一年下(xia)來就有10多萬到20萬的(de)(de)樣品,或者更(geng)多,相應(ying)(ying)的(de)(de)會消(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)酸堿、有機溶(rong)劑,而這些對環境(jing)、人類健康(kang)都(dou)有一定影響。 “如(ru)果我們(men)一邊(bian)倡導環保(bao),另一邊(bian)卻又在(zai)污(wu)染(ran)環境(jing),這本身就是(shi)矛盾的(de)(de),”鄭存江說,“所以,減少或不使(shi)用這些有毒有害的(de)(de)試(shi)劑,是(shi)我們(men)這一代人應(ying)(ying)該做(zuo)的(de)(de)事情(qing)。”
經過不斷的(de)(de)思(si)考(kao),鄭(zheng)存江(jiang)認(ren)為,分(fen)析(xi)檢測技術應(ying)該向著“綠色分(fen)析(xi)”方向發展。剛開始,鄭(zheng)存江(jiang)倡導(dao)的(de)(de)是“低(di)污染分(fen)析(xi)過程(cheng)”,這個(ge)理念一直(zhi)實(shi)施下(xia)來(lai)(lai),以酸的(de)(de)使用(yong)(yong)量來(lai)(lai)比較,現在鄭(zheng)存江(jiang)實(shi)驗室的(de)(de)用(yong)(yong)量只(zhi)是過去的(de)(de)十分(fen)之一,一年下(xia)來(lai)(lai)不僅節約了成本(ben),更重要的(de)(de)是減少了對環境的(de)(de)污染。
對(dui)(dui)于(yu)發(fa)(fa)(fa)展能夠不使用(yong)(yong)那些酸堿、有機(ji)溶(rong)劑的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)技(ji)(ji)術,鄭存(cun)江主(zhu)要(yao)進(jin)(jin)行(xing)了(le)固體直接進(jin)(jin)樣(yang)(yang)分(fen)析(xi)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)研究(jiu)。說(shuo)到這(zhe)個,鄭存(cun)江說(shuo)到了(le)他和(he)儀器(qi)公司——聚光科技(ji)(ji)的(de)(de)(de)合作。3年前(qian)鄭存(cun)江向(xiang)聚光科技(ji)(ji)提出了(le)合作研制電(dian)弧(hu)發(fa)(fa)(fa)射(she)光譜儀器(qi)的(de)(de)(de)邀(yao)請,以(yi)(yi)解決(jue)地質分(fen)析(xi)中復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)前(qian)處理(li)帶來(lai)的(de)(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)損失(shi)和(he)對(dui)(dui)操作人員身體的(de)(de)(de)傷害(hai)以(yi)(yi)及對(dui)(dui)環境的(de)(de)(de)二次(ci)污染等問題。今年初,合作成果E5000電(dian)弧(hu)發(fa)(fa)(fa)射(she)直讀(du)光譜儀樣(yang)(yang)機(ji)研制成功(gong),對(dui)(dui)于(yu)這(zhe)款(kuan)新產品(pin),鄭存(cun)江說(shuo),“E5000能夠進(jin)(jin)行(xing)地質分(fen)析(xi)中難以(yi)(yi)分(fen)解的(de)(de)(de)Ag、B、Sn三種元素的(de)(de)(de)分(fen)析(xi);如(ru)果加入惰(duo)性氣體,原來(lai)不能測(ce)定的(de)(de)(de)氰帶干擾的(de)(de)(de)元素,現在可(ke)以(yi)(yi)檢測(ce)了(le);進(jin)(jin)一(yi)步(bu)實現自動化以(yi)(yi)應(ying)對(dui)(dui)龐大的(de)(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)量;金(jin)屬、非(fei)金(jin)屬的(de)(de)(de)粉末樣(yang)(yang)品(pin)都能檢測(ce)。并且半年來(lai)的(de)(de)(de)實際應(ying)用(yong)(yong)也(ye)證明了(le),新儀器(qi)能夠滿足地質行(xing)業的(de)(de)(de)許多需求。”
關注國產儀器發展
“要將分析儀器(qi)研發和制造水平放(fang)到(dao)代表國家(jia)科(ke)技(ji)(ji)水平的(de)(de)高度(du),如果中國研究(jiu)單位的(de)(de)實驗室里90%以上都是(shi)進口(kou)儀器(qi),科(ke)技(ji)(ji)創(chuang)新(xin)從(cong)何談起(qi)?與國外競爭從(cong)何談起(qi)?”鄭(zheng)存江激(ji)動的(de)(de)說道,“我們行(xing)業研制了(le)很(hen)多分析儀器(qi),但是(shi)產業化的(de)(de)很(hen)少(shao),以至于(yu)后(hou)來地質系(xi)統被進口(kou)儀器(qi)占(zhan)領了(le)市場。”
國(guo)產儀器(qi)研(yan)(yan)發(fa)一(yi)(yi)定(ding)要(yao)踏實,一(yi)(yi)定(ding)要(yao)重視關鍵(jian)器(qi)件研(yan)(yan)發(fa),核心技術一(yi)(yi)定(ding)要(yao)有(you)所(suo)突破,鄭存江用三個“一(yi)(yi)定(ding)要(yao)”表達了對國(guo)產儀器(qi)研(yan)(yan)發(fa)的(de)(de)期待。“什么時候,像我們這(zhe)樣的(de)(de)實驗室里(li)80%的(de)(de)儀器(qi)國(guo)產化了,我們的(de)(de)國(guo)產分析(xi)儀器(qi)就有(you)希(xi)望了。”
鄭存江最早參(can)與的(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)研制項(xiang)目是組裝(zhuang)并應用(yong)ICP-AES,后來從事激光剝蝕-ICP-AES技術研究,當時國內(nei)(nei)的(de)(de)許多關鍵部件(jian)穩(wen)定性(xing)不(bu)夠,如(ru)射頻發生器(qi)(qi)性(xing)能(neng)非常不(bu)穩(wen)定,沒有一(yi)家國產企(qi)業能(neng)夠解決。80、90年(nian)(nian)代(dai)地礦行業還(huan)研制過(guo)XRF,不(bu)過(guo)國產的(de)(de)X光管(guan)只(zhi)能(neng)使用(yong)1-2年(nian)(nian),而進口的(de)(de)則能(neng)使用(yong)10多年(nian)(nian)。但(dan)是對于聚(ju)光科(ke)技推出的(de)(de)ICP-5000國內(nei)(nei)首(shou)款全譜(pu)直讀的(de)(de)ICP-AES,他(ta)這(zhe)樣描述實(shi)際使用(yong)該儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)感受(shou):“對于光譜(pu)儀(yi)器(qi)(qi)來說,分(fen)辨率、波長范圍等指標較容易做(zuo)到,但(dan)精密(mi)度(du)和穩(wen)定性(xing)是最難做(zuo)的(de)(de)。我們用(yong)過(guo)一(yi)段時間后發現,ICP-5000的(de)(de)精密(mi)度(du)和穩(wen)定性(xing)做(zuo)的(de)(de)不(bu)錯(cuo),在國內(nei)(nei)可以取代(dai)進口常規的(de)(de)ICP-AES。如(ru)果它的(de)(de)分(fen)辨率進一(yi)步(bu)提高,還(huan)可以進一(yi)步(bu)拓(tuo)展應用(yong)。”
“前些年我對(dui)國(guo)(guo)產(chan)分析儀(yi)(yi)(yi)器(qi)很是失望(wang),其最大的問題(ti)是使用壽(shou)命和穩(wen)定性達不到要(yao)求。現在,雖然還有很長的路要(yao)走(zou),但是我們國(guo)(guo)產(chan)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)已經大有希望(wang)了,”鄭存(cun)江說,“國(guo)(guo)家(jia)基(ji)礎(chu)科技水平不斷提高(gao),包括基(ji)礎(chu)工(gong)業(ye)、元器(qi)件水平都有所提高(gao)。并且,近年來國(guo)(guo)家(jia)對(dui)國(guo)(guo)產(chan)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)研制的支持力度非常大,相(xiang)關(guan)的單位和人也要(yao)有發展國(guo)(guo)產(chan)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)的使命感。這種情況下,只需(xu)要(yao)加一(yi)把火、推一(yi)下,研究單位與企業(ye)共同扶植,國(guo)(guo)產(chan)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)就會(hui)快速發展起(qi)來。” (撰稿人:劉豐秋) 來源于:儀(yi)(yi)(yi)器(qi)信息網(wang)