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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。
浙江省地質礦產研究(jiu)所 鄭存江教授
結緣地質分析
站上領獎臺(tai)的(de)(de)永遠是(shi)那些幕(mu)前的(de)(de)主角們(men)(men),但是(shi)沒有幕(mu)后工作人員,任何(he)一件事都是(shi)干不(bu)(bu)成(cheng)的(de)(de)。“我(wo)們(men)(men)也是(shi)這樣,在地(di)質行業(ye),分析測試(shi)始終是(shi)一個配角,不(bu)(bu)過我(wo)們(men)(men)雖然站不(bu)(bu)到領獎臺(tai)上,但我(wo)們(men)(men)也是(shi)不(bu)(bu)可或缺(que)的(de)(de)角色(se)。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)(men)的(de)(de)數據(ju)有一點點的(de)(de)誤差,就(jiu)會給國家造(zao)成(cheng)大(da)量的(de)(de)浪費。從前期(qi)普查到中期(qi)勘探…..的(de)(de)現代地(di)質找礦,一步也離不(bu)(bu)開分析檢測,”鄭存江(jiang)說。
“剛(gang)剛(gang)分(fen)(fen)配到(dao)地質系統時(shi),正趕上國(guo)家地球勘探化(hua)(hua)學(xue)(xue)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)計(ji)劃實(shi)施,整(zheng)(zheng)個(ge)(ge)項目(mu)進行的(de)‘熱氣騰(teng)騰(teng)’,無形中(zhong)受到(dao)了(le)感染,覺得地質分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)工作有(you)意義(yi)。”當時(shi)中(zhong)國(guo)開展的(de)1:20萬(wan)地球勘探化(hua)(hua)學(xue)(xue)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi),將整(zheng)(zheng)個(ge)(ge)中(zhong)國(guo)“畫”成一(yi)個(ge)(ge)個(ge)(ge)小方(fang)格,每(mei)個(ge)(ge)格子(zi)采一(yi)個(ge)(ge)樣,樣品量(liang)(liang)非(fei)常(chang)之大(da)(da);而且,每(mei)個(ge)(ge)樣檢測39種(zhong)元素,使用了(le)10多(duo)(duo)種(zhong)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)方(fang)法;后來,國(guo)家再次(ci)開展1:5萬(wan)的(de)地球勘探化(hua)(hua)學(xue)(xue)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi),樣品量(liang)(liang)更大(da)(da)、檢測元素數多(duo)(duo)達(da)50多(duo)(duo)種(zhong)。“樣品量(liang)(liang)大(da)(da)、情(qing)況(kuang)復雜、干擾多(duo)(duo)……,以及當時(shi)的(de)測試(shi)(shi)手段(duan)有(you)限,所以有(you)些(xie)元素‘做(zuo)’得不是很好,這對我們提(ti)(ti)出(chu)了(le)挑戰,”鄭存江說,“提(ti)(ti)高分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)質量(liang)(liang)和精度(du)是當時(shi)地質測試(shi)(shi)人的(de)目(mu)的(de)和責任。”
“地質分析最大(da)的誘惑(huo)是(shi)其(qi)復雜性、高質量要求(qiu)、寬廣領(ling)域,即(ji)使努(nu)力也(ye)難以達不到(dao)頂峰,所以值得我們不斷去探(tan)索。分析工(gong)作(zuo)中發(fa)現問(wen)題、最后能夠解(jie)決問(wen)題,我們會非常(chang)(chang)自豪(hao)。并且(qie)檢(jian)測技術還可(ke)以用(yong)到(dao)其(qi)他領(ling)域,如醫藥、環(huan)保(bao)、冶金、農業等,讓我們覺(jue)得我們的工(gong)作(zuo)非常(chang)(chang)有(you)意義,對(dui)國家、對(dui)企(qi)業都是(shi)有(you)用(yong)的。”
受(shou)到(dao)這些(xie)大的國家計劃影響,并(bing)且許多像鄭存江一樣的分(fen)析測(ce)試技術(shu)人員(yuan)與眾多前(qian)輩一起(qi)為之(zhi)奮斗,使得(de)地質分(fen)析檢測(ce)技術(shu)不斷(duan)進步。
倡導“綠色分析”
分(fen)析(xi)化學是(shi)化學的(de)一個分(fen)支,是(shi)用(yong)來(lai)分(fen)析(xi)物質成分(fen)、組(zu)成及其結構的(de)一門學科。樣(yang)品中(zhong)有何(he)元素(su),其毒性、對環境和人類健(jian)(jian)康(kang)有何(he)危害都要用(yong)到(dao)這種技(ji)術手(shou)段。但是(shi)分(fen)析(xi)過程中(zhong)會(hui)用(yong)到(dao)大量的(de)酸(suan)堿、有機溶劑(ji),廢液的(de)處理(li)不(bu)但需要成本,還會(hui)對環境和人類健(jian)(jian)康(kang)造成各種危害。
地質實驗室每天有(you)幾百個樣品的檢測(ce)任務(wu),一(yi)年下(xia)來就(jiu)有(you)10多萬到20萬的樣品,或(huo)者更多,相應的會消耗大量(liang)的酸堿、有(you)機溶劑,而這些對環(huan)境、人(ren)類健康都有(you)一(yi)定(ding)影(ying)響。 “如(ru)果我們一(yi)邊倡(chang)導環(huan)保,另一(yi)邊卻又在污染環(huan)境,這本身就(jiu)是(shi)矛盾的,”鄭存江說,“所以,減少或(huo)不使(shi)用這些有(you)毒有(you)害(hai)的試(shi)劑,是(shi)我們這一(yi)代人(ren)應該做的事情。”
經過不斷的思(si)考,鄭存(cun)江(jiang)認為,分析檢測(ce)技術應該向著“綠(lv)色(se)分析”方(fang)向發(fa)展。剛開始,鄭存(cun)江(jiang)倡導的是“低污染分析過程”,這個理念(nian)一(yi)直(zhi)實(shi)施下來,以(yi)酸的使(shi)用量來比較,現在鄭存(cun)江(jiang)實(shi)驗(yan)室的用量只是過去的十分之(zhi)一(yi),一(yi)年(nian)下來不僅節(jie)約了成本,更(geng)重要的是減(jian)少了對(dui)環境的污染。
對(dui)(dui)于(yu)發展能(neng)夠(gou)不使用那些酸(suan)堿、有機溶劑的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)技術(shu),鄭(zheng)存(cun)江主要(yao)進(jin)行(xing)了(le)固(gu)體直接進(jin)樣(yang)分(fen)析(xi)(xi)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)。說(shuo)到(dao)這個,鄭(zheng)存(cun)江說(shuo)到(dao)了(le)他和(he)(he)儀(yi)器公司(si)——聚(ju)光(guang)(guang)科技的(de)(de)(de)(de)合(he)作(zuo)。3年前鄭(zheng)存(cun)江向聚(ju)光(guang)(guang)科技提出(chu)了(le)合(he)作(zuo)研(yan)(yan)制電弧發射光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)邀請,以(yi)(yi)解(jie)決地(di)質(zhi)分(fen)析(xi)(xi)中復雜的(de)(de)(de)(de)前處(chu)理(li)帶來的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)損(sun)失和(he)(he)對(dui)(dui)操作(zuo)人員身體的(de)(de)(de)(de)傷害以(yi)(yi)及對(dui)(dui)環境的(de)(de)(de)(de)二(er)次污(wu)染等問題。今年初(chu),合(he)作(zuo)成果E5000電弧發射直讀光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)樣(yang)機研(yan)(yan)制成功,對(dui)(dui)于(yu)這款新(xin)產品(pin)(pin),鄭(zheng)存(cun)江說(shuo),“E5000能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)地(di)質(zhi)分(fen)析(xi)(xi)中難以(yi)(yi)分(fen)解(jie)的(de)(de)(de)(de)Ag、B、Sn三種元素(su)的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi);如果加入(ru)惰性氣(qi)體,原(yuan)來不能(neng)測定的(de)(de)(de)(de)氰帶干擾的(de)(de)(de)(de)元素(su),現在(zai)可以(yi)(yi)檢測了(le);進(jin)一步實(shi)現自動化以(yi)(yi)應對(dui)(dui)龐大的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)量;金(jin)屬、非(fei)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)粉末樣(yang)品(pin)(pin)都能(neng)檢測。并且半年來的(de)(de)(de)(de)實(shi)際應用也證明了(le),新(xin)儀(yi)器能(neng)夠(gou)滿足地(di)質(zhi)行(xing)業的(de)(de)(de)(de)許多需(xu)求。”
關注國產儀器發展
“要將分析儀(yi)器(qi)研(yan)發和制(zhi)造水平(ping)放到代(dai)表國(guo)家科技水平(ping)的高度,如果(guo)中國(guo)研(yan)究單位的實驗室里90%以上都(dou)是(shi)進口儀(yi)器(qi),科技創新從(cong)何談起?與(yu)國(guo)外競(jing)爭從(cong)何談起?”鄭存江激動的說道(dao),“我(wo)們行(xing)業研(yan)制(zhi)了很多分析儀(yi)器(qi),但是(shi)產業化的很少,以至(zhi)于后來地質(zhi)系統被進口儀(yi)器(qi)占領(ling)了市場。”
國(guo)(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)研(yan)發一定(ding)要(yao)踏實(shi),一定(ding)要(yao)重視關鍵器(qi)件研(yan)發,核(he)心(xin)技術一定(ding)要(yao)有所突(tu)破(po),鄭(zheng)存(cun)江用三個“一定(ding)要(yao)”表達了(le)對國(guo)(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)研(yan)發的期(qi)待。“什么時(shi)候,像我(wo)們這樣的實(shi)驗室里80%的儀(yi)器(qi)國(guo)(guo)產(chan)化了(le),我(wo)們的國(guo)(guo)產(chan)分析儀(yi)器(qi)就有希(xi)望了(le)。”
鄭存江最早(zao)參(can)與(yu)的(de)(de)(de)(de)儀器研(yan)制(zhi)項目是(shi)(shi)組裝并應(ying)用(yong)(yong)(yong)ICP-AES,后(hou)來從事激光剝蝕(shi)-ICP-AES技術研(yan)究,當時國(guo)內(nei)的(de)(de)(de)(de)許多關鍵(jian)部件穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)不(bu)夠,如射頻發生(sheng)器性(xing)能非(fei)常不(bu)穩(wen)定(ding)(ding)(ding),沒有一(yi)家(jia)國(guo)產企(qi)業能夠解決。80、90年(nian)代(dai)地礦(kuang)行(xing)業還(huan)研(yan)制(zhi)過(guo)(guo)XRF,不(bu)過(guo)(guo)國(guo)產的(de)(de)(de)(de)X光管只能使(shi)用(yong)(yong)(yong)1-2年(nian),而進口的(de)(de)(de)(de)則能使(shi)用(yong)(yong)(yong)10多年(nian)。但是(shi)(shi)對(dui)于聚(ju)光科(ke)技推出的(de)(de)(de)(de)ICP-5000國(guo)內(nei)首(shou)款全(quan)譜(pu)直讀的(de)(de)(de)(de)ICP-AES,他這樣描(miao)述實際使(shi)用(yong)(yong)(yong)該儀器的(de)(de)(de)(de)感受:“對(dui)于光譜(pu)儀器來說(shuo),分(fen)(fen)辨率、波長范圍等指標較(jiao)容(rong)易做到,但精(jing)密(mi)(mi)度(du)和穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)是(shi)(shi)最難做的(de)(de)(de)(de)。我們用(yong)(yong)(yong)過(guo)(guo)一(yi)段(duan)時間(jian)后(hou)發現,ICP-5000的(de)(de)(de)(de)精(jing)密(mi)(mi)度(du)和穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)做的(de)(de)(de)(de)不(bu)錯,在國(guo)內(nei)可(ke)以(yi)取代(dai)進口常規的(de)(de)(de)(de)ICP-AES。如果(guo)它(ta)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)辨率進一(yi)步提高,還(huan)可(ke)以(yi)進一(yi)步拓展應(ying)用(yong)(yong)(yong)。”
“前些年我(wo)對國(guo)(guo)(guo)(guo)產分析儀(yi)器很是(shi)失望(wang),其最(zui)大的(de)問題(ti)是(shi)使用壽(shou)命和(he)穩定性達不到要(yao)求。現在(zai),雖然還(huan)有(you)很長的(de)路要(yao)走,但是(shi)我(wo)們(men)國(guo)(guo)(guo)(guo)產儀(yi)器已經(jing)大有(you)希望(wang)了,”鄭存江說,“國(guo)(guo)(guo)(guo)家基礎科技水(shui)平(ping)不斷提(ti)高(gao),包括基礎工業、元(yuan)器件水(shui)平(ping)都有(you)所提(ti)高(gao)。并(bing)且,近(jin)年來(lai)國(guo)(guo)(guo)(guo)家對國(guo)(guo)(guo)(guo)產儀(yi)器研制的(de)支持力度非常(chang)大,相關的(de)單(dan)位和(he)人也要(yao)有(you)發展國(guo)(guo)(guo)(guo)產儀(yi)器的(de)使命感。這種情況下(xia),只需要(yao)加一把(ba)火、推一下(xia),研究單(dan)位與企業共同扶植,國(guo)(guo)(guo)(guo)產儀(yi)器就會(hui)快速發展起來(lai)。” (撰稿人:劉豐秋) 來(lai)源于:儀(yi)器信息網