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發布時(shi)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。

浙江省地質礦(kuang)產研究所 鄭存江教(jiao)授
結緣地質分析
站上領獎臺的(de)(de)永(yong)遠是(shi)那些幕(mu)前的(de)(de)主角(jiao)們(men),但是(shi)沒有幕(mu)后工作人員,任(ren)何(he)一件(jian)事都是(shi)干不成的(de)(de)。“我(wo)們(men)也(ye)是(shi)這樣,在地質(zhi)行(xing)業,分析測(ce)試(shi)始終是(shi)一個配角(jiao),不過(guo)我(wo)們(men)雖然站不到領獎臺上,但我(wo)們(men)也(ye)是(shi)不可(ke)或缺的(de)(de)角(jiao)色。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)的(de)(de)數據有一點(dian)點(dian)的(de)(de)誤差(cha),就會給國家造成大量的(de)(de)浪費(fei)。從前期普查(cha)到中期勘探…..的(de)(de)現代地質(zhi)找礦(kuang),一步也(ye)離不開(kai)分析檢(jian)測(ce),”鄭存(cun)江說。
“剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)分(fen)配(pei)到地質(zhi)系(xi)統時(shi),正趕上國家地球勘(kan)探(tan)化學分(fen)析(xi)計(ji)劃(hua)實施,整個(ge)(ge)項目進行的(de)(de)(de)‘熱氣騰騰’,無(wu)形(xing)中受到了感染,覺得地質(zhi)分(fen)析(xi)工(gong)作有意義。”當(dang)時(shi)中國開展(zhan)的(de)(de)(de)1:20萬地球勘(kan)探(tan)化學分(fen)析(xi),將整個(ge)(ge)中國“畫”成一個(ge)(ge)個(ge)(ge)小方格(ge)(ge),每(mei)(mei)個(ge)(ge)格(ge)(ge)子采一個(ge)(ge)樣(yang)(yang)(yang),樣(yang)(yang)(yang)品(pin)量(liang)非常之(zhi)大;而且,每(mei)(mei)個(ge)(ge)樣(yang)(yang)(yang)檢(jian)(jian)測39種(zhong)元(yuan)(yuan)素,使用了10多(duo)種(zhong)分(fen)析(xi)方法;后來,國家再次(ci)開展(zhan)1:5萬的(de)(de)(de)地球勘(kan)探(tan)化學分(fen)析(xi),樣(yang)(yang)(yang)品(pin)量(liang)更大、檢(jian)(jian)測元(yuan)(yuan)素數多(duo)達50多(duo)種(zhong)。“樣(yang)(yang)(yang)品(pin)量(liang)大、情況復雜(za)、干擾(rao)多(duo)……,以(yi)及當(dang)時(shi)的(de)(de)(de)測試(shi)手段有限,所以(yi)有些元(yuan)(yuan)素‘做(zuo)’得不是很好,這對我們提(ti)出了挑戰,”鄭(zheng)存江說,“提(ti)高分(fen)析(xi)質(zhi)量(liang)和(he)精度是當(dang)時(shi)地質(zhi)測試(shi)人的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)和(he)責任。”
“地質分析(xi)最大的誘惑(huo)是其復雜性、高質量(liang)要求、寬廣領(ling)域(yu),即(ji)使努力也難以(yi)達不(bu)到(dao)頂峰,所以(yi)值得我(wo)們不(bu)斷去(qu)探索。分析(xi)工作中發現(xian)問題、最后(hou)能夠解決問題,我(wo)們會非常(chang)自(zi)豪。并(bing)且檢測(ce)技術還可以(yi)用到(dao)其他領(ling)域(yu),如醫藥、環保、冶金、農業等,讓我(wo)們覺得我(wo)們的工作非常(chang)有意義,對(dui)國家(jia)、對(dui)企業都是有用的。”
受到這些(xie)大的國家計劃影響(xiang),并且許多像鄭存江一樣的分析測(ce)試技(ji)術人(ren)員與眾(zhong)多前(qian)輩一起為之奮斗,使得(de)地質(zhi)分析檢(jian)測(ce)技(ji)術不斷進步(bu)。
倡導“綠色分析”
分(fen)(fen)析化學是化學的(de)(de)一(yi)個(ge)分(fen)(fen)支(zhi),是用來(lai)分(fen)(fen)析物(wu)質成(cheng)分(fen)(fen)、組成(cheng)及(ji)其結構(gou)的(de)(de)一(yi)門學科。樣(yang)品(pin)中有(you)何元素,其毒性、對環(huan)境(jing)(jing)和人類健(jian)康(kang)(kang)有(you)何危害都要用到這(zhe)種(zhong)技術手段(duan)。但(dan)是分(fen)(fen)析過程(cheng)中會用到大(da)量(liang)的(de)(de)酸(suan)堿(jian)、有(you)機(ji)溶劑,廢(fei)液的(de)(de)處理不但(dan)需要成(cheng)本,還會對環(huan)境(jing)(jing)和人類健(jian)康(kang)(kang)造成(cheng)各(ge)種(zhong)危害。
地(di)質實驗室每天有(you)(you)(you)幾(ji)百個樣品(pin)的檢測任務,一年下來就(jiu)有(you)(you)(you)10多萬到20萬的樣品(pin),或者更(geng)多,相應的會消耗大量的酸堿、有(you)(you)(you)機(ji)溶劑,而(er)這(zhe)(zhe)些對環境、人類健康都有(you)(you)(you)一定影響。 “如果我們一邊倡導環保,另一邊卻又在污(wu)染環境,這(zhe)(zhe)本身就(jiu)是(shi)矛盾的,”鄭(zheng)存江說(shuo),“所以,減少或不(bu)使用這(zhe)(zhe)些有(you)(you)(you)毒有(you)(you)(you)害的試劑,是(shi)我們這(zhe)(zhe)一代人應該做(zuo)的事(shi)情。”
經過不斷的思考(kao),鄭存(cun)江(jiang)(jiang)認為,分析(xi)檢測技術應該向著(zhu)“綠色分析(xi)”方向發展。剛(gang)開始,鄭存(cun)江(jiang)(jiang)倡導的是(shi)“低污(wu)染分析(xi)過程”,這(zhe)個(ge)理念一直實(shi)施下來(lai),以(yi)酸的使用量來(lai)比(bi)較(jiao),現在鄭存(cun)江(jiang)(jiang)實(shi)驗室的用量只是(shi)過去的十分之一,一年下來(lai)不僅節約了(le)成本,更(geng)重要的是(shi)減少了(le)對(dui)環境的污(wu)染。
對于發展能(neng)(neng)夠不(bu)使用那些(xie)酸堿、有(you)機溶(rong)劑的(de)(de)(de)分(fen)析技術,鄭存(cun)江(jiang)主要進(jin)行(xing)了(le)(le)固(gu)體直(zhi)接進(jin)樣(yang)分(fen)析技術的(de)(de)(de)研究。說(shuo)(shuo)到這個(ge),鄭存(cun)江(jiang)說(shuo)(shuo)到了(le)(le)他和(he)儀(yi)(yi)器(qi)公司——聚(ju)光(guang)科(ke)(ke)技的(de)(de)(de)合作(zuo)。3年前(qian)(qian)鄭存(cun)江(jiang)向聚(ju)光(guang)科(ke)(ke)技提出了(le)(le)合作(zuo)研制電(dian)弧(hu)發射光(guang)譜儀(yi)(yi)器(qi)的(de)(de)(de)邀請,以解決地(di)質(zhi)分(fen)析中(zhong)復雜的(de)(de)(de)前(qian)(qian)處理帶(dai)來的(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)損失和(he)對操作(zuo)人員身(shen)體的(de)(de)(de)傷(shang)害以及對環境的(de)(de)(de)二次(ci)污染等問題。今(jin)年初,合作(zuo)成果E5000電(dian)弧(hu)發射直(zhi)讀光(guang)譜儀(yi)(yi)樣(yang)機研制成功,對于這款新產品(pin)(pin)(pin),鄭存(cun)江(jiang)說(shuo)(shuo),“E5000能(neng)(neng)夠進(jin)行(xing)地(di)質(zhi)分(fen)析中(zhong)難以分(fen)解的(de)(de)(de)Ag、B、Sn三種元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)分(fen)析;如果加(jia)入惰(duo)性氣體,原來不(bu)能(neng)(neng)測(ce)(ce)定的(de)(de)(de)氰(qing)帶(dai)干擾的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素,現在可以檢(jian)(jian)測(ce)(ce)了(le)(le);進(jin)一步實現自(zi)動(dong)化以應對龐大(da)的(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)量;金屬、非(fei)金屬的(de)(de)(de)粉末樣(yang)品(pin)(pin)(pin)都能(neng)(neng)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。并且半(ban)年來的(de)(de)(de)實際應用也證明(ming)了(le)(le),新儀(yi)(yi)器(qi)能(neng)(neng)夠滿足地(di)質(zhi)行(xing)業的(de)(de)(de)許多需求(qiu)。”
關注國產儀器發展
“要(yao)將分析儀(yi)器(qi)研發(fa)和制造水平放到(dao)代(dai)表國家科(ke)技水平的(de)高度,如果中國研究單位的(de)實驗室里90%以(yi)上(shang)都是進(jin)(jin)口(kou)儀(yi)器(qi),科(ke)技創新從何談起(qi)(qi)?與國外競爭從何談起(qi)(qi)?”鄭存江激動的(de)說道,“我們行業研制了很(hen)多分析儀(yi)器(qi),但是產業化的(de)很(hen)少(shao),以(yi)至于后來地質系統被(bei)進(jin)(jin)口(kou)儀(yi)器(qi)占領了市(shi)場。”
國(guo)產(chan)儀器(qi)研發(fa)一(yi)定要(yao)踏實,一(yi)定要(yao)重視(shi)關鍵器(qi)件(jian)研發(fa),核心技術一(yi)定要(yao)有(you)所突(tu)破,鄭存江用三個“一(yi)定要(yao)”表達了對國(guo)產(chan)儀器(qi)研發(fa)的期(qi)待。“什么時候,像我們(men)這樣的實驗室里80%的儀器(qi)國(guo)產(chan)化了,我們(men)的國(guo)產(chan)分析儀器(qi)就有(you)希望了。”
鄭存江最早參與的(de)(de)(de)(de)儀器研制項(xiang)目是(shi)組裝并應用ICP-AES,后來從(cong)事激(ji)光(guang)剝蝕-ICP-AES技術研究,當時國(guo)內的(de)(de)(de)(de)許多(duo)關鍵部件穩(wen)定性(xing)不夠,如射頻發生器性(xing)能非常不穩(wen)定,沒有一(yi)(yi)家國(guo)產企(qi)業能夠解決。80、90年(nian)代地(di)礦行業還研制過XRF,不過國(guo)產的(de)(de)(de)(de)X光(guang)管只能使(shi)用1-2年(nian),而進(jin)(jin)口(kou)的(de)(de)(de)(de)則(ze)能使(shi)用10多(duo)年(nian)。但是(shi)對于聚(ju)光(guang)科技推出的(de)(de)(de)(de)ICP-5000國(guo)內首款(kuan)全譜直讀的(de)(de)(de)(de)ICP-AES,他這樣描述實(shi)際使(shi)用該儀器的(de)(de)(de)(de)感受:“對于光(guang)譜儀器來說,分(fen)辨率、波長范圍(wei)等指標較容易做到,但精密度和穩(wen)定性(xing)是(shi)最難做的(de)(de)(de)(de)。我(wo)們用過一(yi)(yi)段時間(jian)后發現,ICP-5000的(de)(de)(de)(de)精密度和穩(wen)定性(xing)做的(de)(de)(de)(de)不錯,在國(guo)內可(ke)(ke)以(yi)取(qu)代進(jin)(jin)口(kou)常規(gui)的(de)(de)(de)(de)ICP-AES。如果它(ta)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率進(jin)(jin)一(yi)(yi)步(bu)提高(gao),還可(ke)(ke)以(yi)進(jin)(jin)一(yi)(yi)步(bu)拓展應用。”
“前(qian)些年(nian)我對(dui)國(guo)(guo)產分析儀器(qi)很(hen)是(shi)失(shi)望,其最大的問題是(shi)使用壽命和(he)穩定性(xing)達不到(dao)要求。現在(zai),雖(sui)然(ran)還有很(hen)長的路要走,但(dan)是(shi)我們國(guo)(guo)產儀器(qi)已經大有希望了(le),”鄭存江說,“國(guo)(guo)家(jia)基礎(chu)科技水平(ping)不斷(duan)提(ti)高,包括基礎(chu)工業、元器(qi)件水平(ping)都有所提(ti)高。并且,近年(nian)來(lai)國(guo)(guo)家(jia)對(dui)國(guo)(guo)產儀器(qi)研(yan)(yan)制的支持力度非常(chang)大,相(xiang)關的單(dan)位和(he)人也要有發展(zhan)國(guo)(guo)產儀器(qi)的使命感。這種(zhong)情(qing)況下,只需要加一把火、推一下,研(yan)(yan)究單(dan)位與企業共同扶植,國(guo)(guo)產儀器(qi)就(jiu)會快速發展(zhan)起來(lai)。” (撰稿人:劉豐秋) 來(lai)源于:儀器(qi)信(xin)息網