水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)研究

陳美瑾

（云浮市云安區(qū)環(huán)境監(jiān)測站廣東云浮527300）

水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)研究

陳美瑾

（云浮市云安區(qū)環(huán)境監(jiān)測站廣東云浮527300）

隨著重金屬污染的家居，水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)的需求日益迫切。本文簡要分析了當(dāng)前幾種主要的重金屬在線監(jiān)測技術(shù)，并探討了水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢，旨在進(jìn)一步促進(jìn)水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，為我國重金屬污染防治作出貢獻(xiàn)。

水；重金屬；在線監(jiān)測技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

近年來，國家環(huán)保部門和衛(wèi)生部門明確了重金屬污染防止的重要性，多次下發(fā)文件強(qiáng)調(diào)要積極加強(qiáng)水中重金屬污染的防治，要采取科學(xué)的技術(shù)對水中重金屬污染源進(jìn)行監(jiān)測，以此來為環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持，可以說，水中重金屬在線監(jiān)測已經(jīng)成為了環(huán)保工作的重要組成部分，啟示污染監(jiān)督和環(huán)保管理的重要技術(shù)措施?；谝陨?，本文簡要研究了水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)。

1　水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)分析

就目前來看，水中重金屬檢測技術(shù)主要停留在實(shí)驗(yàn)室階段，原子吸收分光光度法、質(zhì)譜法、發(fā)射光譜法、電化學(xué)分析法以及化學(xué)比色法是主要的分析方法。其中原子吸收分光光度法、質(zhì)譜法、發(fā)射光譜法等檢測方法的成本較高，在在線監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用較少。而比色法和電化學(xué)分析法則是水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)中的常用方法。

1.1比色法在線監(jiān)測

比色法是屬于經(jīng)典的化學(xué)分析方法，其主要原理為Lambert-Beer定律，在一定條件下，水中的重金屬離子能夠和特定的試劑產(chǎn)生反應(yīng)，生成具有特定吸收波長光的新的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)與之相匹配的單色光通過溶液的時候，新產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)濃度與吸光度有著一定的關(guān)系，以此為依據(jù)可以建立被測重金屬組分濃度與吸光度的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)水中重金屬的檢測。

比色法原理相對簡單，對設(shè)備要求較低，在實(shí)驗(yàn)室重金屬分析中應(yīng)用廣泛，而在水中重金屬在線監(jiān)測中應(yīng)用時，需要選擇合適的顯色劑，同時消除其他金屬組分的干擾。此外，還需要穩(wěn)定的單色光和光強(qiáng)檢測系統(tǒng)。為了保證監(jiān)測的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，需要可靠穩(wěn)定的進(jìn)樣裝置［1］。利用比色法進(jìn)行水中重金屬在線監(jiān)測的過程中，不同的重金屬待測組分需要采用不同的顯色劑，例如鉛鋅等重金屬的測定需要采用雙硫腙作為顯色劑，砷的測定則需要采用銀鹽作為顯色劑。為了消除其他組分的干擾，需要采取加入掩蔽劑、氫化物發(fā)生劑等方式進(jìn)行處理。

需要注意的是，比色法重金屬在線分析儀的靈敏度相對較低，對于一些特殊組分或濃度較高的重金屬監(jiān)測比較適用，例如飲用水中含量較高的鋅離子、銅離子在線監(jiān)測，工業(yè)廢水中高濃度重金屬的檢測等等。飲用水、地表水等重金屬檢測的過程中，比色法重金屬在線分析儀難以滿足要求，因此不推薦使用。此外，在比色法水中重金屬在線監(jiān)測過程中，應(yīng)用到的一些顯色劑存在污染環(huán)境、有害儀器操作人員健康的隱患，因此在應(yīng)用的過程中需要尤其注意。

1.2電化學(xué)法在線監(jiān)測

電化學(xué)法屬于水中重金屬在線監(jiān)測中的一種重要檢測技術(shù)，其能夠?qū)㈦姮F(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象有機(jī)結(jié)合，在各個領(lǐng)域中的水質(zhì)檢測都有著重要的應(yīng)用。對水中微克/毫升數(shù)量級的重金屬進(jìn)行檢測的過程中，主要采用電化學(xué)溶出分析技術(shù)，通過電現(xiàn)象變化以及化學(xué)變化來精確地確定水中重金屬含量，主要分為三個階段：（1）預(yù)電解富集階段：將經(jīng)過處理的水樣通過順序注射系統(tǒng)既然怒道電解池單元中，對工作電極施加一定電壓，進(jìn)行分析組分的預(yù)電解富集，以此來講被測重金屬在工作電極上富集；（2）靜止階段：保證電解池的靜止，采用一定方法讓重金屬在工作電極上穩(wěn)定，消除水中氣態(tài)物質(zhì)，防止干擾測定過程［2］；（3）溶出階段：采用特定方式將富集在工作電極上的重金屬溶出，以此來獲取組分波形，確定被測重金屬組分濃度。在電化學(xué)溶出在線分析中，工作電極是關(guān)鍵，當(dāng)前常用多個工作電極主要有鉑電極、多孔電極、液態(tài)汞電極等。

電化學(xué)溶出法在線監(jiān)測能夠?qū)崿F(xiàn)對水中微克/升數(shù)量級重金屬精確的定量分析，其精度較好，且能夠同時對水中多種重金屬進(jìn)行分析，不會產(chǎn)生具有較大危害性的副產(chǎn)品。但需要注意的是，這種分析方法容易受到水中有機(jī)物的干擾，這也是需要進(jìn)行預(yù)處理的原因，此外，如果采用液態(tài)汞電極或汞膜電極還會在測定的過程中引入金屬汞，從而危害環(huán)境和操作人員，隨著科技的發(fā)展，許多公司研發(fā)了無汞電化學(xué)溶出在線監(jiān)測儀。

2　水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著重金屬污染事故的頻發(fā)，水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展日益受到重視，重金屬檢測本身就是一項(xiàng)環(huán)保性工作，因此檢測技術(shù)本身的環(huán)保性要求逐漸提高，綠色檢測的理念深入人心，這將是水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)的重要發(fā)展趨勢［3］。對于比色法來說，其在環(huán)境本底較高、危害較低的重金屬離子在線監(jiān)測中仍然比較適用，如何降低運(yùn)營成本、降低試劑消耗、降低檢測污染是關(guān)鍵，對于電化學(xué)溶出法來說，其檢測精度更高，能夠保證檢測質(zhì)量，應(yīng)用前景良好，而選擇環(huán)境友好型工作電極則是其未來發(fā)展的重要趨勢之一。

3　結(jié)語

綜上所述，本文簡要分析了比色法和電化學(xué)溶出法兩種水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)，對比了二者的優(yōu)缺點(diǎn)，并展望了未來水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢，旨在進(jìn)一步促進(jìn)水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

［1］馬顥珺，左航，白明.水中重金屬在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2011，08：130-132.

［2］張奇磊，夏京，沈麗娟.重金屬在線監(jiān)測技術(shù)在常州市飲用水水源地預(yù)警監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2015，06：10-12+41.

［3］葉祥喜，黃銀芝.淺談重金屬在線監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用［J］.廣東科技，2014，14：215-216.

陳美瑾（1990—），女，漢族，廣東省云浮人，本科學(xué)歷，初級工程師職稱，研究方向：環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)。