重金屬在線監(jiān)控平臺在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用與管理

董欣 蔣丹

摘要：隨著國家行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各地重金屬污染的情況日益嚴(yán)重，對國家自然環(huán)境造成了嚴(yán)重危害和影響。因此，本文針對環(huán)境監(jiān)測問題展開了具體的研究，從重金屬在線監(jiān)控平臺的應(yīng)用技術(shù)入手，深入分析應(yīng)用過程中存在的問題，明確未來的發(fā)展方向，有針對性地提出具體可行的管理意見。通過本文的分析可為關(guān)注環(huán)境監(jiān)測的相關(guān)人員提供參考，以期在一定程度上推動國家在線監(jiān)測監(jiān)控水平的提高。

關(guān)鍵詞：比色法；重金屬在線監(jiān)測；電化學(xué)法

中圖分類號：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0177-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.104

Abstract： With the continuous development of national industries， the situation of heavy metal pollution in various places is becoming more and more serious， causing serious harm and impact to the natural environment of our country. Therefore， this paper has carried out a specific study on environmental monitoring issues. From the application of online monitoring platform for heavy metals， Technology， in-depth analysis of the problems in the application process， a clear direction for the future development of targeted concrete put forward feasible management advice. Through the analysis of this paper， we can provide references for those concerned about environmental monitoring and promote the improvement of the national online monitoring and control.

Key words： Colorimetric method； On-line monitoring of heavy metals； Electrochemical method

近年來，重金屬污染事件的發(fā)生頻率居高不下，引起了政府的重視，為了抑制重金屬污染事件的發(fā)展和擴(kuò)大，國家和地方出臺了多項(xiàng)方案和政策，環(huán)境監(jiān)測裝置就是其中一項(xiàng)非常重要的手段。雖然重金屬在線監(jiān)測平臺為環(huán)境監(jiān)測提供了良好的技術(shù)支持，但是國家目前重金屬在線監(jiān)測的應(yīng)用和發(fā)展過程中依然存在一定的問題沒有得到解決，因此加強(qiáng)對重金屬在線監(jiān)測平臺的研究依然是現(xiàn)階段的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 重金屬在線監(jiān)測平臺的應(yīng)用技術(shù)

1.1 比色法在線監(jiān)測

比色法屬于經(jīng)典的化學(xué)分析法，主要應(yīng)用的是Lam-bert-Beer定律，通過在水中加入特定的試劑，讓水中的重金屬離子產(chǎn)生反應(yīng)，生成特定的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)能夠吸收波長光，當(dāng)與波長光匹配的單色光穿過溶液的時候，就能夠看出化學(xué)物質(zhì)和吸光度有著一定的關(guān)系，利用這種關(guān)系就可以實(shí)現(xiàn)水中重金屬的檢測。比色法的原理簡單易懂，對設(shè)備的要求相對較低，因此在實(shí)驗(yàn)室重金屬檢測中的得到了廣泛的應(yīng)用。但是應(yīng)用在在線監(jiān)測中，還需要加入適當(dāng)?shù)娘@色劑，以及穩(wěn)定的光強(qiáng)檢測系統(tǒng)和單色光，此外，還可以采取加入氫化物發(fā)生劑的方式消除干擾，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。需要注意的是，利用比色法的重金屬在線監(jiān)測儀器的靈敏度相對較低，僅僅針對一些分組特殊的重金屬監(jiān)測較為適用，飲用水、地表水等重金屬監(jiān)測中不能夠滿足要求，且部分顯色劑存在污染環(huán)境，危害人員健康的隱患，因此在使用過程中要格外注意[1]。

1.2 電化學(xué)法在線監(jiān)測

電化學(xué)法是重金屬在線監(jiān)測的一項(xiàng)重要的檢測技術(shù)，將電現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，在各個檢測領(lǐng)域中都有著重要的應(yīng)用。電化學(xué)法主要通過電現(xiàn)象變化和化學(xué)變化來確定水中重金屬含量，可以分為三個階段，首先將經(jīng)過處理后的水樣通過注射系統(tǒng)進(jìn)入電解池中，進(jìn)行分預(yù)電解富集階段，然后保證電解池的靜止，消除水中存在的氣態(tài)物質(zhì)，防止測定過程受到干擾，最后，采用特定的方式將重金屬溶出，獲取組分波形，確定被測重金屬組分濃度。和比色法相比，電化學(xué)法的精確度較高，能夠同時對水樣中的多種重金屬進(jìn)行分析，并且沒有加大危害性的副產(chǎn)品。但是這種方法容易受到有機(jī)物的干擾，因此在展開電化學(xué)法時要進(jìn)行預(yù)處理，不止如此，在電化學(xué)法中采用的液態(tài)泵電極在測定過程中可能會引入金屬汞，也會對環(huán)境和工作人員造成危害。

2 重金屬在線監(jiān)測平臺應(yīng)用時存在的問題

2.1 缺少具體的產(chǎn)品檢定規(guī)程

現(xiàn)階段國家沒有關(guān)于重金屬在線分析產(chǎn)品的檢定規(guī)程，造成很多重金屬在線分析產(chǎn)品的性能水平參差不齊，甚至出現(xiàn)部分廠商虛假宣傳，對重金屬在線監(jiān)測產(chǎn)品市場的健康發(fā)展造成危害。

2.2 監(jiān)測儀器的量程普遍偏小

目前市場上的重金屬在線監(jiān)測設(shè)備的量程普遍較小，只能在有限的量程范圍內(nèi)展開重金屬監(jiān)測，而當(dāng)重金屬濃度發(fā)到一定程度時，還需要采取自動監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)合的方法展開監(jiān)管，檢測儀器的性能、技術(shù)的成熟度相對較低[2]。

2.3 沒有明確的分析標(biāo)準(zhǔn)依照

常見的水中重金屬檢測技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室檢測標(biāo)準(zhǔn)上，尤其是在判斷重金屬在線監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性方面，沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)可依，造成國家各地重金屬在線監(jiān)測設(shè)備平臺沒有進(jìn)行規(guī)范化的驗(yàn)收和考核，重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量得不到保障。

3 加強(qiáng)重金屬在線監(jiān)測平臺的管理對策

3.1 保證在線監(jiān)測儀器設(shè)備的合法性

由上可知，現(xiàn)階段國家缺少關(guān)于重金屬在線監(jiān)測設(shè)備的認(rèn)證規(guī)范，設(shè)備運(yùn)行缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此必須要建立相應(yīng)的規(guī)章制度，讓監(jiān)測設(shè)備平臺的運(yùn)行有法可依，保證在線監(jiān)測儀器設(shè)備的合法性。只有保證了合法性和有效性，環(huán)保監(jiān)管部門才能夠?qū)ο嚓P(guān)產(chǎn)品進(jìn)行評價，展開科學(xué)合理的監(jiān)測監(jiān)管活動。此外，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程的建立，能夠?qū)Φ胤礁骷壄h(huán)保部門的審核工作進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范，推動重金屬在線監(jiān)控平臺得到合理發(fā)展。隨著重金屬在線監(jiān)測監(jiān)管力度的提高，重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺的穩(wěn)定運(yùn)行也會得到根本的保障。

3.2 規(guī)范在線監(jiān)測數(shù)據(jù)對比的有效性

在重金屬在線監(jiān)測工作開展過程中，涉及到了多個單位和部門，屬于一項(xiàng)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程，因此在保證監(jiān)測平臺設(shè)備合法性和有效性的同時，也要保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性，環(huán)保部門應(yīng)該采取統(tǒng)一調(diào)配、分級管理的方式，形成個人責(zé)任制度[3]。比如在水資源重金屬監(jiān)測過程中，要保證每年進(jìn)行四次比對監(jiān)測，而季節(jié)性生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)期間就要進(jìn)行四次比對監(jiān)測，此外還要保證作為比對樣品的一致性，以及樣品數(shù)量的廣泛性，只有如此，才能夠保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。在開展比對監(jiān)測時，可以采取事前通知或者臨時抽查的方式展開，要保證采樣、試驗(yàn)、分析在一天內(nèi)完成，并根據(jù)國家相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)測分析方法，作為監(jiān)測依據(jù)。根據(jù)國家相關(guān)監(jiān)管部門的規(guī)定，需要監(jiān)管部門和責(zé)任部門建立形成規(guī)范化的數(shù)據(jù)監(jiān)控機(jī)制以及切實(shí)可行的現(xiàn)場監(jiān)測機(jī)制，從根本上保證設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和數(shù)據(jù)質(zhì)量，為環(huán)境管理提供有效的、可參考的數(shù)據(jù)。

3.3 提高在線監(jiān)控平臺的內(nèi)部功能性

重金屬在線監(jiān)管平臺為環(huán)保管理部門提供了一個一體化的綜合管理平臺，讓監(jiān)測、監(jiān)控、監(jiān)管三項(xiàng)合一，平臺中包含了多種先進(jìn)的信息技術(shù)，比如自動監(jiān)測、無線通信、數(shù)據(jù)庫以及地理信息系統(tǒng)等內(nèi)容。但是重金屬在線監(jiān)控平臺還要進(jìn)一步的完善發(fā)展，以建設(shè)覆蓋區(qū)域污染源和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的體系為目的。這就意味著監(jiān)控平臺各個模塊的功能建設(shè)需要加強(qiáng)，才能夠在現(xiàn)有監(jiān)控平臺的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理以及污染區(qū)域劃分等功能。重金屬監(jiān)控平臺的發(fā)展和完善，能夠讓相關(guān)人員更加直觀的了解掌握本地區(qū)環(huán)境污染的情況以及重金屬污染的特征，保證管理工作的時效性。比如，一個完善的監(jiān)控平臺，能夠?qū)θ粘?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并且形成多樣化的日報、月報、季報，以此對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行全范圍的分類。

4 總結(jié)

綜上所述，重金屬污染事件頻發(fā)給國家?guī)砹藝?yán)重的環(huán)境問題和社會問題，因此，加強(qiáng)對重金屬污染的治理迫在眉睫。實(shí)現(xiàn)重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)的全面發(fā)展是現(xiàn)階段的重點(diǎn)任務(wù)。常見的重金屬在線監(jiān)測平臺中應(yīng)用的技術(shù)包括比色法和電化學(xué)法，這兩種方法各有優(yōu)缺，面向的市場應(yīng)用各不相同，因此在發(fā)展過程中，既要形成明確嚴(yán)格的檢定規(guī)程，同時也要保證多樣化技術(shù)發(fā)展，從而提高國家的在線監(jiān)測技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉霞， 楊美芳. 重金屬在線監(jiān)控平臺在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用與管理研究[J]. 廣東化工， 2016， 43（7）：135-135.

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[4]伍鈞，孟曉霞，李昆.鉛污染土壤的植物修復(fù)研究進(jìn)展[J].土壤，2005（03）：258-264.

收稿日期：2018-01-10

作者簡介：董欣（1982-），男，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程。