水是生命之源、是生態(tài)系統(tǒng)得以維系的基礎(chǔ)、是倒逼我國高質(zhì)量發(fā)展的一大關(guān)鍵,其重要性不言而喻,解決水污染問題成為用好水的關(guān)鍵。
在水環(huán)境中有一種重金屬污染,是需要重點解決的水污染問題之一。水環(huán)境污染中的重金屬包括銅、鉛、鋅、汞、鉻、鎘、砷、鉈等生物毒性顯著的重金屬元素,具有持久的潛在危害性,難以通過生態(tài)系統(tǒng)中的生物凈化使其有害性降低或解除。同時,重金屬具有富集性,即使?jié)舛群苄?,也能夠在藻類和沉積物中積累,通過食物鏈不斷濃縮和傳遞,對生物鏈的高級生物和人體健康構(gòu)成潛在威脅。當水體中環(huán)境因子(pH、氧化還原電位和物理擾動等)發(fā)生變化時,沉積物中重金屬的形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成二次污染。
近10多年來,隨著中國工業(yè)化的不斷加速,涉及重金屬排放的行業(yè)越來越多,包括礦山開采、金屬冶煉、化工、印染、皮革、農(nóng)藥、飼料等,再加上一些污染企業(yè)的違法開采、超標排污等問題突出,使重金屬污染事件出現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢,已成為當前面臨的突出環(huán)境問題之一。廣西的龍江、廣東的北江和湖南的湘江等都曾發(fā)生過嚴重的重金屬污染事件,給河流水質(zhì)和生物群落結(jié)構(gòu)造成很大的破壞,嚴重影響群眾健康。
水質(zhì)重金屬檢測標準及方法目前國內(nèi)重金屬檢測的現(xiàn)行標準方法包括原子吸收分光光度法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)等。這些方法具有較好的精密度和準確度,但是由于儀器體積和質(zhì)量都比較大,只能在實驗室中進行測試,而且分析時間長,程序繁雜,需要對樣品進行預(yù)處理。
近年來涉及重金屬的突發(fā)環(huán)境污染事件頻發(fā),在應(yīng)急監(jiān)測時往往需要現(xiàn)場采樣,現(xiàn)場分析,短時間內(nèi)快速報送數(shù)據(jù),且野外條件惡劣,無法滿足實驗室條件的配備。標準的實驗室分析方法受到這些條件的限制,無法在現(xiàn)場應(yīng)急場合下發(fā)揮較好的作用。
伏安法(Voltammetry)是一種電化學(xué)分析方法,由Jaroslav Heyrovsky創(chuàng)立并在1959年被授予諾貝爾獎。陽極溶出伏安法(ASV)具有儀器便于攜帶、測試速度快、操作簡便、成本低廉等特點,有效填補了實驗室方法在應(yīng)急監(jiān)測和水質(zhì)在線監(jiān)測預(yù)警中的空白。陽極溶出伏安法是一項被廣泛認可和應(yīng)用的重金屬現(xiàn)場快速分析方法,相關(guān)的方法標準包括US EPA Method 7472,7063,7198,1001,ASTM Method D3557-95,D3559-95,AOAC Method 982.23,974.13,979.17,986.15,NIOSH Method 7701,DIN 38 406等。
佳譜儀器便攜式水質(zhì)重金屬快速檢測儀是陽極溶出伏安法重金屬檢測技術(shù)的先行者,結(jié)合國家標準方法---光度比色法,可應(yīng)用于現(xiàn)場應(yīng)急檢測(如水環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測),也可應(yīng)用于實驗室的重金屬檢測和分析,目前的主要客戶群體是環(huán)保局、水務(wù)局、監(jiān)測站、自來水公司和疾控中心等,可應(yīng)用于地表水、地下水、海水、工業(yè)廢水和飲用水或其他環(huán)境水體的監(jiān)測。
主要技術(shù)參數(shù):
項目 | 主要技術(shù)參數(shù) |
測量參數(shù) | 銅、鎘、鉛、鋅、砷、汞、鉈、錳、銻、鎳等十余種重金屬參數(shù)(可拓展測量更多參數(shù)) |
檢測范圍 | 溶出伏安法:0.1μg/L~幾十mg/L 比色法:0.01mg/L~5mg/L(已開發(fā)銅、鉻、鎳、鉛、鋅、鐵、鈷、錳等) 注:不同元素檢測范圍略有差異 |
重復(fù)性 | RSD≤2%(以Cd 50μg/L計) |
示值誤差 | ≤±10% |
檢出限 | ≤0.5μg/L |
儀器特點
應(yīng)用案例
應(yīng)用案例:地表水現(xiàn)場實際測試
水樣基體:取某河道岸邊實際水樣若干
測試方法:取實際水樣作為基體,分別添加一定量的鉛、鎘、汞、六價鉻標準液(每種金屬離子配制濃度為50ug/L),用儀器ASV(陽極溶出,對應(yīng)測量鉛、鎘、汞)模塊和比色模塊(對應(yīng)測量六價鉻)分別測量,對實際水樣進行加標回收率測試。
序號 | 測試項目 | YSHM-200M加標50ug/L測量結(jié)果 | |||
加標前 | 加標后 | 回收值 | 加標回收率(%) | ||
1 | 鉛 | 0.02 | 50.3 | 50.2 | 100.4 |
2 | 鎘 | 0.05 | 49.6 | 49.5 | 99.0 |
3 | 鋅 | 69.6 | 122.5 | 52.9 | 105.8 |
4 | 汞 | 0.17 | 48.9 | 48.7 | 97.4 |
5 | 六價鉻 | 0.03 | 49.8 | 49.7 | 99.4 |
對以上加標樣(100ug/L)分別用等離子體質(zhì)譜法測定鉛、鎘,火焰原子吸收法測鋅,原子熒光法測定汞,分光光度計法測定六價鉻,測定結(jié)果如下:
序號 | 測試項目 | YSHM-200M儀器 | 實驗室儀器 | ||
回收值 | 加標回收率(%) | 回收值 | 加標回收率(%) | ||
1 | 鉛 | 101.3 | 101.3 | 101.5 | 101.5 |
2 | 鎘 | 98.8 | 98.8 | 99.2 | 99.2 |
3 | 鋅 | 100.5 | 100.5 | 98.8 | 98.8 |
4 | 汞 | 96.9 | 96.9 | 104.0 | 104.0 |
5 | 六價鉻 | 98.5 | 98.5 | 102.8 | 102.8 |
結(jié)論:便攜式水質(zhì)重金屬分析儀具備體積小巧、攜帶方便、前處理簡單、檢出限低、檢測精度高,且檢測速度快的特點,測試結(jié)果與實驗室儀器方法具有很好的相關(guān)性,可很方便地便攜用于戶外現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測。
近年來,我國政府和環(huán)保部門高度重視重金屬污染的監(jiān)測和防治工作,并出臺了一系列的推動政策。生態(tài)環(huán)境部在2020年6月發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020-2035年)》中指出,“十四五”期間,根據(jù)水環(huán)境管理需要,進一步拓展自動監(jiān)測指標和覆蓋范圍,國家層面逐步建立國控斷面9+N自動監(jiān)測能力,其中N就包括了重金屬指標。同時,為了加強生態(tài)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測能力,保障生態(tài)環(huán)境安全,各級生態(tài)環(huán)境部門正在加快應(yīng)急監(jiān)測能力的建設(shè),便攜式重金屬分析儀就是完善應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備中重要的一項。
在測試方法標準方面,中國環(huán)境監(jiān)測總站已經(jīng)開始了一系列環(huán)境現(xiàn)場快速監(jiān)測方法標準的制定,其中就包括了《水質(zhì) 鋅、鎘、鉛、銅的測定 現(xiàn)場快速監(jiān)測陽極溶出伏安法》,這一標準的制定將填補以往重金屬測試標準中現(xiàn)場快速監(jiān)測方法的空白,并為伏安法在應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用提供規(guī)范性的技術(shù)指導(dǎo)。我們預(yù)計在未來“十四五”期間的的水質(zhì)重金屬監(jiān)測市場中,對以陽極溶出伏安法為代表的現(xiàn)場快速測試產(chǎn)品的需求將會有較大的提升,便攜和在線快速分析儀將和傳統(tǒng)的實驗室儀器相互補充,在各自具有優(yōu)勢的領(lǐng)域發(fā)揮作用。水質(zhì)重金屬監(jiān)測是一個充滿了機遇和挑戰(zhàn)的市場,佳譜儀器將繼續(xù)在這一產(chǎn)品線加大研發(fā)投入,進一步提升產(chǎn)品的檢測能力、易用性和精確度,帶給用戶最佳的使用體驗。
佳譜儀器(蘇州)有限公司,簡稱JPSPEC,JSPEC,10余年專注RoHS設(shè)備研發(fā),主要提供便攜式水質(zhì)重金屬快速檢測儀,水質(zhì)重金屬分析儀,水質(zhì)重金屬檢測儀_蘇州佳譜儀器_JPSPEC歡迎您的致電咨詢!
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