水是生命之源、是生態系統得以維系的基礎、是倒逼我國高質量發展的一大關鍵,其重要性不言而喻,解決水污染問題成為用好水的關鍵。
在水環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,難以通過生態系統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,即使濃度很小,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成潛在威脅。當水體中環境因子(pH、氧化還原電位和物理擾動等)發生變化時,沉積物中重金屬的形態將發生轉化并釋放造成二次污染。
近10多年來,隨著中國工業化的不斷加速,涉及重金屬排放的行業越來越多,包括礦山開采、金屬冶煉、化工、印染、皮革、農藥、飼料等,再加上一些污染企業的違法開采、超標排污等問題突出,使重金屬污染事件出現高發態勢,已成為當前面臨的突出環境問題之一。廣西的龍江、廣東的北江和湖南的湘江等都曾發生過嚴重的重金屬污染事件,給河流水質和生物群落結構造成很大的破壞,嚴重影響群眾健康。
水質重金屬檢測標準及方法目前國內重金屬檢測的現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射光譜法(ICP-AES)和電感耦合等離子體質譜法(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,需要對樣品進行預處理。
近年來涉及重金屬的突發環境污染事件頻發,在應急監測時往往需要現場采樣,現場分析,短時間內快速報送數據,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,無法在現場應急場合下發揮較好的作用。
伏安法(Voltammetry)是一種電化學分析方法,由Jaroslav Heyrovsky創立并在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急監測和水質在線監測預警中的空白。陽極溶出伏安法是一項被廣泛認可和應用的重金屬現場快速分析方法,相關的方法標準包括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重金屬快速檢測儀是陽極溶出伏安法重金屬檢測技術的先行者,結合國家標準方法---光度比色法,可應用于現場應急檢測(如水環境污染事故應急監測),也可應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保局、水務局、監測站、自來水公司和疾控中心等,可應用于地表水、地下水、海水、工業廢水和飲用水或其他環境水體的監測。
主要技術參數:
項目 | 主要技術參數 |
測量參數 | 銅、鎘、鉛、鋅、砷、汞、鉈、錳、銻、鎳等十余種重金屬參數(可拓展測量更多參數) |
檢測范圍 | 溶出伏安法:0.1μg/L~幾十mg/L 比色法:0.01mg/L~5mg/L(已開發銅、鉻、鎳、鉛、鋅、鐵、鈷、錳等) 注:不同元素檢測范圍略有差異 |
重復性 | RSD≤2%(以Cd 50μg/L計) |
示值誤差 | ≤±10% |
檢出限 | ≤0.5μg/L |
儀器特點
應用案例
應用案例:地表水現場實際測試
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,對應測量鉛、鎘、汞)模塊和比色模塊(對應測量六價鉻)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 |
結論:便攜式水質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,測試結果與實驗室儀器方法具有很好的相關性,可很方便地便攜用于戶外現場環境應急監測。
近年來,我國政府和環保部門高度重視重金屬污染的監測和防治工作,并出臺了一系列的推動政策。生態環境部在2020年6月發布的《生態環境監測規劃綱要(2020-2035年)》中指出,“十四五”期間,根據水環境管理需要,進一步拓展自動監測指標和覆蓋范圍,國家層面逐步建立國控斷面9+N自動監測能力,其中N就包括了重金屬指標。同時,為了加強生態環境應急監測能力,保障生態環境安全,各級生態環境部門正在加快應急監測能力的建設,便攜式重金屬分析儀就是完善應急監測設備中重要的一項。
在測試方法標準方面,中國環境監測總站已經開始了一系列環境現場快速監測方法標準的制定,其中就包括了《水質 鋅、鎘、鉛、銅的測定 現場快速監測陽極溶出伏安法》,這一標準的制定將填補以往重金屬測試標準中現場快速監測方法的空白,并為伏安法在應急監測中的應用提供規范性的技術指導。我們預計在未來“十四五”期間的的水質重金屬監測市場中,對以陽極溶出伏安法為代表的現場快速測試產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的實驗室儀器相互補充,在各自具有優勢的領域發揮作用。水質重金屬監測是一個充滿了機遇和挑戰的市場,佳譜儀器將繼續在這一產品線加大研發投入,進一步提升產品的檢測能力、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設備研發,主要提供便攜式水質重金屬快速檢測儀,水質重金屬分析儀,水質重金屬檢測儀_蘇州佳譜儀器_JPSPEC歡迎您的致電咨詢!
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