水中重金属在线监测技术探讨

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1、交流平台41CommunicationPlatform水中重金属在线监测技术探讨张思相，王静(聚光科技（杭州）股份有限公司，杭州310052)摘要:结合重金属在线监测的迫切需求，对重金属检测技术进行了介绍，对重金属在线分析采用的化学比色法和电化学方法作了较为详细的阐述，并对重金属在线监测技术未来的发展趋势进行了预测。对重金属在线监测产品而言，制度的完善是最亟待解决的问题。关键词:重金属;在线监测技术;化学比色法;电化学方法;发展趋势中图分类号:X832文献标志码:A文章编号:1006-5377（2010）08-00

2、41-032002年颁布的《地表水和污水检测技术规范》中将法、原子发射光谱法、离子色谱法、质谱法、电感耦合重金属（包括As、Hg、Cr（VI）、Pb和Cd）列为国家等离子体法无论是设备费用还是设备运营维护费用，成[6]总量控制指标，并明确提出，总量控制的指标要逐步实本都较高。因此，以上技术并没有真正应用于重金属现等比例采样和在线监测。2008-2010年，环保部和卫在线监测领域。生部更是将重金属污染防治列为工作重点，多次下文强目前，国内外真正应用于水中重金属在线分析的技调要加强重金属污染防治。因此重金属污染源监测是

3、我术主要是比色法和电化学分析方法。比色法又称分光光国环境保护工作的重要组成部分，为污染源环境保护管度法，是化学分析中常用的方法之一。重金属电化学分理提供了大量基础数据和决策依据，是污染监督和环境析方法由海洛夫斯基（MichaeLHeyrovsky，其因发明该[7]管理的重要基础和有效手段。方法而获1959诺贝尔化学奖）发明，后经众多学者优化发展。就水中重金属在线监测产品而言，由于国内重1水中重金属在线监测技术现状金属在线监测起步相对较晚，除六价铬外，其他重金属1.1水中重金属检测技术概述在线监测产品相对较少，大多数

4、公司主要以代理国外产目前，对水中重金属的检测技术多停留在实验室阶品为主，仅有少数几个公司具有自主知识产权的在线重段，最常用的方法是原子吸收分光光度法（AAS）、电感金属分析产品。下文就这两种方法做详细的阐述说明。耦合等离子-质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子体-发1.2比色法重金属在线监测技术射光谱法（ICP-AES）、化学比色法和电化学分析方法。比色法是经典的化学分析方法之一，主要基于其中，原子吸收分光光度法分为石墨原子化原子吸收分Lambert-Beer定律，在一定的条件下，重金属离子与某光光度法（GF-A

5、AS）、氢化物发生原子吸收光度法等一特定的试剂进行化学反应，在溶液中产生新的化学物等，石墨原子化原子吸收分光光度法是现行大多数重金质，该物质一般具有特定吸收波长光；当一束与新产生属分析的标准方法之一。除此之外，一些使用到的方法的化学物质匹配的单色光通过该溶液时，溶液的吸光度包括化学比色法、X射线荧光法、中子活化法、离子色与溶液中新产生的化学物质浓度相关，据此建立吸光度[1-5]谱等等，以及在此基础上的联用技术等。与被测组分的浓度关系。原子吸收光谱法一般一次只能分析一种元素，检测该方法原理简单，不需要特殊设备，一般分

6、光光度限相对较高，电感耦合等离子-质谱法和电感耦合发射计即可满足需求，因此在实验室重金属分析中依旧较为光谱法能够同时分析多种元素。但是，原子吸收光谱常见。当该技术应用于水质重金属在线分析时，选择合CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2010.0842交流平台CommunicationPlatform适的显色剂，以及消除其他金属组分干扰是关键；其次技术依据化学变化以及电变化对水中重金属进行精确定[8-11]是获得稳定可靠的单色光，以及光强检测系统。同时，量。电化学溶出分析技术一般分

7、为三个阶段，第一为了提高测量的准确性和稳定性，可靠稳定的进样装置阶段为预电解富集：水样经过前处理系统进行处理后，也是非常关键的技术；考虑到在线仪器运营维护费用，通过顺序注射系统流进电解池单元，在电解池中，对工小体积进样也是重要的参考指标之一。作电极施加一定的电压对被分析组分进行预电解富集，用该方法进行水质在线分析时，不同的重金属组分使被测金属富集于工作电极上；第二阶段为静止：电解需要不同的显色剂，例如测砷时一般采用银盐，铅、锌池维持静止，然后采用一定的方式让重金属稳定存在于测定时一般采用双硫腙，镍测定时一般采用定丁

8、二酮肟工作电极上并消除水中气态物质对测定过程的干扰；第等。同时，为了消除其他组分对被分析组分测量的干三阶段为溶出：采用特定的方式使富集于工作电极上的扰，需要采用特殊的方式对分析过程进行处理，包括加被测重金属从电极上溶出，获得被测组分的波形，根据入掩蔽剂、氢化物发生剂等。比色法水质在线分析仪一波形（峰位置和峰高）确定被测组分和被测组分的浓般一台仪器只能测定一种