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水中重金属自动监测现状与对策

发布时间:2022-03-17整理:成都科林环保有限公司

重金属具有较强的迁移、富集、潜伏性和生物毒性,威胁生态环境安全和人体健康。“十三五”时期,重金属污染防控取得积极成效,但重金属污染防控仍任重道远,党中央、国务院对此高度重视,于3月7日发布了《关于进一步加强重金属污染防控的意见》。

《意见》明确指出强化重点区域、重点行业重金属污染监控预警,对有色金属冶炼企业集中的工业园区、重点区域及其周边水、气、土壤等开展重金属长期跟踪监测,对铅、汞、镉、铬和砷五种重金属污染物排放量实施总量控制。
管控的重点行业包括重有色金属矿采选业,重有色金属冶炼业,铅蓄电池制造业,电镀行业,化学原料及化学制品制造业,皮革鞣制加工业等6个行业。

因此,为了贯彻落实“十四五”规划,切实抓好重金属污染防治,保护人民群众身体健康、促进社会稳定和谐,亟需开展重金属污染环境监测工作,提高生态环境监测现代化水平,为生态环境持续改善和生态文明建设实现新进步奠定坚实基础。

水中重金属自动监测现状与对策
监测技术

目前,我国重金属的测定方法包括前处理和测定两个部分,前处理主要采用传统酸消解及微波消解。测定方法包括分光光度法、电化学分析法、原子吸收法、原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法等。

分光光度法具有设备简单、 方法可靠、 简便快速 、 应用广泛等优点 , 已成为测定重金属的重要方法之一 ,但是其存在易被其他离子干扰等问题。
电化学分析法在环境监测中占有重要地位。电化学方法主要是阳极溶出伏安法,大大降低了重金属的检出限值 。

原子吸收法该方法具有灵敏度高 、检出限低、 分析速度快、选择性好、抗干扰能力强等优点 , 被列为测定地表水、废水中金属元素的标准分析方法。

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检出限低,主要用于痕量重金属的检测,但目前由于仪器价格高、检测成本高等问题,尚未得到广泛应用。

重金属自动监测行业现状

标准规范方面
自动在线监测仪标准不全:目前近年来,中国生态环境部陆续发布了总铅、总镉、总砷、六价铬在线监测仪标准规范,通过对产品性能检测、实际应用等进行定性评价。但目前,标准规范还不全面,需要进一步补充完善,为规范重金属在线监测行业提供技术保障

目前尚未发布重金属自动在线监测仪的运行、安装、验收等标准规范

监测技术方面

  • 测定准确度低:市面上部分重金属自动监测产品无前处理过程,加之现场水样复杂,缺乏抗干扰能力,标液能测准,但面对实际水样测试,频繁“超标”、测定不准等问题就逐渐暴露出来;
  • 测定易受干扰:含重金属废水成分复杂,重金属测定过程中易受其它因素(色度、浊度、其他离子)干扰,监测过程中易发生沉淀,系统管路易堵塞,需要定期手工清洗;
  • 检测方法不适用:不同应用场景中(地表水、水源地、排放废水等)重金属浓度不同,对水质监测设备的检出限值、检测方法的适用性方面提出要求;
  • 创新性不强:目前整个重金属检测行业创新性不强,很多技术面临卡脖子问题,如ICP-MS中关键元器件国内尚不能实现自主研发;
  • 远程运维能力不足:目前,国家要求运维人员每周须到现场进行运维,耗费人力物力,且运维效率低,运维成本高。

对策

  1. 应该进一步完善重金属监测方面的法律法规,制定更合理、更严格的标准规范。加快重金属监测的先进技术分析方法的标准化工作,进一步完善重金属自动监测仪表(技术要求、运行、安装、验收等)的相关规范,为重金属精准管控提供有力保障;
  2. 目前能用于重金属监测的方法多,每种方法都具有一定的检出限值,在实际的监测过程中能够根据水质的实际情况针对性地选择一种或者两种配合使用。通常来说,对含量比较低的地表水和饮用水源地的重金属监测,使用电化学法和原子吸收法;
  3. 而对于污染源企业排放废水来说,经济、准确的分光光度法也是一个好的选择;
  4. 企业自身应加强关键核心技术研发,建立以质量为基础的品牌发展战略。开展关键材料、设备的研发和生产,推进产学研用协同创新,解决卡脖子技术难关,全面提高我国重金属监测能力和水平;
  5. 加强智慧感知-远程运维监测体系建设。综合运用“监测数据+质控数据+流程日志+参数识别+平台反算”的数据防伪技术,结合远程质控测试、仪器校准、故障诊断等功能,建立自动预判、智能审核及人工审核相结合的多级数据审核机制,增强异常数据报警诊断。
  6. 运用GIS定位、AI智能、自动控制等技术对运维人员、车辆、仪器设备、备品备件、运维维护等信息进行动态管理,实现运维全过程留痕。
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