淺析水中重金屬在線監測技術

胡媛媛

（河北省承德生態環境監測中心，河北 承德 067000）

新時期，積極進行水中重金屬在線監測技術的應用具有重大價值，這一技術可確保污染監督、環保管理工作的順利開展，同時該技術具有較為廣闊的發展空間?？紤]到該技術研究深度尚有待于提高，必須及時將其應用于實際監測工作中，同時要加深研究力度，充分發掘技術優勢，確保其可操作性等滿足實際需求[1]。

當下，比色法在線監測技術、電化學在線監測技術具有較為廣泛的使用范圍，不同技術在實際應用中，其監測儀器設備的操作要求等存在一定差異，相關技術人員必須及時進行合理區分。本文針對水中重金屬在線監測技術的應用進行了詳細分析。

1 水中重金屬在線監測技術分析

水中重金屬在線監測技術包括原子吸收分光光度法、電化學分析法、發射光譜法等，部分方法理論較為充分，但是實際工程項目應用中效果一般[2]。其中部分檢測方法應用中，需要耗費大量的成本，部分方法無法滿足實際監測需求、分析需求。

當下較為常見的重金屬在線監測技術一般只包括兩種，比色法、電化學分析法。上述兩種方法的可操作性較強，同時具有較為經濟的優勢。

1.1 比色法在線監測

比色法的實際應用過程中，涉及到的化學原理、化學知識較多，可將其看做化學分析法，這一方法的理論基礎是Lam-bert-Beer原理。在上述原理中，水中重金屬將會與對應的化學試劑相互融合，上述二者變化發生一定的化學反應，對應物質的性質也會發生改變，可能會生成其他化學物，對應形成的物質可完成波長光的吸收，對應吸光度可能會對最終生成的化學物質反應物的濃度產生較大影響[3]。監測過程中，相關操作人員必須及時進行透過溶液的單色光分析，并作出合理選擇，保證其滿足重金屬的在線監測要求。這一原理充分合理的驗證了吸光度和重金屬組分濃度關系，因此，這一方法在當下環境管理體系中是較為常見的重金屬在線監測技術。

這一方法操作相對而言并不復雜，也未對相關的儀器設備等具有過多的限制條件，監測管理人員必須及時進行設備、化學試劑的準備，保證及時完成重金屬的在線監測處理。實際水環境的重金屬在線監測處理中，相關檢測人員必須合理進行化學實際的篩選，保證所選化學試劑與重金屬類型相互匹配，從而完成有效顯色，同時還要避免其他重金屬的干擾影響。吸光度研究分析中，要及時進行單色光、對應檢測系統的分析，確保其滿足實際需求。對應光強檢測系統等也要滿足應用要求[4]。此外，監測人員要及時進行相關裝置的準備和管理，對應穩定可靠度等需滿足要求，從而確保監測結果的有效性。監測前，相關人員要及時進行樣品、裝置的檢查。重金屬類型不同，監測環節中所使用的顯色劑也會存在一定差異，考慮到重金屬和顯色劑之間會發生化學反應，對應監測方相關人員需保證上述二者之間具有良好的匹配度。鉛鋅類重金屬的監測處理中，常規顯色劑是雙硫腙顯色劑，而遇到砷元素時，常用銀鹽類的顯色劑。試驗過程中，還要考慮掩蔽劑、氫化物發生劑的影響，確保重金屬待測組分具有相對獨立的反應效果，避免其他重金屬參與反應等帶來的負面影響，降低干擾幾率。

比色法在線監測中，在線分析儀在應用中，必須考慮其靈敏度、準確度等要求。實際分析中，相關儀器產品的檢驗標準缺失，可能出現分析儀器適應效果參差不齊的情況，可能僅對部分重金屬的在線監測有效，如高濃度重金屬、特殊重金屬等，這兩種重金屬的在線監測分析后，對應準確度相對較高。此外，鋅、銅等元素在水中離子狀態的含量相對較高，也可歸屬于上述類別中。當這些重金屬存在于工業廢水當中時，儀器可充分發揮其在線監測效果。當上述重金屬位于飲用水當中時，其分析效果可能無法得到保證。即對應監測方法存在較為明顯的缺陷，如對顯色劑而言，這一類化學試劑的種類頗為豐富，部分顯色劑具有劇毒特點，可能會對監測崗位工作人員的人身健康產生威脅，還會引發環境保護受到威脅。監測人員要及時進行無毒性顯色劑的合理選擇，如果重金屬和毒性顯色劑之間較為匹配，對應研發人員要及時進行替代顯色劑的查找，盡量降低毒性顯色劑的工程應用。

1.2 電化學分析法在線監測

水中重金屬的在線監測處理中，電化學分析法具有極為重要的地位，可以完成各類水體重金屬的監測。監測環節中，電化學分析法合理結合了電現象、化學現象，使得監測結果更加準確有效。

當水中重金屬含量甚微時，如達到毫升、微克級別時，對應崗位的監測人員便可借助電化學分析法完成在線監測處理。該方法合理融合了電化學溶出分析技術，這一技術有利于重金屬溶液及時發生相關反應，且相關反應多數集中于電現象變化、化學反應變化中，最終結果會完成重金屬種類、重金屬含量的監測。

電化學的在線監測方法使用過程中，一般分為三大階段。一是預電解富集階段，監測方相關人員要及時準備水樣，并對其進行對應處理，保證其具有一定的代表性，將水樣按照順序要求加入電解池單元內部。相關監測人員可合理應用注射系統完成填充水樣處理。在電壓作用下，工作電極可能會對水中待測組分進行預電解富集，一般富集位置為工作電極處，隨后便會發現工作電極周邊存在大量被測重金屬。二是靜止階段。重金屬的富集初期，其穩定效果較差，從提高分析結果精度出發，必須保證重金屬盡量處于靜止狀態，一般可借助電解池來實現上述目的。此外，還要采用合理有效的措施來維持電機上重金屬穩定狀態，盡量降低干擾作用，避免水中其他物質的負面影響。隨后便可進行測定。三是溶出階段[5]。溶出對象一般是工作電極上的重金屬物質，溶出處理過程中，要及時進行對應組分的波形采集處理，保證波形得到合理有效的分析。上述波形中包含重金屬組分濃度信息。相關監測人員可從中了解重金屬的具體含量。上述便是這個呢個電化學溶出分析技術全過程，其中關鍵部分是工作電極，倘若對應電機不滿足質量要求，可能會導致重金屬的溶出作用下下降。工作電機具有種類多的特點，相關檢測人員要及時進行從液態汞、鉑電極等電極中進行重金屬工作電機的分析和篩選。

電化學溶出法中，可保證微量重金屬得到監測，還可滿足多種重金屬同時完成在線監測的目標。對應檢測技術要求低、精度高，且監測后，水中一般不會產生毒性物質。實際應用中，上述方法也存在一定缺陷，如其他物質干擾問題，水中有機物極易對其中的重金屬監測產生干擾作用，對此，相關監測人員在使用這一方法前，要做好全面合理的預處理。

此外，工作電極的應用中，電極自身存在的重金屬也有可能融入到水中，可能會對水中重金屬的監測處理產生負面影響，上述電極一般為液態汞電極。為了合理解決上述問題，相關人員研究得出了無汞電化學在線監測儀器，可借助上述儀器進行液態汞電極的替代。

2 在線重金屬分析儀的主要問題

第一、當下，業內并未針對重金屬在線分析產品檢定等進行明確規定，重金屬的在線分析產品中，各類產品存在明顯的質量差異。如比色法重金屬在線分析儀器中，無法及時進行μg/L數量級重金屬的分析，對應重金屬的在線分析方面，這一數量級的檢測需要較高。部分廠商為了滿足上述要求，盲目進行儀器宣傳，甚至虛假宣傳儀器可完成μg/L數量級的監測，明顯與實際情況相違背。

第二、相關人員并未進行重金屬在線分析鑒定規程的制定，儀表認證過程中存在較多問題。部分企業從市場策略出發，可能會進行虛假宣傳，也有可能采用過期認證進行宣傳，明顯降低了重金屬在線產品監測市場的穩定性。

第三、對于在線監測結果的驗收處理中，當下并未建立合理的標準體系。未來重金屬在線監測處理中，可能存在建設后無法明確運營風險的問題。因此，重金屬在線監測中，必須及時進行全面合理的規范化控制。

3 水中重金屬在線監測技術的發展趨勢

由于重金屬污染問題頻發，相關監測人員對水中重金屬在線監測技術的重視程度越來越高?？紤]到重金屬的在線監測屬于一項重要環保工作，其環保要求相對較高。及時進行綠色監測是未來發展的必然趨勢。以比色法為例，該方法在環境本底高、危害較低的重金屬離子監測中十分適用，及時降低運營成本、降低污染影響、降低試劑消耗是未來的主要研究方向。電化學溶出法中，具有檢測精度高、檢測質量好的優勢，為此，積極選擇環境友好型的工作電極是未來發展趨勢之一。

4 結語

水中重金屬的在線監測中，必須選擇與之匹配的分析儀器，力求在線監測數據可以得到合理分析。實際工作中，部分分析儀器存在缺乏統一規程的情況即重金屬的在線分析無法滿足實際需求。國家及相關行業必須及時制定相應標準，確保在線分析產品檢定規程的統一化、合理化，推動在線監測技術的全面合理發展。