制造業(yè)進(jìn)步帶動(dòng)了國民經(jīng)濟的發(fā)展,但過(guò)度追求量的增加則造成了環(huán)境污染與資源浪費,其中,工業(yè)生產(chǎn)所帶來(lái)的廢水是導致地表水、地下水污染的主要 >
1999年,我國在可持續發(fā)展觀(guān)中提出三個(gè)零增長(cháng),即人口零增長(cháng)、能源消耗零增長(cháng)、環(huán)境污染零增長(cháng),體現出國家對環(huán)境污染逐漸開(kāi)始重視,2011年3月,國務(wù)院發(fā)布了《重金屬污染綜合治理十二五規劃》文件,規范了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生廢水的重金屬排放指標,明確了重點(diǎn)監控領(lǐng)域,并提出建立科學(xué)完善的重金屬在線(xiàn)監測及預警系統。加強企業(yè)的廢水排放監管力度,從排放源頭角度杜絕重金屬污染物的排放,逐步實(shí)現污染物的減排和環(huán)境的治理。因此,工業(yè)廢水中重金屬在線(xiàn)監測技術(shù)是實(shí)施監測工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)廢水排放指標,控制企業(yè)廢水排放指標的重要手段
廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測系統,是指對廢水中重金屬含量進(jìn)行準確測量的儀器設施,包括自動(dòng)監測分析儀、記錄處理裝置、信息遠程傳輸裝置等。自動(dòng)監測分析儀對廢水中的重金屬含量指標進(jìn)行實(shí)施監測,并及時(shí)將監測數據傳輸,方便環(huán)保執法部門(mén)及時(shí)掌握排放廢水的指標。但目前自動(dòng)監測分析儀種類(lèi)較多,包括分光光度法、原子吸收法、原子發(fā)射光譜法、伏安溶出法等,其監測原理也有所區別,這就導致了檢測結果存在一定的誤差,影響了環(huán)保部門(mén)對結果的判斷。
針對上述問(wèn)題,對兩種常用的在線(xiàn)自動(dòng)監測儀器分光光度法及伏安溶出法結果進(jìn)行了分析比較,探討了廢水重金屬監測使用過(guò)程中應注意的問(wèn)題。
1、廢水重金屬在線(xiàn)監測儀測試方法與原理對比
工業(yè)廢水中重金屬監測儀監測方法包括傳統檢測方法以及新型檢測方法兩大類(lèi)。其中傳統的檢測方法主要包括原子吸收光譜法、分光光度法以及原子發(fā)射光譜法等。新型檢測方法包括化學(xué)顯色法、伏安溶出法以及微生物法等。目前技術(shù)較為成熟的重金屬在線(xiàn)監測儀器主要是通過(guò)分光光度法和伏安溶出法兩種檢測方法實(shí)現的。
分光光度法檢測原理為重金屬與有機物發(fā)生絡(luò )合生成絡(luò )合物,通過(guò)絡(luò )合物對分光光度計中的紫外或可見(jiàn)光吸收值變化做出濃度與吸光度標準曲線(xiàn),進(jìn)而測出待測液的重金屬濃度。分光光度法原理簡(jiǎn)單,分析范圍較廣,儀器維護方便,具有靈敏度高、穩定性好等優(yōu)點(diǎn),但存在受離子干擾而造成檢測數據誤差的問(wèn)題,目前在測量總鋸、六價(jià)鋸、總銅、總鐮、總鋅等項目檢測中廣泛的應用。
伏安溶出法檢測原理為,在電極作用下,待測液中待測金屬發(fā)生電解,電解過(guò)程中得到系列波形,通過(guò)波形與濃度對比計算得到廢水中重金屬含量,伏安溶出法與分光光度法相比,具有更高的靈敏度,且可以同時(shí)測量多種重金屬元素,具有更好的選擇性,運行費用較低,但與分光光度法相比重復性稍差,儀器的后期維護要求較高。
2、廢水重金屬在線(xiàn)監測儀檢測結果對比
2.1 分光光度法不同濃度誤差結果對比
分光光度法一般使用顯色反應分光光度法和原子吸收分光光度法。兩種檢測方法具有相似的檢測原理,采用兩種方法在線(xiàn)自動(dòng)監測系統對不同廢水進(jìn)行了重金屬對比檢測,檢測結果得出,在高低濃度標準溶液下不同的監測儀將則產(chǎn)生了不同的測定結果;在實(shí)際水樣比對中,為了合理地判斷檢測結果,需要確保其絕對值誤差的平均值控制在15%以下。在不同濃度下,考察了分光光度法中顯色反應分光光度法、原子吸收分光光度法檢測銅、鐮、總鋸、六價(jià)鋸、碑重金屬含量結果對比,結果見(jiàn)表1。
結果可以看出,在較低濃度條件下,銅、鐮、總鋸、六價(jià)鋸、碑重金屬顯色反應分光光度法檢測誤差值均高于原子吸收分光光度法。在高濃度時(shí),重金屬銅、鐮、碑檢測時(shí)顯色反應分光光度的誤差值較原子吸收分光光度法測量值小,總貉與六價(jià)輅項目的檢測誤差值較原子吸收分光光度法測量值大。顯色反應分光光度法檢測結果在較高濃度下的誤差值要小于較低濃度下的誤差值,說(shuō)明該方法更適用于高濃度下的重金屬檢測。而原子吸收分光光度法檢測結果在較低濃度下的誤差值要小于較高濃度下的誤差值,說(shuō)明該方法更適用于低濃度下的重金屬檢測。
2.2 分光光度法與伏安溶出法誤差結果對比
目前,已經(jīng)在在線(xiàn)自動(dòng)監測儀中使用的檢測方法為分光光度法和伏安溶出法,兩種檢測方法由于其檢測原理不同,使得分光光度法與伏安溶出法誤差結果會(huì )存在一定的差異,在不同濃度下,考察了分光光度法與伏安溶出法檢測銅、鐮、總鋸、六價(jià)鋸、碑重金屬含量的結果對比,結果見(jiàn)表2。
實(shí)驗中所采用的分光光度法為顯色反應分光光度法,其結果可以看出與表1中的檢測結果吻合,說(shuō)明顯色反應分光光度法具有較好的穩定性。進(jìn)一步分析可知,顯色反應分光光度法檢測結果在較高濃度下的誤差值要小于較低濃度下的誤差值,而伏安溶出法在高濃度與低濃度兩種條件下較分光光度法誤差均有大幅度的降低,說(shuō)明伏安溶出法較分光光度法的準確性更高。在不同濃度下結果分析可知,在伏安溶出法高濃度下,對于銅、鐮、總貉、六價(jià)輅、碑重金屬含量的檢測結果均低于低濃度下的檢測結果,但其誤差增加幅度不明顯。由此判斷,伏安溶出法在高濃度檢測中表現出更好的準確性。
3、廢水重金屬在線(xiàn)監測使用過(guò)程中應注意的問(wèn)題
3.1 廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀的校準
廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀使用過(guò)程中0點(diǎn)會(huì )發(fā)生變化,影響了在線(xiàn)自動(dòng)監測儀的準確性和檢測結果。這就使得在線(xiàn)自動(dòng)監測儀在日常的運行過(guò)程中要定期的進(jìn)行校準,對于自動(dòng)監測儀的校準工作應注意以下幾點(diǎn):
(1)根據實(shí)際待測液的濃度選擇適合的測量量程,再選擇相應的校準點(diǎn)對儀器進(jìn)行校準,這樣才能保證廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀的數據的真實(shí)性與準確性;
(2)控制廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀的使用環(huán)境條件,一般情況下,要求廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀要在工作環(huán)境于5℃到40℃之間,且環(huán)境無(wú)顯著(zhù)振動(dòng),環(huán)境無(wú)陽(yáng)光直射和電磁干擾;
(3)廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀校準過(guò)程采用的校準標準溶液,需采用國家標準物質(zhì)配制得到,校準要進(jìn)行連續3次,并取其平均值。
3.2 廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀消解時(shí)間
廢水重金屬在線(xiàn)自動(dòng)監測儀檢測過(guò)程中測試液消解時(shí)間是影響檢測結果準確性的重要指標之一,大多數廢水中進(jìn)行在線(xiàn)自動(dòng)監測儀的消解時(shí)間在出廠(chǎng)前已進(jìn)行過(guò)校驗,一般類(lèi)重金屬廢水監測不需要進(jìn)行調整,但對于含量復雜,且無(wú)法確定的重金屬含量污水,需考慮在線(xiàn)自動(dòng)監測儀消解時(shí)間對結果準確性的影響。進(jìn)行實(shí)驗探索。
4、結論
(1)分析對比了廢水重金屬在線(xiàn)監測儀測試方法與原理,分光光度法原理簡(jiǎn)單,分析范圍較廣,儀器維護方便,具有靈敏度高、穩定性好,而伏安溶出法與分光光度法相比,具有更高的靈敏度,且可以同時(shí)測量多種重金屬元素,具有更好的選擇性,運行費用交底。
(2)對比了廢水重金屬在線(xiàn)監測儀分光光度法不同濃度誤差結果,顯色反應分光光度法更適用于高濃度下的重金屬檢測。而原子吸收分光光度法檢測適用于低濃度下的重金屬檢測。
(3)對比了廢水重金屬在線(xiàn)監測儀分光光度法與伏安溶出法誤差結果,伏安溶出法較分光光度法的準確性更高。( >
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