鄭長(zhǎng)櫻

（廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣州 510030）

眾所周知，重金屬不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，還會(huì)對(duì)人類造成嚴(yán)重的危害。重金屬通過(guò)生物鏈的作用進(jìn)入人體，導(dǎo)致人體產(chǎn)生致癌、致疾、致突變等問(wèn)題。水體污染作為重金屬污染中最難控制的一種污染，這種污染對(duì)環(huán)境和人體危害較大。近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)不斷提升，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作也得到及時(shí)落實(shí)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，為了實(shí)時(shí)掌握污染源的狀況，人們應(yīng)引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，并建設(shè)完善的污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)各污染源的實(shí)時(shí)監(jiān)控，節(jié)約環(huán)境監(jiān)測(cè)成本，提高污染源監(jiān)測(cè)工作效率。在廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)中，主要采用廢水重金屬在線監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)污染源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)出，以便環(huán)保部門(mén)及時(shí)掌握水質(zhì)的變化情況，確保在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)污染物的排放量控制。目前，廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)在環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)也是判斷自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的理論依據(jù)。

1 廢水重金屬在線監(jiān)測(cè)方法及原理

近些年來(lái)，我國(guó)出臺(tái)了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，并得到迅速的落實(shí)。在大部分污染源企業(yè)的污染物監(jiān)測(cè)工作中，企業(yè)根據(jù)規(guī)范要求都積極安裝廢水重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，并取得了理想的監(jiān)測(cè)結(jié)果，確保了廢水重金屬在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。

在廢水重金屬在線監(jiān)測(cè)工作中，其測(cè)定方法眾多，一般包括傳統(tǒng)檢測(cè)方法和新型檢測(cè)方法兩類。其中，傳統(tǒng)檢測(cè)方法包括原子發(fā)射光譜法（AES）、原子吸收光譜法（AAS）和分光光度法等，而近些年采用的新型檢測(cè)方法包括微生物法、化學(xué)顯色法和伏安溶出法等[1]。目前，常用的水質(zhì)重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法有分光光度法和伏安溶出法。其中，分光光度法具有儀器維護(hù)方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在靈敏度低、易受共存離子干擾等不足，目前在總鉻、六價(jià)鉻、總銅、總鋅、總鎳等重金屬監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。而伏安溶出法在工作電極電壓作用下，水樣中被測(cè)金屬經(jīng)過(guò)電解，溶出過(guò)程得到一些波形，再結(jié)合波形來(lái)確定廢水重金屬濃度。伏安溶出法具有靈敏度高、能夠同時(shí)檢測(cè)幾種重金屬等優(yōu)點(diǎn)，但與光度法相比，其重復(fù)性較差，儀器維護(hù)要求較高[1]。

分光光度法具有操作原理較為簡(jiǎn)單，含量分析范圍較寬，靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于只能使用顯色劑消除金屬物的干擾，其在測(cè)定一種離子時(shí)只能使用一套方法，不能進(jìn)行多種離子的測(cè)定。同時(shí)，該方法具有較低的檢測(cè)靈敏度，僅適用于較高濃度重金屬的測(cè)定。而伏安溶出法與分光光度法相比，具有靈敏度高、可同時(shí)分析多種元素、選擇性好和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，這種方法也存在檢測(cè)重復(fù)性較差、存在二次污染、不能分析重金屬形態(tài)等缺陷。

2 廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀分析

近些年來(lái)，為了控制廢水重金屬污染量，大部分污染源企業(yè)都安裝重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，以確保廢水重金屬在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在環(huán)保工作中，在線比對(duì)監(jiān)測(cè)起到了關(guān)鍵性的作用，目前，廢水重金屬比對(duì)監(jiān)測(cè)仍存在以下問(wèn)題。

2.1 缺乏完善的技術(shù)規(guī)范

當(dāng)前，在廢水重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)中，我國(guó)雖然制定了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，但仍然缺乏完善的比對(duì)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（除六價(jià)鉻以外），導(dǎo)致監(jiān)測(cè)設(shè)備在安裝后仍無(wú)法正常開(kāi)展廢水重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作。因此，為了使廢水重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)如期開(kāi)展，地方環(huán)保部門(mén)一般會(huì)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范[2]。

2.2 比對(duì)方法的差異

在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法主要分為分光光度法和伏安溶出法兩種，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，分光光度法一般使用兩種方法，一種是顯色反應(yīng)分光光度法，另一種是原子吸收分光光度法。這兩種監(jiān)測(cè)方法，除了原理相似，其他部分存在較大差導(dǎo)。例如，筆者采用在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)不同企業(yè)廢水重金屬進(jìn)行比對(duì)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)方法采用分光光度法，從監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的監(jiān)測(cè)儀在高低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液下將會(huì)產(chǎn)生不同的測(cè)定結(jié)果；在實(shí)際水樣比對(duì)中，為了合理地判斷監(jiān)測(cè)結(jié)果，需要確保其絕對(duì)值誤差的平均值控制在15%以下[3]。

3 廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)中應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的校準(zhǔn)

在廢水重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀日常運(yùn)行時(shí)，人們需要對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，確保監(jiān)測(cè)儀的準(zhǔn)確性和比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的合理性。對(duì)于量程，人們應(yīng)結(jié)合水樣的濃度進(jìn)行選擇，同時(shí)在校準(zhǔn)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀時(shí)，要合理選擇校準(zhǔn)點(diǎn)，以提高在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的準(zhǔn)確性。例如，筆者通過(guò)對(duì)二次重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn)，在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的校準(zhǔn)直接影響自身精度。在監(jiān)測(cè)前，要確保在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的質(zhì)量，其工作環(huán)境在5～40℃時(shí)，未發(fā)現(xiàn)振動(dòng)或者出現(xiàn)電磁干擾，消解時(shí)間為15 min。在標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程中，一般采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行配制，并采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法作為參照。例如，在總鉻、六價(jià)鉻、總銅、總鋅、總鎳監(jiān)測(cè)中，應(yīng)參照《油墨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25463-2010），比對(duì)監(jiān)測(cè)連續(xù)3次取平均值，質(zhì)量控制采取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)考核樣品進(jìn)行試驗(yàn)[4]，監(jiān)測(cè)結(jié)果分別如表1、表2所示。

表1 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀前后兩次比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果（第一次）

表2 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀前后兩次比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果（第二次）

3.2 比對(duì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制

比對(duì)監(jiān)測(cè)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀時(shí)，人們不僅要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)空白、平行樣、質(zhì)控樣，還要考慮污水處理設(shè)備的運(yùn)行狀況。對(duì)于廢水樣品，人們要確保采樣地點(diǎn)、時(shí)間一致，同時(shí)要選用同樣的容器和水樣。這樣才能做好廢水重金屬在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)中各個(gè)環(huán)境的質(zhì)量控制，避免比對(duì)監(jiān)測(cè)出現(xiàn)誤差和偏離。

3.3 合理調(diào)整在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀消解時(shí)間

在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀出廠前，應(yīng)對(duì)線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)于一般污水，無(wú)需調(diào)整其監(jiān)測(cè)消解時(shí)間，但是考慮到污水類型的不同，其標(biāo)準(zhǔn)溶液的比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果存在較大的差異，不能滿足實(shí)際水樣要求，故需要考慮在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀消解時(shí)間的影響[5]。例如，某塑料廠污水排放口的總鉻在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的消解時(shí)間設(shè)定為8 min，但與實(shí)際水樣測(cè)定結(jié)果0.082 mg/L相比，其結(jié)果出現(xiàn)偏低情況，因此，人們需要重新對(duì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的消解時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)消解時(shí)間為12～16 min時(shí)，其水樣比對(duì)結(jié)果達(dá)到相關(guān)要求，如圖1所示。

圖1 總鉻在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定結(jié)果

綜上，在廢水重金屬在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中，人們應(yīng)做好不同監(jiān)測(cè)方法的比對(duì)，并找出它們的差異及其對(duì)在線比對(duì)監(jiān)測(cè)帶來(lái)的影響。同時(shí)，人們要對(duì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量控制，合理調(diào)整在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀消解時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

重金屬檢測(cè)方法眾多，在廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)工作中，大部分的污染源企業(yè)都安裝了在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，此儀器適用于分光光度法和伏安溶出法兩種，其中，分光光度法在廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)工作中得到了廣泛應(yīng)用。

目前，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備比對(duì)監(jiān)測(cè)制定出完善的技術(shù)規(guī)范，但廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范仍不完善。在廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)工作中，參考常規(guī)指標(biāo)的比對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，人們可以進(jìn)行質(zhì)控樣和實(shí)際水樣的比對(duì)試驗(yàn)。如果質(zhì)控樣考核有兩種濃度樣品，應(yīng)確保實(shí)際水樣次數(shù)在3次以上。同時(shí)，為確保比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，人們應(yīng)合理選用比對(duì)方法，避免不同的方法直接影響廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度，從而做好在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的校準(zhǔn)工作，同時(shí)要合理調(diào)整在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀消解時(shí)間，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)中各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，確保廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量，為廢水重金屬在線比對(duì)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展提供參考。

1 蘇帥鵬.重金屬快速檢測(cè)方法的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工，2013，42（2）：355-359.

2 李 振.淺談重金屬水污染現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)進(jìn)展[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化，2012，（7）：20-22.

3 付海曦.水體中重金屬離子的檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].理化檢驗(yàn)（化學(xué)化冊(cè)），2012，48（4）：496-503.

4 馬顥珺，左 航，白 明.水中重金屬在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展概述[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36（8）：130-132.

5 孫海林，李巨峰，朱媛媛.我國(guó)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展與展望[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2009，（3）：12-16.