重金属监测

2024-05-02

重金属监测(精选九篇)

重金属监测 篇1

目前湖南省已安装有重金属在线监测系统100余套,但由于我国尚未将重金属纳入污染减排的硬性指标,重金属连续监测缺乏完善的技术规范,一定程度上限制了重金属在线监测系统安装的规范化。 本文对湖南省现有重金属在线监测系统的安装点位设置情况进行了深入研究,提出如何进行重金属在线监测系统的点位选择以及规范化管理的建议。

1湖南省重金属在线监测系统的安装现状

目前湖南省已安装的重金属在线监测系统中有103套被列入重点监控名单,采取第三方运营的方式实施运营管理。除张家界外湖南省13个地级市 ( 自治州) 都安装有重金属在线监测系统,其中株洲清水塘、湘潭竹埠港、衡阳水口山、长沙七宝山、郴州三十六湾、娄底锡矿山、岳阳原桃林铅锌矿、湘西锰三角区域为比较集中的几个区域。湖南省重金属污染与重金属在线监测系统的安装也呈现出比较明显的行业特性,见表1。

被调查的103套重金属在线监测系统中,有96套安装于总排口,2套安装于尾沙库排口,5套安装于车间处理设施排口。

2调查与分析

目前,湖南已对部分重金属元素制订了相应的在线监测规范以加强对重金属污染排放企业的监管,如《湖南省污染源排放废水重金属镉在线监测系统规范》等,但由于我国目前尚未将重金属纳入污染减排的硬性指标,重金属连续监测缺乏完善的技术规范,国家也没有官方的比对、验收标准,导致一定程度上限制了重金属在线监测系统安装的规范化。湖南省重金属在线监测系统选择点位与各排放标准、规范文件相冲突,冲突的地方有:

( 1) 国家环保部对相关问题的复函《环境保护部函环函[2012]158号》,明确涉重金属企业所排含有重金属污水收集到工业园区的污水处理厂统一处理,污染源自动监控设施应安装在重金属污染物排放的车间或生产设施废水排放口。而湖南省列入重点监控名单的103套在线监测系统中,仅4. 85% 按要求安装在重金属污染物排放的车间或生产设施废水排放口。

( 2 ) GB 8978—1996《污水综合 排放标准》 4. 2. 1. 1条明确规定[2]: 第一类污染物,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排放口采样。重金属在线监测系统安装位置也应与环境监测部门在对排污单位进行采样的位置保持一致。

湖南省重金属在线监测系统选择点位与各排放标准、规范文件相冲突,有以下几方面原因:

1安装场地受限制,排污企业车间排口或车间处理设施排放口无条件安装在线系统,或排污企业将重金属废水与其他废水直接混合后一起处理排放。

2排污口名字未清晰界定,没有进行车间排口或车间处理设施排口等界定,排污口没有进行标识, 使得统计时出现混淆不清而随意填写的情况。

3进行重金属在线监测系统安装时没有严格履行安装点位批复程序,由承建方及排污企业直接选择。

4考虑到尾沙库或者涉重废水混合处理排放的情况,在尾沙库或总排口进行了重金属监测,这是合理的。

5部分工业园将重金属废水收集统一处理,重金属在线监测系统安装至统一处理设施的排放口。

3重金属在线监测系统安装点位规范化管理

基于各污水排放标准对于重金属指标的监测规定,以及国家环保部对相关问题的复函《环境保护部函环函[2012]158号》[3],明确污染源自动监控设施应安装在重金属污染物排放的车间或生产设施废水排放口。同时,为加强对重金属污染物排放的监管,对于工业园区污水处理厂接纳废水中含有重金属的,应设有处理重金属污染物的工段或设施并分类收集、分质处理,且对该工段或设施污水排放口进行自动监控,防止含有重金属的污水未经处理与其他污水混合后稀释排放。建议针对重金属在线监测系统进行规范性整治,整治内容包含以下3个方面:

( 1) 对已安装的重金属在线监测的点位进行排口辨识,确认所安装点位为何种排口;

( 2) 对辨识后的排口进行分类编号管理,建立管理档案,并在现场树立标准的排口标识牌;

( 3) 对无法满足要求的监测点位,根据实际情况进行点位移位或加装新系统。

4重金属在线监测系统安装点位选择建议

对于新安装的重金属在线监测系统点位选择应严格按照各相关标准、技术规范的要求进行,具体可参照如下标准进行:

( 1) 重金属在线监测必须安装于企业车间排口及车间处理设施排口,即安装于排污企业厂界内重金属废水处理前后未经其它废水混合的位置。

( 2) 对于各种废水集中处理的,因在车间排口及处理设施排放口分别监测。

( 3) 尾沙库排口作为重金属重点监控点位,应安装重金属在线监测系统。

( 4) 重金属在线监测系统点位选择时,应与地市级监测站日常监测位置一致。

( 5) 重金属在线监测系统安装点位由地市环保局点位确认批复后才能进行安装。

重金属监测 篇2

以地表水Ⅳ类水质限值为评价标准,通过对四平市城区的南河、北河非金属无机污染物监测分析得出:城市活动对流经城区的河流水体非金属无机污染物有显著影响;其中,北河水体受总磷的.影响较大且严重超标,南河水体受酸碱度的污染较重,部分采样点超标;南北河水体氰化物、氟化物和亚硝酸盐-氮均未超标,但总体上有污染增加的趋势;因此,对南北河实施治理迫在眉睫,但要科学合理区别对待.

作 者:滕洪辉 李恒达 贾铃铃 张国坤 TENG Hong-hui LI Heng-da JIA Ling-ling ZHANG Guo-kun  作者单位:滕洪辉,贾铃铃,TENG Hong-hui,JIA Ling-ling(吉林师范大学,环境工程学院,吉林,四平,136000)

李恒达,LI Heng-da(吉林师范大学,化学院,吉林,四平,136000)

重金属监测 篇3

【关键词】金属氧化物避雷器;在线监测系统;重要探究

避雷器,主要是用来保护雷电产生过电压波按照线路侵入配电所或者其它建筑内,防止其威胁到受保护设施的绝缘。在实际应用过程中,避雷器通常都和被保护的设施进行并联,并且在被保护的设施电源一侧。如果线路发生威胁设施绝缘过电压时,避雷器火花间隙便会被击穿,或者由高阻值转变为低阻值,使过电压释放到地面当中,最终保护相关设施。现今较为常用的避雷器主要是金属氧化物避雷器,这是一种无火花间隙的新型避雷器。在工频电压状态下,这种避雷器能够表现出很大的电阻值,并能够极快遏制工频续流,所以不再需要火花间隙便能够熄灭掉电弧。当处于过电压状态时,它便会呈现出很小的电阻值,如此一来便释放了雷电流,然而,将其应用于电力系统中,却也存在着诸多问题。以下笔者将结合多年实践经验,针对金属氧化物避雷器在线监测系统进行探究。

一、金属氧化物避雷器在线监测的前景

将来发展主要是,在总监控室内部,总监控系统将统一对各子监测系统进行管理,并且根据实际需要循环读取每个被监测设施的信息,综合多个状态监测量,智能化分析、诊断出每一被监测设施的运行状况,凭借友好的人机界面向用户展示出相关信息,最终通过因特网再把有关信息传输至上一级监测中心,当前国产金属氧化物避雷器在线监测系统仍旧处在不成熟的初级监测阶段,和上面所阐述的前景存在着较大的差距以及发展空间。伴随智能电网建设的快速发展,各种在线监测系统的大集成以及大融合最后形成智能、综合诊断系统,成为了将来在线监测系统发展的一个必然潮流。

二、金属氧化物避雷器监测的基本原理

金属氧化物所承受的电网电压含有谐波电压,并且闸片等效电路内等效电容拥有良好的线性度,流经等效电阻的电流等于电网电压和等效电阻的比值。基于等效电阻为非线性,因此阻性电流内将包含各次谐波电压。

在电网电压处于理想状态下时,氧化锌闸片有功损耗只和阻性电流内的基波阻性电流有关联,因而阻性电流基波分量所出现的有功损耗其实才是氧化锌闸片出现发热以及老化的原因。

从上述分析来看,若电网电压包含谐波电压分量,金属氧化物避雷器老化以及发热的是由阻性电流出现有功损耗导致的。在电网电压处于理想状态下时,金属氧化物避雷器老化、发热则是由基波阻性电流有功损耗造成的。通常情况下,金属氧化物避雷器老化及发热主要表现为其阻性电流的增大,因此若想了解金属氧化物避雷器老化和发热状况,一种较好的方式就是测量其阻性电流。所以,阻性电流内基波分量便是判断金属氧化物避雷器老化、发热的重要参考。

三、金属氧化物避雷器在线监测系统整体方案的设计

在金属氧化物避雷器在线监测系统中,拥有2台金属氧化物避雷器在线监测仪器,其中三相母线电压均为110kV。首先,经过变压器将电压转变为57.7V,在送至电压互感器,从电压互感器出来的电压值为0.5V。把电流传感器直接串联在金属氧化物避雷器的下方,能够获得全电流信号,其中电流传感器的变比为1.500.然后把所得到的电压信号以及电流信号送至金属氧化物避雷器在线监测仪器,测量出全电流、阻性电流、环境温湿度、金属氧化物避雷器动作次数等数据,并作出保存、显示、故障判断以及报警,直到上位机召唤数据。其中一台金属氧化物避雷器在线监测仪器经过485接口把485总线接至GPRS DTU,利用无线网络把数据发送至公司,而另外一台金属氧化物避雷器在线监测仪器经过485接口把RS-485总线利用电平转换连接至监控室。

(一)选用测量方法

经过分析金属氧化物避雷器在线监测方法,发现总泄露电流法存在灵敏度较差、测量结果不精确等问题;而补偿方法又极易受到相间作用的影响。因此,笔者在此运用了基波阻性电流法测量出阻性电流,此方法可以从阻性电流内区分出阻性电流的基波分量,基波电流分量大体上能够准确体现出氧化锌避雷器的具体运行状况,可以有效防止电网内谐波分量所产生的影响,同时还可以排除相间干扰对于测量结果的影响。

(二)数据传输方式

1.有线数据传输方式

这一方式包括双绞线方式、光纤方式以及同轴电缆方式等等。运用双绞线进行通讯通常都是总线结构,例如,RS-442和RS485均为此类总线结构。文章中所提到的均为RS-485标准,其具体特点为:

A.电气特点。逻辑“0”表示两线之间电位差是-2V至-6V,逻辑“1”表示两线之间电位差是2V至6V。并且接口信号电平电位差低于RS-238,这样一来便难以损害接口电路中的芯片,并且这类电平便于连接TTL电平。

B.RS-485接口总线最多能连接128各收发器,如此一来用户就能通过单一RS-485接口建立设施网络。

C.RS-485所需2个终端电阻,并且阻止应和传输电缆的特性阻抗相等。

2.无线数据传输方式

通用分组无线业务(英文简称为GPRS),这是一种介于第二代和第三代间的技术种类,一般情况下称为2.5G,主要通过GSM网来实现传输。 通用分组无线业务拥有诸多优势,如按量计费、实时在线、登录快捷、传输高效等等。用户设施通过两种连接方法连接到通用分组无线业务终端,通用分组无线业务终端能够和GSM基站进行通讯,然后和SGSN以及GPRS网关支持节点间应用GPT进行通讯,最终由SGSN传输至移动台。

四、结语

综上所述,金属氧化物避雷器是电力系统过电压保护的主要装置,并且其性能状况将会对电力系统运行发挥着极其重要的作用,因此针对金属氧化物避雷器实施在线监测,以此充分了解其运行状况,及时发现避雷器所出现的异常行为以及事故问题具有必要性。此外,针对金属氧化物避雷器实施在线监测通常是监测其阻性的电流变化,最终保证整个电力系统能够安全、稳定运行。

参考文献

[1]朱星宇,邓世建,柏科.金属氧化物避雷器监测与诊断技术分析[A].第十六届全国煤炭自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C].2006.

[2]周龙,陈继东,文远芳,詹琼华.金属氧化物避雷器检测与诊断技术中的信号处理方法分析[J].电瓷避雷器,2009(04).

[3]王保山,陈国强,汤霖,张志伟,熊易,张曦,左中秋,陈立,贾锦朝.交流特高压避雷器用监测器动作特性研究[J].高电压技术,2008(11).

[4]王全明,王练,李凡,苏淼.基于Labview虚拟仪器的氧化锌电阻片自动交流老化试验系统[J].电瓷避雷器,2006(06).

我国重金属监测现状及对策研究 篇4

关键词:重金属,危害性,监测现状及对策

随着重金属污染事件的不断凸显, 我国政府对大气、土壤、流域等重金属污染治理已提上日程, 重金属监测工作迫在眉睫。大气、水、土壤环境污染方面所提到的重金属, 主要是指汞、镉、铅、铬、砷、硒等金属, 也包括具有一定毒性的一般重金属, 比如铜、锌、镍、锡等[1]。重金属可以通过饮食、呼吸等各种方式进入人的体内, 进入人体后比较难排除, 而累积达到一定程度后会造成慢性中毒。因此, 重金属的监测工作显得越来越重要。

1 重金属的危害性

1.1 自然属性和人工属性

生活在自然生态系统中的人类, 对于自然物质有一定的适应性。曾有学者分析了人体内多种常见元素的分布规律, 发现较多数元素在人体中的含量与它们在地壳中的含量较为相似。同时, 人类对于人工合成的化学物质, 其耐受力相对于自然存在的化学物质要小很多。因此, 区别污染物的自然属性以及人工属性, 有利于帮助我们掌握污染物质的危害程度。铜、镉、汞、砷、铅、铬、硒等重金属, 是由于人类的各种碳足迹的活动, 引发在自然生态环境中的富集, 并通过呼吸、饮食等途径进入人体, 在人体器官中积累, 造成慢性中毒, 危害身体的健康。

1.2 点源污染到面源污染

各种重金属污染物进入自然生态环境后, 随着水的流动以及大气的扩散作用, 有时会造成从点源的污染到面源的污染, 并且在不同地理的位置上, 污染物的浓度以及强度分布随着时间的变化而变化。

1.3 难以分解

一般的污染物质能被一些植物、微生物等所吸收、利用、分解, 最终生成危害性小的稳定物质。一般的有机污染物都能被植物、微生物等有效分解, 然后绝大多数重金属都极难被生物有效分解, 所以重金属污染事件一旦发生, 治理相对更难, 危害性相对更大[2]。

1.4 生物累积性

生物累积性包含两个方面:第一是污染物在环境中通过食物链和理化作用而累积。第二是污染物在人体一些器官中由于长期摄入的累积。例如镉可以在人体的肝、肾等器官组织中蓄积, 造成一些身体器官组织的损伤。又如, 1953 ~1961 年, 发生在日本的水俣病事件, 无机汞在海水中转化成了危害性极大的甲基汞, 被海洋生物摄入累积, 并通话食物链的生物放大作用, 造成食物中毒。

2 我国重金属监测现状

目前, 我国重金属监测还仅仅停留在监测阶段, 对于治理、回收再循环利用等方面仍就处于初级阶段[3], 因此, 开展全国范围内重金属污染排放源现状调查与研究工作是我国应对国内日益频繁的重金属污染事件以及未来履约国际合约的基础性工作。

近年以来, 重金属污染事件已越来越严重, 并引发了学者、政府、社会的高度关注, 从湖南儿童血铅超标事件、陕西数百儿童铅超标到台州近百村民血铅超标……据一些媒体报道就连日常生活中的饮水机内也有重金属污染, 不得不承认重金属污染已严重影响到我们的生态环境。例如, 家庭使用的塑料门窗也存在重金属铅的污染。

重金属污染具有以下几个的特点: (1) 即使含量很低也危害较大, 比如长期饮用含重金属元素的水, 有毒元素会在体内慢慢富集, 导致对人体器官组织的损伤, 造成食道癌、肺癌等疾病; (2) 导致区域性癌症疾病以及胎儿畸形; (3) 一些重金属元素以无机离子形态存在于大气、流域、土壤中, 难以监测[4]。重金属的这些污染特征导致监测困难, 鉴于重金属污染事故的频频发生, 环境保护部门开始对重金属可能涉及的土壤、水体、大气等进行全面有效的监测, 对涉及重金属的行业进行监督排查, 对有重金属污染隐患的企业进行关停整顿, 同时各高校各科研院所在监测技术上寻求新的突破, 部分高新企业也在寻求重金属替代品或者更创新的治理措施。

3 重金属监测的对策

应该进一步完善相关重金属监测的法律法规, 制定更为合理、更为严格的法律标准, 与此同时在监测技术方面进行深入的研究和有效的科学监测, 从注重GDP模式中走出来, 应深刻地认识到重金属污染延续时间之长、治理难度之大是难以估量的。

强化重金属监测技术, 针对不同涉及重金属企业, 从环评开始就对其可能污染的周边区域, 进行有效监测, 并制定涉及重金属企业环境影响档案, 对其周边的流域、大气、土壤进行定期有效监测。应特别注意地方监测站的力量 (特别是县一级的监测站建设, 目前我国很多县一级的监测部门力量还很薄弱, 很难保证完成各种重金属监测任务的有效完成) , 保证其配备相应的检测仪器和足够的监测人员, 并对涉及重金属企业的环保设施进行不定期的抽查监测。

4 结语

对重金属企业不仅要加强监督检查, 同时应根据需要上在线监测系统, 便于进行有效的跟踪监测, 对超标企业提出整改方案, 并在媒体网络进行公布。重金属监测工作必然是“十三五”期间污染源监测工作的重要组成部分, 全面有效摸清我国各地区重金属污染源现状, 是摆在我们环境保护部门的重要课题。

参考文献

[1]王霞, 等.浅谈重金属监测现状及对策[J].科学之友, 2011 (10) :133-135.

[2]蒋先军, 等.重金属污染土壤的微生物学评价[J].土壤, 2000. (3) :130-132.

[3]罗春, 等.论国内电子废弃物污染现状与改善对策[J].干旱环境监测, 2007.

环境监测中重金属元素分析方法探析 篇5

1.1 重金属的污染源

依据有关部门的调查研究表明, 工业、农业、城市生活污染是重金属主要的污染来源, 工业方面, 矿产的开采、选矿、矿产的冶炼、钢材的锻造、材料的运输等诸多环节都会产生重金属。农业方面, 在农业生产过程中, 如果使用含有重金属的水体进行农作物的灌溉, 或者使用含有重金属的农药化肥, 大量的重属离子就会富集在土壤中, 对周围的土壤会造成严重的重金属污染。城市重金属污染主要是由于含重金属物质的电池随城市生活垃圾一起填埋, 人们大量使用含重金属成份的化装品, 清洁剂等物质, 没有进行富集处理造成重金属元素排入地表水体中, 造成环境重金属污染。另外, 城市交通也是重金属的主要来源, 如汽油的泄露, 轮胎的焚烧、交通事故。交通繁华地区的土壤的重金属含量均超标。

1.2 重金属的危害

当重金属被排入到土壤中或水中后, 对土壤和水生态环境会造成严重的危害, 在自然环境中, 这种重金属是很难自然降解的, 其会利用水, 大气和土壤等途径被动植物的体内所富集, 然后通过富集食物链最终进入到更高等的食物链高端--人体, 因些会对人体的健康带来了极大的挑战。据文献记载重金属在人体富集一定程度容易引起如肾衰竭、多发性神经炎。人体中的蛋白质, 核酸会和重金属发生作用, 进而导致人体酶活性的下降, 严重的情况还会消失, 最终导致核酸结构发生很大变化, 甚至会出现基因突变的问题, 除此之外, 这些重金属还会驻留在人体内脏中, 从而损伤机体的功能, 现代医学已经证明阿尔滋海默氏病, 骨痛病都和重金属有直接关系。因此对重金属的质量工作要坚持进行[1]。

2 重金属元素的分析方法

2.1 分析方法概述

在进行重金属元素样本的选择上, 主要包括固体样本和水体样本, 在采集到的样本中, 要做一定的处理, 这样才能更好的进行之后的分析工作, 这个环节也被称之为样本的预处理。在现阶段都是使用仪器方法来检验重金属, 其中比较常用的有电化学法和光学分析法。就光学分析法而言, 主要有原子吸收光谱法, 以及原子荧光光度法, 其中的电感耦合等离子体发射光谱法因为其速度快, 操作简单等特点, 逐渐被广泛的推广和使用。在电化学分析法中, 主要包括极谱分析法。选择分析的方法主要是根据重金属的浓度, 以及元素之间互相影响的关系。高浓度金属元素样本检测多用电化学法, 中浓度金属元素样本检测多用原子吸收光谱法及原子荧光光度法, 低浓度金属元素样本的检测多用电感耦合等离子体发射光谱法。

2.2 分析样品的预处理方法

在对重金属污染分析中, 对样品的预处理是非常重要的, 其在很大程度上会直接影响分析的结果。在重金属样品中, 通常其含有的重金属比较低, 如果样品有严重的污染, 那么样品处理的结果和实际情况会有很大的误差。在进行水样预处理过程中, 其根本原则就是处理样本的干挠物质, 最大程度减少干挠物质造成的误差。例如悬浮物、有机物就很可能存吸附的被测元素, 在分析过程中如果对试液进行预处理就会造成误差。在预处理过程中, 首先使用微孔滤膜除去悬浮物等杂质, 然后酸化到PH值为1到2, 予以保存, 再进行消解处理, 例如使用NHO3、王水、HC1O4等。如果样品在酸化后会挥发, 那么就应该使用碱性来消解, 或者是使用Na OH-H2O2进行消解。如果是对固体样本进行预处理, 比如沉积物和土壤, 主要方法有碱熔法, 酸分解法, 以及固体悬浮液进样法, 直接固体进样法等。使用酸分解法, 根据加热和敞闭方式可以分成高压密闭消解法, 电热板法以及微波消解法。最经典的方式是电热板法, 但是缺点是加热时间长, 有些易挥发的元素容易损失掉。因此在很多地方都被高压密闭法和微波消解法所取代[2]。这种方式的优点是可以加快加热的速度, 同时还可以减少试剂的使用量, 避免造成元素的损失。

2.3 分析重金属元素的方法

下面就分析ICP-AES方法, 从而研究在检测过程中所注意的问题。ICP-AES就是电感耦合等离子体原子发射光谱的简称, 通过电感耦合等离子矩作为激发光源, 利用光谱原理进行分析, 操作灵活检测速度快, 而且可以同时进行多个元素的测定。第一按照上述采集方法进行采集, 然后消解水样, 然后进行去离子水消解, 从中制备空白溶液。第二设置仪器参数, 影响分析结果的因素有很多, 包括载气流量, 高频功率, 观测高度以及元素波长等, 分析对象的不同, 其参数选择也不同。第三, 应用分析纯或优级纯的试剂, 然后配制氮元素或多元素的标准液。第四进行水样测定, 按照规定分别对试样和空白溶液进行操作, 标准化之后, 进行试样的空白检测。第五进行结果的分析, 按照ICP-AES谱图分析结果, 选择信号适中, 或者干扰情况比较小的谱线进行分析, 对于检出限而言, 都是使用检出限的5倍作为方法定, 最后加标回收率和精密度都要符合基本要求[3]。

3 总结

近些年发现在垃圾焚烧物中也含有大量有害重金属, 含铅汽油的使用, 轮胎的焚烧等都会造成重金属污染, 一些突发的环境污染也会导致重金属污染。其不仅对水体和周围土壤造成严重污染, 而且还会严重影响人们的身体健康情况。因此要加强对重金属的监测工作。

参考文献

[l]何东泉.环境监测中的重金属元素分析方法探讨[J].科技创新与应用, 2012 (31) :112.

[2]田茂等.重金属实用监测技术分析[J].中国西部科技, 2009, 08 (14) :112.

土壤重金属监测与土壤环境质量控制 篇6

1 土壤重金属污染

土壤重金属污染是由于人类生产、生活给土壤造成的污染,使土壤中的微量有害元素累积,超过一定的限制,使土壤培育植物的能力降低,造成土壤的重金属污染。土壤重金属污染所指的重金属元素有:Pb、Cd、Hg等,这类重金属元素含有较大的毒性。

土壤重金属污染中最主要的来源就是农业所使用的农药、化肥和污泥等,这类物质内含有较多的有害元素,这类物质在土壤内沉淀就形成了土壤重金属污染问题。土壤重金属污染中汞元素的污染主要是来自含汞废水的大量排放。重金属污染问题之所以严重是因为重金属在土壤内较难移动,雨水难以冲刷,同时微生物对这类有害物质的降解效果差。重金属污染物如果通过食物链进入人体,对人体造成极大的损害,甚至影响生命安全。

2 土壤重金属监测主要程序

对土壤重金属进行监测的主要程序是:样品的采样和所采集样品进行测试。

2.1 监测过程的样品采样

样品采集需要首先分析污染物的类型,该过程应注意样品的存放,主要包括几个步骤:

1)对于农田土壤污染情况的分析,需要在农田中采集一定量的表层土作为检测样品,还需要保证样品为混合样品,样品的采集过程中如发现草根、石头等杂物需要清理掉。

2)采样方式为多点采样,在各采样点上分别采集土壤,并将采集的样品混合在一起作为检测所用样品。

3)对于采集完的样本需要将其存放在密封的塑料袋中,并在袋外标注采集时间和编号。

4)样品进入实验室后,首先需要对样品进行制备,制备过程应符合国家相关的规范和标准。制备的过程十分复杂,需要将样品进行风干处理,然后放在通风、避光的位置保存,使其自然通风。将样品风干达到半干状态,需要将样品进行压碎压匀,并将样品内的杂物再次去除,然后将处理后的样品铺成平面放在室温下再次风干,风干过程应避免其它杂物的混入对样品造成污染,并且避免样品被阳光直射。

5)实验之前需要不断的风干、研磨、筛选等过程,符合要求后才能实验。

2.2 对所采的样品进行测试

样品的测试需要先将测试所需要的试剂和仪器准备好,先将样品进行消解,选择适合的土壤消解试剂,试剂的选择应符合种类和纯度是否符合要求。土壤检测时需要纯度较高的消解试剂,目的是降低消解时可能造成的污染。

土壤样品的消解通常采用多元酸分解法,这种方法在分析样品的制备上应用较广,最后是对样品处理后的结果进行分析,土壤的微量颗粒越小则分析结果越准确。

3 对土壤重金属质量的控制

质量控制的目的是将监测结果误差控制在合理的范围内,使分析结果符合标准的水平,一是需要分析监测的精密度,精密度通常可以通过平行样的测定方法分析,可以将误差控制在合理范围内,有利于估计出同批的测定精密度。

二是对准确度的分析,准确度的分析有两种方式:加标回收测定和标土测定法,在一批试样中选择一定数量的试样进行加标回收,且要求同类试样的数量超过2个。

3.1 准确度分析

检测测定结果准确度的方法之一就是加标回收测定法,在没有质量控制样品时通常选择加标回收法进行准确度的质量控制。具体的方法是:在一批试样中随机收取一定数量的试样进行加标回收测定,当同批试样不足时,可以增大测定率,每批同类试样不得少于两个。

3.2 精密度分析

采用平行样测定测定批内的精度,可以有效的减少误差的产生,有助于同批精密度。批次间的精度测定可以使用质量样进行控制。平行双样测定不合格率不符合标准时,不合格者需在进行平行双样测定,还应增加一定的数量的平行双样,知道合格率符合要求为止。

4 结语

总之,随着我国工业发展速度的加快,土壤重金属监测和质量管理方面越来越受到重视,近年来对这方面的研究越来越多,提出了不同的研究方法来满足实际需要,且对于专业知识的要求较高。但是要将研究的理论与实际将结合,才能真正的做到控制中金属对土壤的污染。随着科技的发展,土壤重金属监测技术未来的发展方向是:安全、快读、简便等,会发展形成系统的监测体系,为我国土壤监测技术的发展提供支持。

摘要:我国近年来工业发展十分迅速,但给我国的环境造成的极大的污染,我国土壤环境污染事件逐年增多,由于土壤中重金属污染会土壤可以造成严重的破坏,并且破坏会长期造成,土壤对植物的影响也会通过食物链作用,将有害物质转移到人体,对人体健康带来损害。本文首先介绍了土壤重金属污染状况,其次分析了土壤重金属监测主要程序,最后提出对土壤重金属质量的控制的建议,以供参考。

关键词:土壤,重金属,监测,质量管理

参考文献

[1]陈皓,何瑶等.土壤重金属监测过程及其质量控制[J].中国环境监测,2010(05).

[2]杨希.浅谈土壤重金属监测与质量管理[J].绿色科技,2012(10).

[3]狄一安,杨勇杰等.我国重金属环境标准发展对策[J].环境与可持续发展,2013(06).

论水环境中的重金属监测方法 篇7

我国的水资源丰富, 河流湖泊多, 随着我国工业化的进程, 水资源污染也越来越加剧。而在这些水资源的污染中, 重金属污染有着影响大, 可恢复难度大的特点, 给我国的水环境带来很大的破坏。《2010年中国环境状况公报》指出:“我国的26个重点检测湖泊滇池、巢湖、太湖、达赉湖、白洋淀、洪泽湖、鄱阳湖、南四湖、洞庭湖、镜泊湖、再海、博斯腾湖、东湖、玄武湖、大明湖、西湖、昆明湖、嚼山水库、松花湖、于桥水库、董铺水库、大伙房水库、门楼水库、密云水库、丹江口水库和千岛湖) 中IV类、V类和劣V类水质占77%。”在这些水污染中, 重金属对淡水的底质污染达到了80.1%, 因为重金属对水底质的严重污染, 也导致了水质整体污染。我国的长江, 在七大水系中, 水质量相对而言是最好的, 在对长江水样的检测中, 发现不管是在水体样本中的悬浮物和沉淀中, Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、As、V和Ti等重金属含量都已经严重超标。长江是七大水系中水质量最好的, 可长江水中的重金属已超标, 那其他六大水系的重金属污染的情况已不言而喻了。

重金属对我国水环境的破坏已经引起了国家相关部分的重视, 2011年, 国务院制订了《重金属污染综合防治规划》, 这也预示着我国水环境污染中的重金属的检测和治理工作将走向一个将的阶段。

2 水环境中重金属污染的特点

2.1 污染源头多

我们知道重金属的污染来源是很广的, 我们的生活污水、水产品和工业废水等等都会造成对水体的重金属污染。工业废水的污染最为严重, 钢铁业、炼油业、印刷业等工厂的工业废水中, 都含有大量的重金属污染源, 这些废水一旦排入河流和湖泊中, 就会对水体造成重金属污染。因为污染的源头多, 所以监测方法也需要多样化。

2.2 污染难以恢复

As, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Se, Ag、T1和Zn这12种重金属的污染被美国环境保护局列为优先监测的重金属污染物。那是因为这些重金属对水体和整个生态环境的破坏力特别大, 一旦环境遭到这些重金属破坏后, 又很难以恢复。

这些重金属对水体的污染, 又会导致水生物受到污染, 而这些受到重金属污染的鱼虾等水产一旦进入市场, 进入百姓的餐桌, 又会对人体健康造成很大的危害。同时, 重金属离子一旦进入水生植物的体内, 就会造成水生植物的内部紊乱, 造成水生植物的疾病和死亡。一旦人使用了因重金属污染造成疾病的植物, 就会引起自身的疾病。2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故和三年后的湖南省浏阳市镉污染事件等等, 都是重金属水污染对人造成的直接伤害。

重金属的水污染是渗透到整个生物链条中去的, 所以我们说, 一旦污染, 难以恢复。重金属污染造成水体污染, 水体污染导致水中生物的污染, 这些又以食物的形式对人本身构成威胁。另外, 因为重金属的污染物极容易沉淀, 造成水底的污染, 水底污染不像表面水体的污染那样容易治理, 这也给我们的监测和治理工作造成了很大的难度。

3 水环境中重金属监测技术

因为水环境中重金属污染的污染程度深, 同时又是重点的污染物监测对象, 所以针对水环境中重金属的监测方法, 是我们重点探讨的内容。

3.1 ICP-MS技术的应用

ICP-MS技术率先在欧美发达国家得到应用, 我国随后引用了这项先进技术。电化学传感器在阳极溶出伏安法中的应用降低了仪器的检测限, 这项技术突破了很多传统的检测限制, 成为很多国家最常用的标准化监测方法。同时, 由于仪器方便携带的特点, 也给工作人员带来了很多方便, 降低了他们在野外进行作业的难度。正因为有着诸多的优点, ICP-MS技术在全球范围的水环境重金属检测中得到了广泛的应用。

3.2 物联网理念与自动化控制的应用

随着我国物联网技术的发展, 物联网技术也在多个领域得到应用。起初, 物联网技术是在军事方面最早得到应用的。二战时, 联军和德军的战斗机在实战中很难分辨, 给联军造成了很大的作战困难, 有时候甚至会因为误认而造成友军的意外伤亡。美国在运用了物联网技术, 起到了物与物相辨识的突破, 为二战时联军的胜利做出很大的贡献。后来, 这项技术得到了推广, 在工业和商业方面得到了应用。物联网渗透到对水环境的自动化监测是水环境检测技术的一个很大突破。

我们知道, 实验室的重金属检测是比在现场要精确的。但是因为携带困难, 同样在携带回实验室中, 有些数据会发生变化, 现场检测和实验室检测总会各有各的局限性。要想在现场在线检测的精准度达到更高的水平, 对检测的技术提出了更高的要求。RTU技术在重金属水质监测的应用, 很多程度上提高了仪器的精确度, 在对物体的监测方面有了很大突破。

首先, 是安全度更高。我们知道, 很多重金属是有毒的, 而物联网技术的深化发展, 可以做到仪器的自动化进行。物联网技术的理念就是进行对物体的自动化相关数据的收集。由于这种理念的应用, 我们的工作人员可以不再直接接触这些有毒的重金属污染物, 极大了提高了工作的安全性。同时, 在仪器出现了故障的情况下, 仪器本身可以进行自检和修复, 也提高了对重金属监测的安全性。其次, 监测数据更精确。这项技术不仅使用了传统的计量管对样品的计量, 而且又采用了光电计量。计量管计量加上光量的计量, 提高了水样品计量的精确性。因为在传统的计量管计量中, 主要是通过人眼来观察计量管的刻度, 但是光线和工作人员视力的差异会导致人眼的计量存在着很大的误差。电光计算就弥补了这些可能存在的误差。RTU技术采用了智能放化的放大电路, 这就极大了提高了数据分析的精准度。在对样本的采集和数据的分析方面, RUT技术都比之前的水环境重金属监测技术有了很大的改进, 这也很大程度上提高了整个监测数据的精确度。最后, 应用范围更广。我们知道, 安放监测仪器的地方大多潮湿, 这种潮湿的气候对我们的监测仪器破坏程度极大。因为对水环境监测的仪器的安放位置大多是在水体的周围, 这里的空气湿度大, 而精密仪器最怕的就是潮湿空气的侵蚀。RUT技术对监测仪器的表现进行了独特的防潮处理, 可以抵御潮湿空气的侵蚀, 也可以大大的延长仪器的使用寿命。因为这种技术仪器的自我保护系统有了很大的提高, 所以它更能使用恶劣的自然环境, 适用的范围也更大。

3.3 生物监测的应用

厉以强对生物监测的界定为“生物监测是利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的生理生化反应为环境质量的监测和评价提供依据。”生物监测对水环境中的重金属监测在我国还处在探索阶段, 但是这项技术的前景却被广泛看好。生物监测有着许多的优点:

首先, 能对水环境中的各种重金属污染因子做出综合反应。我们知道, 重金属的污染物品进入水体后, 会发生一些化学反应, 而生物监测的方法能对这些污染物有一个综合的反应。其次, 反应比较灵敏。我们知道, 水生物对水体的变化反映比较敏感。一旦重金属引起了水质的微小变化, 这些水生物就会马上有反应。最后, 监测的成本比较低。水生物在水中是天然生长的, 对这些水生物的监测能节约不少的成本。这些成本的节约, 在一个地区长期监测中效果更明显。

在进行生物监测的过程中, 指示生物的选择是首要解决的问题。目前, 反应比较好的有藻类植物、浮游动物、鱼虾类和大型底栖无脊椎动物。在选择这些指示生物的时候, 可以根据当地水体的具体水生物来进行选择。其次, 我们可以根据要监测的具体几项重金属来选择相对应的水生物, 因为不同的水生物对不同的重金属敏感程度不同。正确的指示生物的选择, 是水环境中的重金属监测成功与否的重要依据。

4 结语

我国的水资源环境丰富, 其污染程度不同和地缘分布广泛, 也给我国的水环境中的重金属监测工作带来了很大的困难。水环境中重金属监测的方法随着科技的发展也变得越来越丰富, 给我们的监测工作带来了更多的可能性。根据不同地区水资源和污染物选择适应的监测方法, 同时又有技术和相关政策的支持, 我国的水环境监测和保护工作前景可观。

摘要:本文从水环境污染中的重金属污染现状入手, 分析重金属污染对环境的危害, 进行分析重金属污染在水污染中的特点。根据其特点, 采用不同的检测方法。主要的检测技术有ICP-MS技术、物联网理念下的自动化监测技术和对水生物的检测等, 这些不同的检测方法将根据不同的水环境中重金属污染的不同状况而有针对性的选择。

关键词:水环境,重金属,检测方法

参考文献

[1]曾丽镟.河舰对水环境中重金属污染的监测研究[D].广州, 中山人学, 2004.

[2]傅国伟.中国水土重金属污染的防治对策m.中国环境科学, 2012, 32 (2) :373-376.

重金属监测 篇8

关键词:重金属废水,在线监测系统,故障报警

引言

故障报警系统是在线监测系统的重要组成部分。随着计算机网络、无线通讯网络的广泛使用, 故障报警形式也逐渐开始变得多样化。以计算机网络为媒介发展出的实时图像采集监控报警、基于网络传输协议的监控报警、PDA报警、E-mail电子邮件报警等, 以及以移动通讯网为媒介的短信报警形式, 为实时对重金属废水的状态进行监测提供了多种方案[1]。

1 报警系统设计

重金属废水在线监测系统采用组态软件与数据转换服务相结合的架构方式, 在“泰肯环境在线监测运管ERP”平台下进行开发。故障监控报警以报警客户端的形式实现。报警客户端以TCP协议同应用程序通讯服务器相连[2]。它能够完成以下3方面功能:

1.1 接收应用

通讯服务器的报警数据包, 并进行解析显示。

1.2 调用服务

器所提供的服务查询数据库信息并将结果显示。

1.3 通过服务

器的服务控制自动监测系统, 完成对重金属废水当前污染因子、工况参数及设备运行状况的信息采集, 并予以显示。

应用程序通讯服务器接收到在线监测系统发来的系统运行信息和报警信息后, 使用TCP/IP协议通过网络将报警信息发送到报警客户端、PDA及短信报警服务器上。PDA终端和短信报警服务器会依据查询到的运维人员信息将报警信息通知相应人员。同时, 运营人员也可以通过报警客户端查询自动监控系统当前或在此之前的历史状态信息和报警信息。

故障报警系统可对监测因子数据设置报警最小值与报警最大值, 超过两者范围, 报警系统启动, 如图1。

在故障报警系统内设置好合理的监测值范围, 当系统监测到所采集的信号值超过预设值范围时, 系统就会自动做出判断, 在主界面上弹出报警界面窗口, 并记录此次报警, 直到管理人员确认此次报警, 报警才会解除。

当上端平台和现场端各种监测仪器通信故障时, 报警系统会发出故障报警信号, 并记录。直到管理员确认并解决此问题, 报警信号方能解除。此外, 故障报警系统还可以对现场端监测设备的内部状态进行实时监测。

2 故障报警内容

重金属废水在线监测系统建立了丰富完善的故障报警功能, 包括对所监测的重金属各项废水指标的超标报警、所有分析仪的通信状态报警以及设备内部状态故障报警。以理研汽车配件 (武汉) 有限公司重金属废水在线监测系统为例, 具体故障报警内容见表1。

2.1 超标报警

根据国家和行业相关污染物排放标准, 企业排放废水污染物浓度超过标准限值, 进行报警提示。系统通过主界面上各仪表数据的颜色来提示测量值超标情况。红色表示测量值超标, 绿色表示测量值正常。

2.2 设备内部状态故障报警

根据设备说明以及工艺过程设定在线监测仪器内部各设施、关键检测单元的正常信号值, 系统自动采集设备自检信号以及工况监测信号, 若某个部件发生故障, 则监测值超出此区间范围, 系统将会提示该部位故障报警。该故障报警状态通过主界面报警指示灯提示, 当出现报警状况时, 该指示灯变为红色, 并自动向远程平台传输该报警信息。

2.3 工况报警

工况报警通过监控重金属废水工况过程中p H实现。在理研汽车配件 (武汉) 有限公司重金属在线监测系统中主要对工况过程中的中和槽、反应槽、监视槽内p H异常情况进行报警。

3 故障报警方式

重金属废水在线监测系统有着多样的报警方式。它主要包括基于TCP/IP协议实现的界面声光警示、基于Internet网络通信实现的PDA报警和基于移动通信网实现的手机短信报警[3]。

3.1 界面声光警示

报警系统通过TCP/IP协议接收应用程序通用服务器的报警信息, 并通过We服务器提供的不同界面窗口, 显示监测污染因子数据、在线监测设备运行状况和监测污水处理工况过程数据, 并识别出异常数据, 以红色标识的方式将这些异常数据显示出来。同时在数据平台监管人员桌面进行语音、闪灯报警, 提示有故障信息, 数据平台监管人员可以立即进行故障查询, 维护人员能够及时排除故障。

如图2, 当出水六价铬、COD、总磷浓度超标或等比采样仪、流量计出现问题时, 异常数值为红色, 相应的超标指示灯也由绿色变为红色;如图3, 当系统运行过程中工况出现异常 (污水处理工艺中p H、ORP数据异常) , 异常数据显示为红色, 报警灯在自动状态下亮起。这些即为故障报警系统界面声光警示。

3.2 PDA报警

运维人员使用PDA进行移动运营维护记录和管理已成为在线系统运行巡检管理的流行趋势。重金属废水在线监测系统采用的PDA报警系统, 是以泰肯监测运管ERP系统作为开发平台, 将运行PDA巡检也集成到该系统中。当在线系统出现故障后, 报警客户端将故障信息通过无线通讯网络传输到运维人员手中的PDA终端, 帮助运维人员及时的收到报警信息。

3.3 短信报警

短信报警系统通过串口通信使用AT指令完成计算机终端与短信发送设备之间的通信, 实现了对短信发送终端设备的控制。当运维工程师接收到报警短信信息后, 可在第一时间获得故障提醒, 并根据状态量查询判断故障发生仪器部位, 以尽快完成故障判定和故障修复工作。

4 结语

故障报警系统实现了对整个固定污染源排放重金属废水连续自动监测系统的监测管理, 对发现的异常现情况, 如p H、重金属浓度、设备运行状态等, 进行快速、有效、多种方式的报警, 及时通过监控报警、PDA报警、短信报警等形式通知相关运维人员, 从而节省了人员长期在站房留守监控的费用。

参考文献

[1]栗秋华, 周林, 张凤, 等.基于GPRS的电力系统蓄电池在线监测系统的设计与实现[J].电工技术学报, 2007, 22 (10) :185-190.

[2]蓄电池在线监测系统中多重报警方案的设计与实现[J].电力科学与与工程, 2010, 26 (02) :40-42.

重金属监测 篇9

1 测量原理

溶出伏安法是一种将电解沉积和电解溶出两个过程相结合的电化学分析方法。操作主要分为富集、静置和沉积3个步骤。首先在一定电位下将被测离子电沉积到工作电极上,通常此阶段采用磁力搅拌器搅拌溶液以提高富集效率;然后静置片刻,使被富集的物质在工作电极上分布均匀,以提高分析结果的再现性;最后反向扫描电位,使沉积的物质快速溶出,同时记录溶出电流峰,获得溶出伏安曲线。通过电流出峰电位定性判断溶出物质,通过峰电流与物质浓度正比例关系定量计算被测物质的浓度[1]。由于溶出过程能产生较大的电流,所以该方法具有较高的灵敏度,最低检出限可达10-12 mol/L。物质富集量与富集电位、富集时间、扫描速率、溶液PH值等有关,因此检测过程需合理配置相关参数。溶出伏安法有多种,本文采用线性扫描溶出伏安法,其原理图如图1所示。

2 硬件电路设计

系统采用MSP430F4270作为核心处理器。MSP430F4270内部集成有3个独立16 bit带内部参考的∑-Δ模数转换器、12 bit数模转换器、可编程增益放大器、LCD驱动器等,芯片的高度集成度使硬件设计变得简单,大大提高了系统的可靠性[2]。系统按照功能分为水样预处理单元、控制单元、检测单元和通信单元。水样预处理单元完成水样自动采集、水样消解、加入支持电解液、遮蔽液等;控制单元控制电磁阀、继电器、泵、液晶等外围附属设备;检测单元主要通过恒电位计为电化学反应提供所需的电流并完成电流信号的采集;通信单元完成测试结果的上传。

系统总体框图如图2所示。

2.1 检测单元

检测单元是由函数信号发生器、恒电位仪和采集电路组成的三电极系统。电极系统中分别使用玻碳电极作为工作电极(WE),Ag/AgCl饱和甘汞电极作为参比电极(RE),铂电极作为对电极(CE)。函数发生器产生的激励信号,通过恒电位仪施加在待测体系上,同时通过采集电路测量流过工作电极的电流。

恒电位仪是电化学分析测试仪的关键模块,主要控制工作电极短时间内相对于参比电极保持在设定的电位上。本文采用的加法式控制放大器的恒电位仪原理图如图3所示。图中将电压跟随器F引入到反馈电路中,使参比电极不会由于电流馈入加或减而承载,工作电极通过馈入电流跟随器,完成对电流信号的转换,以便采集电路进行采集[1,3]。

2.2 控制单元

控制单元按照预先设定的控制和测量时序,控制化学流路中泵和电磁阀等的启动、停止和快慢,实现缓冲溶液和标液的自动加入、恒电位仪工作阶段自动切换、电解池自动清洗和自动排液。化学流路控制如图4所示。

控制过程如下:开启阀3,将地下水泵入消解池,开启阀4、阀5,通过控制电磁阀的开启时间,向消解池内注入一定体积消解液1和消解液2,待电磁阀都停止后,开启紫外灯一定时间,使消解池内进行实际水样的消解;然后关闭紫外灯,消解过程结束。这时开启蠕动泵1和蠕动泵2,向电解池泵入一定体积的消解水样和支持电解液,再关闭蠕动泵1和蠕动泵2,控制恒电位仪产生富集、静置和溶出三过程,进行电化学溶出伏安法测定。测定完后,再开启蠕动泵2和蠕动泵3,向电解池内泵入一定体积的标准液,然后关闭蠕动泵2和蠕动泵3,进行电化学校正实验。电化学实验结束后,开启电磁阀7和电磁阀2将消解池和电解池内的液体排到废液缸内;再开启阀6,向电解池泵入一定体积的清洗液后,关闭阀6,一定时间后再开启阀7,排出废液至废液缸后、关闭阀7,等待进行下一次测定。每次抽水前均先打开电磁阀1用当次水样冲洗水路,防止以往水样干扰。

3 软件设计

系统软件采用C语言编制,采用模块化编程思想,主要包括管理控制部分和计算分析部分。管理部分主要完成参数设置、数据的通信和生成结果报表;计算分析部分主要完成虚假点识别与纠正等数据预处理和曲线拟合、求解峰电流等各种软件算法的实现。软件总体流程图如图5所示[4]。

3.1 虚假点识别与纠正算法

虚假点是在数据采集过程中,由于复杂环境各种干扰信号的影响而产生的异常信号(包括大噪声和小噪声)。由于这些随机干扰的影响,采集到的离散数据给出的曲线往往呈不规则的锯齿形,大大降低了数据的精度,甚至得出错误的结论。为此,本文采用一阶差分法,实现对大噪声引起的虚假点的识别与纠正;采用二值;平均法对数据进行平滑,消除小噪声干扰。

3.1.1—阶差分法

一阶差分法基本思想是:在足够小的时间段内几个连续采样值的相差很小,即实际测量值X(i)和预估值Xg(i)相差很小。通过选取适当的阈值e(e>0),当∣Xg(i)-X(i)∣≤e时,X(i)不是虚假点;当∣Xg(i)-X (i)∣>e时,X(i)是虚假点,由Xg(i)代替[5]。算法的关键是Xg(i)的获得和e的选取。

在采样频率大于物理量变化的最高频率的情况下(香奈定理),有X(i-1)-X(i-2)≈X(i)-X(i-1)。由此,X(i)的预估值Xg(i)可用前两个采样值X(i-1)和X(i-2)求出,即:

e的选取主要根据莱茵达准则获取,步骤如下:

(1)计算测量数据的算术平均值:。其中,为数据平均值,xi为第i次采样值。

(2)计算测量数据剩余误差:。其中,vi为剩余误差。

(3)计算均方差:。

(4)计算e值:e=3σ。

一阶差分算法流程如图6所示。

3.1.2 二值平均法

通过一阶差分后加大干扰已基本消除。为了消除弱小的随机干扰提高曲线光滑度,本文使用二值平均法进行进一步的处理。原始采集数列:Xi(i=1…n)经过一阶差分处理后得到数理Ai(i=1…n),对Ai做如下处理得到最终数Bi(i=1…n)[5]:

……

3.2 定量分析方法

在溶出伏安法中,溶出峰电流的峰高在一定范围内与离子浓度成正比,这是定量分析的基础。用于定量分析的方法主要有三种:标准曲线法、标准加入法和内标法。本文采用标准加入法作为定量分析方法,克服了标准曲线法的基体效应引入的误差。计算公式为[6]:

其中,CX为被测溶液浓度,CS为标液浓度,VX为被测溶液体积,VS为标液体积,h为被测溶液峰高,H为标液峰高。

测定时,加入的标液体积控制在被测溶液体积的1%~2%,得简化公式:CX=CSh/H-h。

4 参数设置

溶出伏安法中,富集电位、富集时间、扫描速率等对溶出峰型和最低检出限有重要的影响。要获取较佳结果需要正确配置参数。本文涉及的重金属检测参数配置如表1所示。

本文基于溶出伏安法的重金属自动监测仪,经初步测试具有响应快、检测限低、自动化程度高等特点,非常适合现场自动检测需要。但对处理可能出现的重叠峰以提高自动分析的可靠性,是需要继续研究的问题。

参考文献

[1]邵元华,朱果逸,董现堆,等.电化学方法原理和应用[M].北京:化学工业出版社,2008:320-324.

[2]Texas Instruments Incorporated.MSP430F42x0 mixed signal microcontroller[M].2005.

[3]高小明.水环境重金属检测仪器的硬件设计[D].杭州:浙江大学,2010.

[4]方防,刘大龙,邹邵芳,等.海水重金属元素现场分析仪的软件设计[J].2004(6):26-28.

[5]周跃峰,杨莉,姚燕南.数据采集中虚假点的识别和纠正方法[J].1999,20(9):12-23.

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