产品金属检测

铅中毒、镉大米等事件的频频曝光，使重金属污染成为社会关注的一大热点。国家也颁布《重金属污染综合防治“十二五”规划》，大力治理该问题。天瑞仪器业已实现的“涵盖土壤、水质、大气等领域的重金属系列产品线”，为各行业的重金属污染防治增砖添瓦。 央视曝光铅超标引关注 7月9日，中央电视台《新闻调查》推出《铅污染、谁之过》专题。报道围绕河南省灵宝市豫灵镇展开调查，结果表明，在这个河南省最西端的矿产资源重镇，存在着大量居民血铅超标事实。 当地的一家大型制铅厂被怀疑为为铅毒污染源。为证实这一疑问，《新闻调查》栏目邀请中科院地理科学与资源研究所，现场对该厂附近土壤进行检测，结果表明，土壤中铅含量超出正常值近4倍。随后，送往中国检验检疫科学院综合检测中心的土壤检测报告也显示，20份土样的检测数据基本都超标2-3倍，在姚子头村南村组所取的土样超标尤为明显，超标4.8倍。 同时，《新闻调查》还对当地居民随机提取了15份头发样本，并委托中国科学院地理资源研究所检测。结果显示，在15份发样中有13份超标，铅超标比例高达87%。其中有8名14岁以下的儿童超标最高的已经达到14.6倍。 节目播出后，引起了社会各界的广泛关注。铅污染的防治和检测，再次被提上日程。 重金属污染危害人体健康 铅引起的污染事件近年频见于媒体。如2006年甘肃徽县300多人铅中毒、2009年陕西凤翔174名儿童血铅中毒。然而，威胁健康的重金属污染远不止铅污染。 重金属是指比重(密度)大于4或5的金属，约有45种。大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须，所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。如汞会导致神经系统紊乱，肝功能衰竭；铅会影响人体神经系统、肾脏和血液系统；砷中毒则会造成脱发、色素沉积，还可能致癌。 重金属污染主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致，主要表现在土壤、水、和大气界质中。如“镉大米事件”，即由土壤中镉污染引发。据相关机构的调查，目前国内市场10%的大米镉超标。“中国的重金属污染在北方只是零星的分布，在南方则较密集，湖南、江西、云南、广西等省区的部分地方，都出现连片的分布。”中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌研究员表示。 据统计，全世界平均每年排放汞约 1.5万吨 ，铜 340 万吨，铅500 万吨，锰1500 万吨，镍100万吨。 “十二五”规划严治重金属污染 2011年2月，国务院批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》，计划在未来5年投入750亿元，综合防治重金属污染。 规划将重点防控的重金属污染物分为两类：第一类：铅、汞、镉、铬、砷；第二类：铊、锰、铋、镍、锌、锡、铜、钼等。5大重点防控行业为：有色金属矿(含伴生矿)采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业，同时列出了全国14个重金属污染综合防治重点省区，138个重点防治区域和4452家重点防控企业。 同时，规划指出，在2015年建立起比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系，解决一批损害群众健康的突出问题；进一步优化重金属相关产业结构，基本遏制住突发性重金属污染事件高发态势；重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%，非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平，重金属污染得到有效控制。 精密仪器助力重金属检测 日益严峻的重金属污染现象及相关政策的颁布，促使天瑞在重金属检测领域倾注更多精力。2011年初，天瑞通过研发机构调整、产品线细分、研发资金投入等方式，加强对重金属检测类仪器及其方法的开发研究。大手笔的战略倾斜及原有的核心技术积累，使天瑞能在短期内取得系列成效，推出多种通用性和适用性更强产品，在重金属检测领域拓宽了产品线。目前，天瑞可用于检测重金属的仪器已达10余种，可广泛用于土壤、水质、大气等介质。 土壤快速检测 手持式三代环境重金属检测仪（EDX-P930）曾现身央视《新闻调查》栏目，助力检测土壤中的铅污染。这是一款可“快速原位检测、分析土壤中重金属含量”的仪器，检测样品包括矿渣、岩石、沉积物、土壤、底泥，水体等，特别关注在国家标准中所规定的铅、汞、镉、铬、砷等多种重金属元素，样品形态可以为固体、液体、粉末等。 Genius 9000XRF是在EDX-P930基础上升级而成的另一款手持式土壤重金属分析仪，实现了更稳定、更精准、更迅速的理念。Genius 9000XRF引入了小功率端窗一体化微型光管、大面积铍窗SDD硅漂移探测器、微型数字信号多道处理器三大核心技术，有效增加了分辨率和统计计数，从而确保产品性能更稳定、并实现轻元素检测功能。应用模式也更灵活，既可手持1-2秒对测试样品，也能使用座式实现较长时间的精细测试，10秒测量结果即可接近实验室精度。 EDX-PortableI则是另一款用于土壤重金属在线检测的便携式X荧光光谱仪。 水质在线监测 WAOL 2000-Cr6+水质在线分析仪-六价铬是天瑞最新推出的新品之一，主要应用于水环境自动监测站、自来水厂、地区水界点、水质分析室以及各级环境监管机构对水环境污染源（皮革厂、造纸厂、电镀厂等重点排放企业）的监测，监测对象为六价铬。 WAOL 2000-Cr6+采用天瑞自主研发的交流调制检测电路与滤波算法，并引入高精度注射泵，仪器稳定性及重现性高。该仪器智能化程度高，可自动控制水泵采样，自动完成每日校准、自动实现报警保护、自动存储检测数据。它的所有功能，均能在触摸屏界面操作完成，还可远程遥控并修改。 此外，天瑞生产水质在线重金属检测产品还包括HM-3000P便携式水质重金属测定仪，可在野外现场快速分析，最短检测时间25秒，铅、汞、镉、铬、砷等多种重金属元素的检出限达到ppb量级。 大气在线检测 EHM-X100大气重金属分析仪，可以满足各省、市、地区环监站等国内环保领域和大气污染源企业（有色金属冶炼及压延加工业、燃煤电厂、铅蓄电池、再生铅、水泥、钢铁冶炼等）对大气、烟气的在线监测。EHM-X100对大气中的铅、汞、镉、铬、砷、铊、锰、镍、锌、锡、铜、钼等重金属进行现场测量。实现长时间（1-3个月）无人值守、自动富集、自动测量、自动保存滤膜样品。 实验室检测分析 Super XRF 1050超级X荧光光谱仪则主要用于实验室土壤和水体中重金属的定量检测，可快速同时分析多种重金属元素。它采用独特的X光路设计，超高分辨率探测系统和最新的数字多道技术，结合内置信噪比增强器可有效提高仪器信号处理能力25倍，大大提高元素检出限，尤其对重金属元素的检出限最好可达200ppb。 石墨炉原子吸收光谱仪AAS 8000和原子荧光光谱仪AFS-200是标准的实验室化学分析设备，主要用于实验室土壤和水体中微量重金属的定量检测，铅、汞、镉、铬、砷等多种重金属元素的检出限达到ppb量级。 了解天瑞仪器：www.skyray-instrument.com

工业废气和工业废水中含有大量的重金属，没有经过处理后直接排放到土壤、水、气的生态环境中会对生态环境造成巨大的危害。资料显示，环境(土、水、气)中的污染物主要以镉(7%)、镍(4.8%)、砷(2.7%)、铜(2.1%)、汞(1.6%)、铅(1.5%)、铬(1.1%)等污染为主。资料显示，我国土壤点位总超标率为16.1%，其中1.1%为重度、1.5%为中度；耕地土壤点位超标率为19.4%，其中重度1.1%、中度1.8%。土壤、地表水和地下水中未消解的重金属进入作物和水产品，这些产品被人类食用后这些重金属在人体内累积，会对人的身体健康造成严重损害，近些年频发来的食品安全事件就是重金属污染的一个缩影。近年来农产品特别是粮食、蔬菜、水产品的重金属污染问题备受关注，但是常规的重金属检测技术耗时、费力，无法现场快速分析，难以在田间地头和生产一线及时发现重金属污染，从而采取有效防控措施。其中，电热蒸发技术(ETV)可以直接分析固体样品，无需复杂样品处理，具有快速、绿色、高效的特点。但是，该技术一直困囿于目标元素传输效率低、复杂样品基质干扰，从而影响重金属的精准测定。近日，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队，在重金属快速检测的关键技术理论方面取得重要进展，首次提出了基于电热蒸发微等离子体的重金属元素传输增强技术，揭示了重金属原子及其纳米颗粒物在传输过程中的形态演变机理。该研究首次开发了基于介质阻挡放电的微等离子体传输增强技术，电热蒸发导入砷元素的传输效率达到100%，并利用微等离子体石英阱技术，实现固体进样的基体干扰消除；同时，揭示了重金属砷在蒸发、传输、捕获和释放过程中的分子原子形态演化机理，为进一步实现重金属速测仪器的现场化和小型化提供了基础理论和技术储备。

江苏检验检疫局工业品中心完成的&ldquo 进口有色金属矿产品放射性监测及远程放射性监控技术的研究&rdquo ，近期通过鉴定委员会鉴定。各位专家对该课题所取得的成果给予了高度肯定和积极评价，一致认为该课题的研究成果具有很高的推广应用价值。目前，工业品中心正在进一步完善该远程放射性监控系统，拟在相关口岸大力推广应用。 　　超标矿产品难于有效监测 　　随着我国进一步实施改革开放政策和国际间贸易的迅速发展，我国矿产品贸易迅速增长，品种涉及到金矿粉、银矿粉、铜矿砂、铁矿石、锌矿、铅矿、锆矿砂等210种。近年来，一些国外不法商人见利忘义，将放射性超标或受放射性污染的物品掺杂在矿产品中出口至我国，尤以集装箱运载的矿产品为害较重。近年来对江苏口岸进口矿产品监管情况表明：多批矿产品放射性严重超标，有些矿产品的放射性水平超过国家标准的几倍、几十倍，甚至几百倍，部分矿产品中甚至夹带有人工放射性核素。由于这些放射性超标的矿产品进口时往往没有任何危险标识，也没有采取任何防护措施，如果这些放射性超标的矿产品得不到有效的监测(检测)，导致其进入生产和流通领域，将会给我国工业生产和人民生命健康带来不可估量的损害。 　　然而，口岸长期以来对进口有色金属矿产品的放射性是以手持伽马剂量率仪进行现场检测的方式进行的，这样的检测方式存在威胁检测人员健康、检测效率低下以及容易漏检等弊端。远程放射性监控技术的实施无疑可以很好地解决这些问题。然而，国内外在远程监控技术领域的研究多集中于视频的远程监控系统的开发，还没有针对进口有色金属矿产品的远程放射性监控技术的研究报道，国内在进口商品的远程放射性监控方面还停留于概念阶段。 　　为了实现口岸对进口有色金属矿产品的远程放射性监控，江苏检验检疫局工业品中心在中心主任李建军研究员的引导下，于2009年争取到国家质检总局科技项目《进口有色金属矿产品放射性监测及远程放射性监控技术的研究》(编号2009IK121)的立项支持，并由此展开了基于进口有色金属矿产品放射性监测及远程放射性监控技术的一系列研究工作。 　　远程监控技术取得突破 　　在大量文献调研的基础上，课题组发现，2006年颁布实施的《有色金属矿产品的天然放射性限值》(GB 20664-2006)标准中对于剂量率400nGy/h(包括环境本底&gamma 剂量率)以及天然放射性核素238U、226Ra、232Th衰变系中的任一核素比活度&le 1Bq/g，40K&le 10Bq/g的规定不尽合理。基于此，课题组首先对进口有色金属矿产品的放射性限值进行了研究，制定了根据年剂量率限值1mSv来反推核素的比活度限值的更为科学的推算方法，并最终给出了相对于原标准更为合理、科学的有色金属矿产品的天然放射性限值计算公式。 　　对进口有色金属矿产品放射性的监测应当尽可能的节约成本，兼顾实用性和经济性两方面的原则。毫无疑问，研究进口有色金属矿产品放射性的风险分析方法和预警机制，可以为口岸对进口有色金属矿产品放射性的监测提供参考，做到有针对性的重点监测，在节约仪器和人力成本的同时提高检出率和准确性。经过多方面的综合考察和论证，课题组从进口有色金属矿产品的矿种、产地和包装运输方式三方面着手，建立了放射性风险分析方法和预警机制。 　　探测器的安装是整个监测过程的重中之重，探测器安装的地点合理，可以最大限度地发挥监测过程的作用，否则将事倍功半。经过实地调研，课题组将到港的进口有色金属矿产品在口岸的存在状态分解为泊位停靠、卸货过程和堆场停放三个环节，在风险分析的基础上，制定了将探测器分别安装于这三个环节以达到对每个环节进行监测的目的。同时，通过相应放射源的模拟实验，确认监控方案可行。在此基础上，要实现远程放射性的监控，须开发远程监控所必需的软硬件系统。课题组将远程放射性监控所需实现的功能逐一分解，拆分为数据采集、数据传输和存储、数据分析和监控终端等几部分，在拆分的每一部分都有针对性的研发了相应的硬件和软件系统作为实现相关功能的支撑，由此研发了一整套适用于进口有色金属矿产品远程放射性监控的软硬件系统。 　　进口矿产品实现安全防控 　　该课题建立了新的适用于进口有色金属矿产品放射性监控的剂量限值标准和核素的比活度限值公式，为口岸对进口有色金属矿产品放射性的有效监管提供了基础支撑。 　　从矿种、产地以及运输包装方式三方面着手，研究了进口有色金属矿产品放射性的风险分析方法和预警机制，并运用风险分析的结果，建立了适用于进口有色金属矿产品放射性的全覆盖式监测方案，所提出的&ldquo 在风险分析的基础上实施放射性的重点而全面的监控&rdquo 的思路在实际的监管中具有重要的现实意义，可以为口岸对进口废物原料、机电产品等其他的工业产品的放射性监测所借鉴。 　　课题组针对进口有色金属矿产品的特点，自主研发了适用于进口有色金属矿产品远程放射性监控的硬件系统，包括：数据解码设备、数据存储和无线发送设备、GPS定位系统以及电源系统等。开发的&ldquo 核辐射云软件平台&rdquo ，实现了放射性剂量率的实时显示、数据地图模式回放、数据自动存储与波动分析、自动报警以及自动发送报警信息等功能，实现了口岸对进口有色金属矿产品的远程放射性监控，极大地加强了口岸对进口有色金属矿产品放射性的安全防控，可实现口岸对进口有色金属矿产品放射性监测的无人值守，克服了传统的人工检测效率低下并可能危及检测人员健康等弊端，对保护检测人员的健康具有较高的应用指导性，具有较大的社会效益。