在线重金属检测

水质重金属在线监测仪是现场自动监测水中重金属污染物含量的在线监测仪器，该仪器市场是目前环境监测仪器市场中最引人注目的新兴市场之一。为让广大业内人士了解重金属在线监测仪技术发展情况，各品牌产品的特点，以及该类仪器目前的市场情况，仪器信息网编辑将陆续走访或采访水质重金属在线监测仪国内外主流供应商。 　　日前，美国哈希公司发布了HMA-TCR总铬在线分析仪、HMA-CR6六价铬在线分析仪、HMA-总铜在线分析仪3款重金属在线分析仪，仪器信息网编辑（以下简称：Instrument）就这3款新品采访了该公司中国区负责水质重金属在线监测仪产品线的产品经理周恒安。 　　Instrument：贵公司此次推出的重金属在线分析仪，为什么选择光度法，而不是阳极溶出法？ 　　周恒安：在产品开发的前期，哈希对两种方法进行了很多比较，包括技术上的比较与市场需求方面的比较。我们觉得光度法比较符合目前的需求。光度法与阳极溶出法，其实各有各的优缺点，但综合评比起来，在总铬、六价铬、总铜的在线检测上，光度法的优势更明显。 　　阳极溶出法比较容易受到干扰，测到的数据比较不稳定，电极需要经常更换，如果是用于污染源废水监测的话，估计每半年就要换一次。用户需要打磨电极，电极打磨不好的话，也会影响到测试的准确度。目前阳极溶出法使用的电极基本是汞电极，电极本身含有汞，会带来较严重的二次污染。 　　相比而言，光度法的运行成本比较低，量程更宽，适用范围也比阳极溶出法更广，既可以应用在地表水，也可以用在废水排放口。 　　阳极溶出法虽然可以同时测多个参数，但是我们在对用户进行调查时发现，用户对多参数的重金属在线监测仪需求并不大。地表水监测是需要多参数的仪器，但数量更多的工业用户其实只需要针对特定参数的仪器，比如电子行业的用户需要测镍，或者只需要测铅，电镀行业只需要测总铬或者总铜。这些工业用户如果购买基于阳极溶出法的重金属在线分析仪，花钱多还不说，有的参数还用不上。所以综合下来，光度法会比较有用些。 　　Instrument：贵公司未来是否会推出基于阳极溶出法的重金属在线分析仪？ 　　周恒安：对于哈希公司来说，我们追求的目标是提供给客户测量准确、操作安全简单且维护量低的产品。基于上述理念，我们会综合评估所有可能的测量方法及技术，选择其中我们认为最优的、能够给客户带来最大利益的方法开发成产品推向市场。目前在线重金属检测领域，可用于重金属检测的方法不仅仅包括光度法、阳极溶出法还包括X射线荧光法、原子吸收法、离子选择性电极法。对于后续的重金属产品的开发，我们会综合评估上述所有方法，找出最优。 　　Instrument：光度法测量结果的准确性可能会受到样品的浊度、色度、掩蔽剂等的影响，贵公司此次推出的新品是如何克服这些不利影响的？ 　　周恒安：HMA系列（六价铬除外）均配有高温消解装置，能彻底消解水样，降低水中杂质及有机物干扰，能更好消除浊度、色度对测量的影响。我们曾经用浊度、色度很高的水样进行过实验，消解后水样变得很澄清。如果色度很高本身是因为水中重金属浓度过高导致，此时可以先稀释后测量，HMA系列本身是带有自动稀释功能的。而且仪器会自动选择稀释倍数，保证测量结果的准确性。 　　至于掩蔽剂的影响，主要通过仪器设计和试剂配方来消除。我们的试剂配方是哈希化学家们多年经验的沉积，并经过多次实验的优化。我们有数据证明我们的试剂配方可以消除各种常见的隐蔽剂的影响。我们会在产品使用手册中附带试剂配方，以方便用户自动调制试剂。 　　Instrument：为什么会选择总铬、六价铬、铜这三种参数，而不是汞、铅、镉、砷、锌、镍？ 　　周恒安：这三款产品是专门针对中国的法律法规为中国用户开发的。之所以先推出这三种参数的监测仪器，是因为这三个参数的产品只需要在目前哈希成熟的产品平台上稍作改良就可以满足市场需求并成功上市了，且目前这三种参数的重金属在线监测仪的市场需求可能更旺盛。哈希后续也会推出监测镍、锰、铅、镉、砷等其他参数的产品。 　　Instrument：之前许多仪器厂商已经先于哈希推出了重金属在线分析仪，有的还取得了不错的销售业绩与市场份额。哈希在此时推出新产品是否稍微有点晚？ 　　周恒安：其实就目前市场和法规的情况来看，推出时机倒还不算晚。虽然现在市场上有很多此类仪器，但国家目前还没有就此类仪器推出规范。因为没有规范去检验仪器，所以市面上大家都是各说各的好，市场并不规范，关键在于谁家的仪器能真正做到准确测量、稳定运行。这点哈希有信心在产品上市后取得优势。 　　Instrument：此次所推出新品的市场竞争优势是什么？哈希准备如何打开市场局面？ 　　周恒安：哈希用了大量时间调研客户的需求，评估选择最优化的检测方法，因此虽然较其他品牌推出的时间稍晚，但我们还是有自身优势的。这一系列仪器零部件的选用，测量流程的设计，以及所用试剂的研发，都紧紧围绕着仪器的准确性展开。经过哈希多个研发中心综合评价，此次推出的这三款重金属在线分析仪在准确性与稳定性上具有优势。这三款产品的定价也考虑到目前市场上的情况，定价绝对合理，是一款拥有高性价比的产品。 　　哈希已经开始推广这些新品，一些工业企业已经在试用，同时我们也会通过参加各种活动深入环保单位去推广我们产品。另外，这些产品将搭配着哈希本来比较全的产品线一起出售，相信还是有机会在市场中占有一席之地的。 　　Instrument：未来几年（“十二五”期间），重金属在线监测仪的市场容量会有多大？ 　　周恒安：按照相关“十二五”规划，这五年间国家会投入750亿元去治理重金属污染，用于相关清洁工艺的改造、监测设施建设等方面。我们预计750亿元中预计有至少30%的资金是用于水质分析仪器的购置，这还不包括企业自身在这方面的投入。 　　就在线监测而言，该类仪器的市场容量主要看国家政策导向以及地方政府对这些政策执行的力度有多大。我们乐观地估计，政府层面的资金投入预计有十分之一是用于购置重金属在线监测仪的。 　　Instrument：目前重金属在线监测仪市场似乎相对“寂静”，未来是否会迎来市场爆发？如果会有爆发，预计什么时候能够到来？ 　　周恒安：目前市场相对而言还是寂静。未来如果国家对重金属污染防治抓得紧，确实是有爆发的可能。但如果相关法规落实不到位，那么这个市场就可能有平稳的、渐进式的增长。我们估计市场爆发的可能性还是很大的。 　　这两年，市场对重金属在线监测仪的需求会慢慢地增加。但从国家政策的颁布，到落实到地方政府，地方政府再制定相应的措施，最后再落实到环境监测部门与工业企业，是需要一个过程的。重金属在线监测是这个过程的最末端，所以如果按照这个流程，该类仪器的市场预计会在后面两年有较大增长。 （撰稿编辑：杨丹丹） 　　附录1：美国哈希公司 　　http://www.hach.com.cn 　　http://hach.instrument.com.cn/ 　　附录2：哈希公司重金属在线分析仪介绍 　　http://www.hach.com.cn/qita/zhongjinshu.shtml 　　附录3：水质重金属监测仪专场 　　http://www.instrument.com.cn/zc/HeavyMetal.asp

p style=" text-indent: 2em text-align: left " 科研新发现：工业废水重金属可实时在线监测 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f21563ff-5403-443b-895f-14a7a7b41682.jpg" title=" 201812101132205080.jpg" alt=" 201812101132205080.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 在线监测示范运行。(科研人员供图) /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从中科院安徽光学精密机械研究所获悉，该所科研人员研发出工业排放废水重金属实时在线监测“利器”，将为工业排放废水重金属实时管控装上“安全闸门”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 赵南京研究员承担的安徽省科技计划项目“工业排放废水重金属在线监测技术系统”日前已通过专家验收。该系统在国际上首次实现了工业排放废水重金属的实时在线自动监测。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 随着我国经济的迅猛发展，重金属污染事件时有发生。其中，铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)等对生态环境及人体健康有较重危害。目前，水体重金属在线测量主要采用比色法和电化学分析方法。比色法受技术本身限制，不能实现多种离子同时测定，且灵敏度较低；电化学方法主要适用于“相对”干净水体，对于工业废水重金属的测量易受检测条件等影响，准确度降低甚至引起二次污染等问题。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “工业排放废水重金属在线监测技术系统”基于激光诱导击穿光谱技术，以石墨基片为水样载体，通过自动加载与卸载石墨基片、水样自动进样与精确滴定、样品烘干、光谱测量与分析，从而实现废水重金属含量的连续在线自动检测，可同时测量铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、Ni(镍)、锌(Zn)等多种重金属元素。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 项目设计了样品专用工作台和电磁加热富集装置，开发了基片自动装卸载模块、样液添加模块、样品加热模块及光谱检测模块，研制了基于激光击穿光谱技术的废水重金属自动在线监测系统。该项目在激光诱导等离子体光谱增强技术、废水重金属自动富集方法及数据定量处理算法等方面取得了创新性成果。2017年10月，样机在某金属冶炼厂开展了为期两周的外场示范运行试验。结果显示，样机测量稳定性误差在5%以下，相对误差在0.02%-9.1%之间。连续在线运行期间，无人值守，运行稳定、可靠。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该系统是在行业重金属污染减排实施中，针对污染源监督性监测和重点污染源在线监测技术和设备的需求而研发，突破了一系列关键技术。 /p

1背景介绍 镍具有磁性和良好的可塑性和耐腐蚀性，广泛用于飞机雷达等各种军工制造业、民用机械制造业和电子电镀工业等。然而，镍摄入过多会导致人体皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌症，也会对环境产生较大的污染。正因为此，镍被列为第一类污染物，国家制定了相应的标准，严控涉镍企业排出污水中总镍污染物的浓度。因此镍指标的监测非常重要。表1 相关水环境质量标准和行业标准规定的镍排放限值2镍的在线监测技术目前镍的测量方法主要有原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、化学比色法和电化学分析法，但是AAS、ICP-MS等方法无论是设备费用还是设备运维维护费用，成本较高。目前国内外真正应用于水中金属镍在线监测技术主要是化学比色法和电化学分析法。化学比色法：比色法还可分为丁二酮肟分光光度法和双硫腙分光光度法。丁二酮肟分光光度法准确度高、重现性好，测量范围较宽，仪器结构和操作较为简单。但是灵敏度较低，合适于高浓度废水中镍的检测——例如电镀废水、采矿废水和钢铁冶炼废水等在线监测。部分厂家采用双硫腙分光光度法，但是双硫腙试剂是剧毒品，采购困难。电化学分析法：检测限低，可以对水中μg/L数量级的镍进行精确地定量分析。但是其检测条件苛刻，仪器操作难。表2 国内和行业水质中镍的测定标准方法3镍在线监测痛点1. 目前市场上很多产品对高色度、浊度和成分复杂的水样的预处理和抗干扰能力较差，测量不准确。2. 检测出的并不是水样中的总镍含量，只是简单的游离态镍（镍离子），消解不完全或无消解过程，测量数据不可靠（仅能测准标液）。3. 定量下限较高，无法满足城镇污水处理厂总镍的排放要求。4应用情况监测设备：PhotoTek 6000 总镍水质自动在线监测仪应用场景：近年来，电镀在冶金、机械、电子等领域不断有新的配套进展，然而，电镀生产过程中产生了包括酸碱废水、含氟废水、金属废水、有机废水、氰化物废水等。这些废水必须经过处理达标后才能排放。长期以来，电镀行业一直是生态环境部门重点监管和规范整治的污染行业之一。浙江省某电镀园区采购了数台PhotoTek 6000 总镍在线监测仪，用于进出口废水总镍的监测。去年9月安装至今，用户反馈仪器稳定运行，测量数据准确。定期核查标液，结果偏差在3%之内。应用现场和运行数据如下：应用现场图 图2 PhotoTek6000总镍在线监测仪现场运行部分数据关于朗石朗石是水质监测领域公认的技术领先企业，自成立以来一直潜心研究重金属监测技术：阳极溶出伏安法、化学比色法、冷原子吸收法以及适应各种应用场景的前处理技术。产品系列齐全，环境保护产品认证证书齐全，监测参数包括铅、汞、镉、总铬、六价铬、砷、锌、铜、镍、锰、银、铁等，覆盖了国内现阶段重点关注的重金属污染物，可以满足不同场景的应用，为了满足运维需要，还推出了WEIMS智慧运维平台，欢迎前来咨询。