水质中重金属危害及其检测方法

水质中重金属危害及其检测方法

水质中重金属危害及其检测方法

【摘要】本文概述了水中重金属的危害和测定重金属的常规方法

【关键词】水质；重金属；检测方法

水是人类的生命之源，在没有人为污染的情况，水中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害。但随着工业的发展，工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水中重金属含量急剧升高，导致水受到重金属污染。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人体健康。

一、重金属的危害

重金属是指密度4.0以上约60种元素或者是密度在5.0以上的45种元素，其中砷、硒是非金属，但是由于它的毒性及其某些性质与重金属非常相似，所以将砷、硒也列入重金属污染物范围内，在环境污染方面所说的重金属更注重它的毒性对生态的危害，主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括同样具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。

随着现代工农业的发展，重金属污染问题日趋严重。重金属污染，不同与其它类型污染，具有隐蔽性、长期性和不可逆转性等特点。重金属既可以直接进入大气、水体和土壤，造成各类环境要素的直接污染；也可以在大气、水体和土壤中相互迁移，造成各类环境要素的间接污染。由于重金属不能被微生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以，重金属污染的消除往往更为困难，对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。

二、重金属的测定

我国《生活饮用水卫生标准》和《污水综合排放标准》分别对生活饮用水中重金属元素的含量和污水中重金属元素的最高容许排放

浓度作了限制，其他国家在不同行业也对重金属的含量做出了相应的规定，所以现阶段研究出快速、简便、低成本、高灵敏度的重金属离子检测手段和实现在线实时检测具有十分重要的意义。

1 原子光谱法

原子光谱法是目前痕量元素分析的重要方法，它包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法。它的优点是检出限低，灵敏度高。

原子吸收光谱法的特点是检测灵敏度高、分析速度快、测定高浓度元素时干扰小、信号稳定等。原子吸收光谱法的不足之处是测定某元素需用该元素的光源，多元素同时测定尚有困难，对于复杂试样的测定干扰比较严重，有一些元素的测定灵敏度还不足。火焰原子吸收光谱法测定铅的灵敏度较低，直接用于测定试样中微量铅，提高灵敏度是关键。为了提高火焰原子吸收光谱法的灵敏度，常采用分离富集技术对样品进行预处理。有研究者通过加入增敏剂吐温-80来简化前处理，消除Fe、Ca、Al等元素的干扰，降低检出限。通过微波消解，可以简化前处理工作，降低检出限。火焰原子吸收分光光度法操作较简单，测试速度快，但检出限较高，只能适用于铅含量较高的样品的分析。

石墨炉原子吸收分光光度计价格较高，分析速度慢，但检出限低，可以分析水、食品、塑料制品等中的痕量铅。

石墨炉原子吸收光谱法测定铅具有很高的灵敏度。对不同种样品中铅的测定都适用，但由于样品中铅含量太低，铅低温易挥发，对实际样品的分析，基体干扰往往比较严重。由于基体效应，在用石墨炉原子吸收光谱法测定铅时应进行分离富集对样品进行处理。用浮动型有机微萃取分离富集样品中的铅，用石墨炉原子吸收光谱法测定铅，相对标准偏差为5.4%，检出限为0.9 ngL-1，且该方法可应用于自来水，井水，河水和海水的测定。

原子发射光谱法，是利用气态原子在受到热或电的激发时发射出的特征辐射进行检测的一种方法。如鲁丹等研究了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定进口水性涂料中可溶性铅-汞-镉和铬体。

ICP-AES的不足之处在于设备昂贵和操作费用较高。

原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸汽在辐射能激发

下所产生荧光的发射强度来测定待测元素的一种分析方法。原子荧光光谱法具有灵敏度高，选择性强，试样量少和方法简单等特点。它的不足是线性范围较宽，应用元素有限，因为有包括金属在内的许多物质本身不会产生荧光而要加入某种试剂才能达到荧光分析的目的，而荧光试剂本身比较昂贵。

2、紫外-可见分光光度法

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围

内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法，紫外-可见分光光度法进行定量检测的基本原理是比尔-朗伯定律（A=εbc）。紫外-可见分光光度法的优点是操作简单，是一种相对比较廉价的检测方法，水样中大部分离子均可用紫外-可见分光光度法进行测定且检出限可达到很低。当然可见分光光度法也有不足：光谱干扰比较严重，选择性欠缺；分析物质通常必须用加入显色剂转变为吸收光物质，有些金属离子的显色剂不易得到，不易选择，有时还会带来附带物的干扰。杜芳艳[13]等人研究了铅与2-（3， 5-二氯- 2-吡啶偶氮）-5-二乙氨基酚（3， 5-diCl -PADAP）的显色反应，建立了分光光度法测定化妆品中微量铅的新方法

双硫腙分光光度法是测定铅的国标方法，适用于测定天然水和废水中微量铅，需要用氯仿萃取，在最大吸光波长510nm处测定，铅浓度在0.01～0.30mg/L之间。其摩尔吸光系数为6.7×104 L/mol.cm，最低检出浓度0.01mg/L。由于使用剧毒试剂氰化钾以及氯仿还有繁琐的萃取操作限制了双硫腙法使用。Humaira Khan等人用Tween-20胶束-双硫腙显色体系来测定痕量铅，使得操作简单可以在水相中测定铅，避免了氰化钾和氯仿的使用，获得较好的结果，线性范围

0.06-60mg/L，检出限可以达到10ug/L。Rajesh.N等人用Amberlite XAD-1180柱富集分离双硫腙和铅的络合物，可以使检出限达到

3.5ug/L。

动力学光度法其基本原理为利用某一化学反应的速度与催化剂

浓度、活化剂浓度、阻抑剂浓度、解除剂浓度等存在的函数关系进行测定。3、质谱法

质谱法是将待测物质的分子转变成带电粒子，利用稳定的磁场（或交变电场）使带电粒子按照核质比的大小顺序分离开来，并形成可以检测的谱图。在重金属检测中一般使用等离子体质谱法

（ICP-MS），将电感藕合等离子体与质谱联用，利用电感藕合等离子体使样品汽化，将待测金属分离出来，从而进人质谱进行测定。ICP-MS 可通过离子荷质比进行无机元素的定性、定量分析，可与高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳等进样或分离技术联用，具有比原子吸收法更低的检测限，是痕量元素分析领域中最先进的方法，具有灵敏度高，精密度好，检出限非常低（可以达ppt或ppq 级）等优点，分析曲线的线性范围更宽，干扰少等优点，可用于除汞以外的绝大多数重金属的测定。但其价格昂贵，易受污染，推广应用受到限制，目前ICP-MS的应用还仅仅局限在研究中。

4、电化学分析法

电化学分析法是一种根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来确定其组成与浓度的方法。电化学分析法检测重金属主要包括伏安法、极谱法和离子选择性电极法等。电化学分析的测量信号是电导、电位、电流、电量等电信号，所以电化学分析的仪器装置较为简单，易于自动化和连续分析，是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法。它的检测限低10-12，而且仪器简单，价格低廉。伏安法和极谱法虽然有很低的检测下限，但是其检测条件苛刻，仪器操作难，所以实际检测中运用并不多。以极谱法为例，试样经消解后，铅以离子形态存在。在酸性介质中，Pb2+与I-形成的[PbI4]2-络合离子具有电活性，在滴汞电极上产生还原电流。峰电流与铅含量呈线性关系，以标准系列比较定容。用示波极谱仪在峰电位-470 mV处记录铅的峰电流。用标准曲线法计算试样中铅的含量。极谱法的检出限为0.085 mg/kg。极谱法设备较廉价，检测速度快，操作简单，但检出限偏高，重现性较差。而离子选择性电极法是通过测量电极电位来测定离子活度的一类电化学方法，其所需仪器设备便携价廉，分析操作简单单快速，测量线性范围广，选择性和灵敏度较高，因此可现场分析。仍处于发展阶段，运用不够成熟，有待完善。

5、基于QCM技术的检测方法

石英晶体微天平是一种基于压电效应的高灵敏质量传感器（灵敏度可达ng级），装置简单，使用方便，已广泛应用于生物化学传感检测，金纳米粒子较大的团簇质量为以石英晶体微天平为代表的质量敏感型传感器提供了高灵敏度的物质基础。目前基于石英晶体微天平的纳米金探针检测重金属已有一定的研究，此方法不仅具有灵敏度高、选择性好的特点，而且方法简单、快速、成本低、便于现场分析因而便于普及。已有报道通过在石英晶体微天平表面形成纳米复合物引起质量变化来检测溶液中的痕量重金属离子。其做法是先让金属离子在羧基修饰的QCM表面进行络合吸附，然后加入羧基修饰的金纳米粒子，使之与QCM表面吸附的重金属离子结合，在QCM 表面形成一层三明治结构的纳米复合物，引起QCM谐振频率明显下降，从而实现定量检测。该方法大大提高了QCM 检测重金属离子的灵敏度，且具有重现性好、传感器易再生等特点。

6 、基于纳米材料的检测方法

纳米材料是指颗粒直径为纳米量级（0.1-100nm）的粒子及由其聚集而成的纳米固体材料。它们处于原子簇和宏观物体之间的过度区，处于微观体系和宏观体系之间，由于粒径小，表面曲率大，使得纳米颗粒具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应特性。

金纳米探针在分析检测中已逐渐受到关注。纳米金探针最早出现于1996 年，当年美国西北大学的Mirkin教授等将巯基修饰后的寡核苷酸通过Au-S 键共价结合在纳米金表面，组装成纳米金探针，应用于基因检测，基于此平台，利用纳米金探针检测重金属离子开始受到关注，目前国内外在这方面的研究已有一些进展，它在检测重金属离子所表现出的优越性备受肯定，是一种简便、快速的方法，前景也十分可观。

金纳米粒子比色法检测重金属，通过重金属离子或其他大分子调节纳米粒子之间的距离，会引起吸收峰的位移。在检测铅方面，使用DNA剪切酶来控制纳米金粒子的距离已实现比色是运用较多的方法。双链基板链与核酶形成的双链DNA修饰的金纳米，因静电排斥力和空间位阻，成分散状态，呈现红色，遇到铅离子后，发生特异性酶反应，双链断开，纳米金探针表面只剩单链，变为聚集状态，由红色变紫色。

此法与早期的通过酶反应破坏DNA交联剂使纳米金由聚集态转为分

散态相比，检测限明显降低，可达100nM，而且技术更简单，因为不需要控制聚集态的稳定性。

发展十分迅速的利用纳米金的非线性光学性质―共振瑞利散射

来测定自来水的重金属，是一种简便灵敏的分析技术，其分析测定在一台普通的荧光光度计上就可加以实现。该法具有较高的灵敏性和选择性，可以快速简单，可靠地监测水中的重金属。共振光散射法虽在分析化学中得到广泛应用，但其理论研究不足，对方法的具体应用中出现的一些现象尚不能圆满解释。近期已发展成熟表面增强拉曼光谱技术使纳米金检测重金属离子灵敏度有了极大的提高，但是目前只能进行定性或半定量检测，此法有望发展成为痕量重金属离子检测的高灵敏度技术之一。

此外还有基于金纳米粒子的电化学检测法，比如用纳米金修饰电极的进行电化学检测和纳米金放大的电化学检测法等

7、其他方法

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）在铅的特征谱线处有吸收，在一定浓度范围内，其吸收值与铅含量成正比，通过标准曲线法确定试样中铅含量。ICP法的检出限可达0.1～1 μg/g，绝对值可达10-8～10-9 g。ICP分析速度快，可以同时快速分析多种元素，检出限低，标准曲线的线性范围宽，可达4～6个数量级，样品消耗少。通过和其它检测方法联用，检出限可达更低的数量级，重复性更好。因此ICP被广泛应用于医药卫生、食品安全、地质冶金等众多领域。但是ICP设备昂贵，制样复杂，仪器消耗大量的氩气，不能普遍推广。

展望

在工业高速发展的现代，对环境的保护显得尤为重要。为了对重金属离子的污染程度进行科学的评价及治理，需要对水体中的重金属离子含量进行现场、实时分析。目前国内检测水中重金属元素还主要在实验室进行，对要分析的区域进行现场采样，然后带回实验室用分析仪器进行分析。这只能静态的表现某点水样中重金属的污染情况，而且水体基体复杂，运用仪器进行分析时还需要进行复杂的前处理，这个过程易引入其他干扰物质，其分析结果的准确度以及数据的可靠

性受到质疑，满足不了目前水质监测的形式需要。

随着科学技术的不断发展，痕量铅的分析检测技术也在不断地更新、完善和迅速发展，尤其是快速检测技术更能适应现代高效、快速的节奏和满足社会的要求。仪器分析法可以保证数据的精确性和准确性，但其流程仍比较烦琐。尽管以纳米金进行分析的方法及其它速测技术的开发过程需投入较长时间的研究，但因其具有操作简单、检测快速、灵敏度高、特异性强、价廉、样品所需量少等优点，适合现场分析检测。总之，纳米探针快速检测痕量铅技术的快速、灵敏、简便等优点，使之在环境检测中有着广泛的应用价值和发展前景参考文献

[1] 覃世辉，卢勇. 分子光谱法测定痕量铅简介[J].大众科技，2008，11： 106-107.

[2] 肖锡林，魏永卷，薛金花等.Pb2XO配合物显色光度

法测定水样中微量铅[J]. 应用化工，2009，38（2）： 296-299.

作者：熊名红，重庆市涪陵计量质量检测中心高级工程师

秦刚重庆市涪陵计量质量检测中心工程师

刘芳重庆市涪陵计量质量检测中心高级工程师

秦秀蓉重庆市涪陵计量质量检测中心高级工程师

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重金属在线监测方案

重金属在线监测方案

目录 一、监控系统简图.......................................................... - 2 - 二、监控系统工作说明...................................................... - 4 - 三、主要仪表参数.......................................................... - 5 - 3.1、在线总铜仪分析仪.................................................. - 5 - 3.2、在线总镍仪分析仪.................................................. - 7 - 3.3、在线PH-1001分析仪................................................ - 7 - 3.4、排放口........................................................... - 11 - 3.5、监控系统设备间................................................... - 12 - 四、送货................................................................. - 13 - 五、安装调试............................................................. - 13 -

浅谈水体中重金属危害及检测技术论述

浅谈水体中重金属危害及检测技术论述 发表时间：2019-09-04T10:34:43.743Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：石波[导读] 其中，原子光谱法又包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和原子荧光光谱法这三种方法。 南京市浦口区环境监测站江苏南京 210000 摘要：本文先是分析了水体的污染现状；然后详细阐述了水体常见的重金属污染物的成分，分别论述了水体中主要的中金属污染物汞、铅、镉、铬对人体的危害；最后总结了检测水体中重金属的技术方法，主要包括：激光诱导击穿光谱法、Ｘ射线荧光光谱分析法和原子光谱法，其中，原子光谱法又包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和原子荧光光谱法这三种方法。 关键词：重金属；水体；检测技术 １水体常见的重金属污染成分及其危害分析 水作为生命之源，是每个人的生命中必不可少的物质。有实验表明人可以三天不吃饭但不可以一天不喝水。现如今，水源遭到了越来越严重的污染，其中主要的污染物就是重金属，例如汞、铅、镉、铬等。危害过程如图1所示： 图1：重金属的污染 1.1汞污染 重金属汞对人体的危害是巨大的，在西安的秦始皇墓中就含有大量的重金属汞，正是由于这些重金属汞的存在，有关专才不敢对秦皇陵展开进一步的挖掘。重金属汞在自然界有两种形态，一种为有机汞，另一种为无机汞。相对于无机汞来说，有机汞的毒性更大，它在进入人体之后损害人体的大脑，能够让人在几分钟之内迅速死亡；无极汞的毒性没有那么强，但是它也能给人带严重的危害，他为主要是损害人的神经系统和肾脏功能。水体中的汞污染来源很多，主要的就是汞矿的开采。电池生产、制碱、土法炼金、化石燃料燃烧、有色金属冶炼等也都会造成水体的汞污染。 1.2铅污染 目前，水体的重金属污染中主要的污染物就是金属铅，占到了30%以上。重金属铅可以通过多种途径进入人的体内，包括消化道、呼吸道和皮肤等。铅对人的危害有一个累积的过程，他不会像汞那样在短短的时间内给人造成重大的威胁，而是在人体的组织内不断的累积，慢慢地入侵人体的免疫系统和造血系统，导致人体的免疫力下降、肝细胞损伤、贫血、铅性肾病等危害。水体中铅的污染主要来源于采矿行业和冶炼行业，另外汽车中的尾气也是一个重要的来源。 1.3镉污染 重金属镉对人的肾脏危害程度最大，研究表明，金属镉可以通过人的呼吸道和消化道而在人的体内聚集。当金属铬在人体内聚集到一定的程度时，就会直接损害人的肾小管，导致肾小管的功能不能正常发挥出来，因此蛋白质、氨基酸、糖类会随着人的尿液排出体外，最终可能会引发糖尿病和骨痛病。另外，镉对人体的神经系统和生殖系统也有一定的危害，还会促进肿瘤的生长。水体中的金属镉主要来源于电池，花式燃料等物质。 1.4铬污染 水体中铬化物中铬的化合价有三价和六价两种价态。在进入人体的方式上，多种重金属都类似，主要的途径就是通过人的消化道和呼吸道。少量的铬会引起人体的不适，感觉腹部胀痛或者出现大量的湿疹；大量的铬对人体的危害是巨大的，铬有强烈的腐蚀性，会腐蚀人的内脏，造成内脏受损，甚至会导致基因突变。工业生产中的废水和有关铬生产所排放的废水是导致水体铬污染的罪魁祸首。除此之外，水中还有很多其它的重金属污染物，其对人体的危害如图2所示： 图2：水体中重金属对人体的危害 ２水体中重金属离子检测方法

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重金属在线监测方案 目录

一、监控系统简图.......................................................... - 2 - 二、监控系统工作说明...................................................... - 4 - 三、主要仪表参数.......................................................... - 5 - 3.1、在线总铜仪分析仪.................................................. - 5 - 3.2、在线总镍仪分析仪.................................................. - 7 - 3.3、在线PH-1001分析仪................................................ - 7 - 3.4、排放口........................................................... - 11 - 3.5、监控系统设备间................................................... - 12 - 四、送货................................................................. - 13 - 五、安装调试............................................................. - 13 -

(完整word版)重金属检测方法汇总

重金属检测方法汇总 重金属检测方法及应用 一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。（四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。 二、重金属的定量检测技术

水质在线监测仪器发展现状资料

水质在线监测仪器发展现状 水质在线监测仪器作为水质在线自动监测系统的核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术等，采用化学法、电化学法、光谱法等分析方法，能对水质参数进行实时连续在线测量和分析。水质在线监测仪器主要监测对象有：化学需氧量（COD）、氨氮、总氮、总有机碳（TOC）、总磷、锑、砷、铜、汞、铬、金属离子、pH 值、电导率、浊度、溶解氧等。 1 COD 在线监测仪器发展现状 化学需氧量（COD）是指水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L 来表示，反映了水体中受还原性物质污染的程度，这个指标是为了了解水中的污染物将要消耗多少氧。 1.1 COD 在线监测仪器的技术原理 目前COD 在线监测仪器的主要技术原理有6 种： 1）重铬酸盐法-光度比色法； 2）重铬酸盐法-库仑滴定法； 3）重铬酸盐法-氧化还原滴定法； 4）电化学氧化法-氢氧基及臭氧（混合氧化剂）氧化法； 5）电化学氧化法-臭氧氧化法； 6）紫外吸收法（UV 法）。 为便于比较，可将以上6 种技术原理归为三类：重铬酸盐法、电化学氧化法和紫外吸收法（UV 法）。 1.1.1重铬酸盐法 1）重铬酸盐法根据测得数值的方法不同分为光度比色法、库仑滴定法、氧化还原滴定法。通常在一定的温度下，在强酸溶液中用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，经过高温消解后，Cr6+被水中还原性物质还原为Cr3+。再使用分光光度计、库仑滴定、氧化还原等方法测得数值，利用该数值与试样中氧化还原物质浓度的关系进行定量分析。

2）该类是国家推荐使用的方法，有测量准确、测量范围广、技术成熟等优点。 3）但该类仪器也存在以下问题：①测量时间相对较长，一旦水质突变，有可能无法及时监测；②通常采用加温或加压的办法提高消解速度，增加了设备的复杂性，易故障；③产生强腐蚀性、含有毒的重金属离子废液，易腐蚀管路，同时会产生二次污染。 1.1.2电化学氧化法 1）电化学氧化法根据所使用的氧化剂不同分为氢氧基及臭氧（混合氧化剂）氧化法和臭氧氧化法。电化学氧化法采用三电极设计，包括工作电极、辅助电极和参比电极。工作电极（即阳极）：该电极头表面镀PbO2，接电源正极，发生的是氧化还原反应。在一定的工作电压下，溶液中的OH-在PbO2的表面放电产生OH 基，具有很强的氧化性。辅助电极（即阴极）：该电极也是铂电极，接电源负极，发生的是还原反应。信号电流通过阴、阳两极。参比电极：该电极独立于信号电流以外，自身电位稳定，作为工作电极的电位参照，当水样与电解液定量进入测量池时，有机物被工作电极表面所产生的OH 基所氧化，而氧化过程所消耗的电流大小与水样的COD 值的大小成线性关系。只要将氧化所消耗的电流信号通过检测、放大与处理就可知与水样浓度相对的COD 值。 2）电化学氧化法测量时间较短，运行可靠，OH 基通常能将有机物100%氧化，不存在选择性问题，测量范围较广，适用于各种场合的废水。采用该原理的在线监测仪器结构相对简单，由于是链式反应，基本上不消耗电解液。 3）电化学氧化法不属于国标或推荐方法，在应用时，需要将其分析结果与国标方法进行比对试验并进行适当的校正。同时电化学氧化法的在线监测仪器需要添加温度补偿。 1.1.3紫外吸收法（UV 法） 1）UV 是Ultraviolet Ray （紫外线）的简称，UV 计是应用紫外线吸光度原理，用双波长吸光度测定法测量水中的有机污染物浓度的一种自动在线监测仪器。由于各种有机物对254nm的紫外光大多有吸收，通过测定污水对UV254的吸收程度得到UV 吸收值，在通过UV 值与COD 之间的线性关系式就可以自动换算出所测水样的COD值。同时UV计利用波长为550nm的参比光可以自动校正浊度、电源的波动、元器件老化等因素对测量结果的干扰，从而提高测量精度。 2）UV 法不用试剂，不用取样，对样品条件没有任何限制，不需要样品的预处理，因此结构简单，故障率低。适用于市政污水宏观监测、水质变化比较稳定的环境，对水中的一大类芳香族有机物和带双键有机物尤为灵敏，对苯类、苯环

水质中重金属危害及其检测方法

水质中重金属危害及其检测方法 水质中重金属危害及其检测方法 【摘要】本文概述了水中重金属的危害和测定重金属的常规方法 【关键词】水质；重金属；检测方法 水是人类的生命之源，在没有人为污染的情况，水中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害。但随着工业的发展，工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水中重金属含量急剧升高，导致水受到重金属污染。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人体健康。 一、重金属的危害 重金属是指密度4.0以上约60种元素或者是密度在5.0以上的45种元素，其中砷、硒是非金属，但是由于它的毒性及其某些性质与重金属非常相似，所以将砷、硒也列入重金属污染物范围内，在环境污染方面所说的重金属更注重它的毒性对生态的危害，主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括同样具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着现代工农业的发展，重金属污染问题日趋严重。重金属污染，不同与其它类型污染，具有隐蔽性、长期性和不可逆转性等特点。重金属既可以直接进入大气、水体和土壤，造成各类环境要素的直接污染；也可以在大气、水体和土壤中相互迁移，造成各类环境要素的间接污染。由于重金属不能被微生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以，重金属污染的消除往往更为困难，对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。 二、重金属的测定 我国《生活饮用水卫生标准》和《污水综合排放标准》分别对生活饮用水中重金属元素的含量和污水中重金属元素的最高容许排放

重金属在线监测技术及仪表

水中重金属在线监测技术及仪器 上海轻工业研究所有限公司研发中心邱海兵 摘要：文章介绍了水中重金属在线监测的重要性，重金属在线监测采用的分析技术，并就几种分析技术进行了对比，同时汇总了目前市面上主要的重金属在线监测仪器，最后提出了重金属在线监测存在的问题。 关键词：重金属；在线监测 重金属污染具有致癌、致畸、致突变的巨大危害。在全世界范围内，几乎每个经历过工业化的国家和地区都曾发生过不同程度的重金属污染，而且因为积累效应造成多起因重金属污染的重大危害事件，给生态环境和当地居民生命健康造成了巨大危害。 目前，我国由于工业快速发展，含重金属工业废气、废水和废渣的大量排放，使得我国的重金属污染形势日趋严重，仅2009年以来就发生30多起重金属污染事故，2011年9月上海也发生儿童集体血铅超标事件，对生态环境和人民群众生命健康构成了巨大危害，引起了政府的高度重视。因此，通过建设重金属在线监测工程，加强对重金属污染防治和减排的监管十分紧迫。2011年2月国务院批复的第一个“十二五”规划——《重金属污染防治“十二五”规划》，就是在此背景下出台的。 1、重金属在线监测对重金属污染防治的重要作用 《重金属污染防治“十二五”规划》将全国14个省区纳入“十二五”重金属重点治理省区，138个区域被列为重点治理区域，4452家企业被纳入重点监管单位。“规划”还指出，到2015年，重点区域的重点重金属污染排放量要比2007年减少15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。因此，我国的重金属污染防治的任务重、时间紧，将面临巨大的挑战。 为切实加强对涉重金属污染排放企业的监管，督促其建设可靠的重金属污染治理设施，并确保投入稳定运行，重金属在线监测作为自动化、信息化的监管手段必不可少。通过采用质量可靠的仪器，建设标准规范的工程，建成重金属在线监控体系，对督促企业确保重金属污染治理设施连续稳定运行，落实重金属污染防治目标具有重要作用。2、水中重金属在线监测技术 目前，国内外真正应用于水中重金属在线分析的技术主要是比色法和电化学分析方法。比色法又称为分光光度法，是化学分析中常用的方法之一。重金属电化学分析方法

水污染源重金属在线监测系统验收报告

附录A （资料性附录） 验收报告格式 水污染源重金属在线监测系统 验收报告 报告编号： 企业名称（加盖公章）： 监测点位名称： 年月日

表A.1基本情况 企业名称： 单位地址： 联系人：行业类别：邮政编码：联系电话：系统安装排放口及监测点位： 明渠流量计类型： 仪器设备名称 水质自动采样系统 （水质自动采样器） XX水污染源重金 属水质自动分析仪 XX水污染源重金 属水质自动分析 仪 XX水污染源重 金属水质自动分 析仪 其他 仪器设备生产单位仪器设备规格型号测量方法 性能指标 或测定上下限瞬时采样：标准限值：标准限值：标准限值：瞬时采样量：检出限：检出限：检出限：等比例采样：测定下限：测定下限：测定下限：等比例采样量：测定上限：测定上限：测定上限： 安装调试完成时间 设备连续稳定 试运行时间 设备运转率（%） 数据传输率（%） 是否出具了安装 调试报告 符合仪器设备技术要求的证明 验收比对监测单位及报告编号 是否与环保部门联网 是否有质控方案 备注：

表A.2安装验收 系统名称验收项目或验收内容 是否 符合 验收人 签字 排放口、流量及采样系统每一独立厂区废水排放总排放口不超过两个 需清污分流的单位实施了清污分流 污（废）水总排放口、废水排放处理设施的进水、出水口均设置了具备便于采样和流量测定条件的采样口 废水排放采样口设置了符合标准计量要求的明渠流量计或电磁流量计 水质采样系统应设置水质自动采样器实时采集等比例水样供水质自动分析仪取样分析，且能够实现平行监测留样和比对监测留样 排放口、明渠流量测量装置设施运行维护和比对监测工作平台所有敞开边缘应设置带踢脚板的防护栏杆，采水口临空、临高的部位应设置带踢脚板的防护栏杆和钢平台且有通往平台的通道 维护和采样平台的安装施工全部符合要求 防护栏杆的安装全部符合要求 采样口设置在车间、车间处理设施或专门处理此类污染物设施处的排放口 是否设置有环境保护图形标志牌 采样管路采样口设在废水排放堰槽取水口头部的流路中央，采水口前端设置在下流方向；测量合流排水时，在合流后充分混合的场所采水。采样取水系统宜设置成可随水面的涨落而上下移动的形式。应同时设置人工采样口，以便进行比对试验。 实现采集瞬时水样、等时采集并混合水样、混匀及暂存水样、冷藏保存水样、自动清洗及排空混匀桶、混合水样供水污染源重金属自动分析仪取样分析。 可远程实现启动采样和留样、实现混合水样和瞬时水样的超标留样、平行监测留样和比对监测留样功能。 采样取水管材料应对所监测项目没有干扰 采样管路应采用优质的硬质PVC或PPR管材，严禁使用软管做采样管 采样泵应根据采样流量、采样取水系统的水头损失及水位差合理选择。采样取水系统的安装应便于采样泵的安置及维护 自动分析仪采样系统的管路设计应具有自动清洗功能。采样系统与自动分析仪之间输送管路的长度不超过20米。 监测站房专室专用、有合格的给排水设施、防盗、门禁、消防等设施齐全。 站房内有空调和冬季采暖设备，室内温度应保持在（20±5）℃，湿度应≤80%，空调应具有来电自动重启功能，站房内应安装排风扇。

水体的重金属污染与防治

水体的重金属污染与防治 摘要： 近年来江河湖泊重金属含量呈逐年上升趋势，同时累积于蔬菜、肉类、鱼类、海鲜中，富集于动植物体内，已严重威胁着人们的健康，水体重金属污染已成为全球性的环境问题。本文主要介绍了水体重金属污染的来源，水体重金属污染对水生植物、水生动物的致毒作用和人体健康的危害，同时探讨相应的防治对策，为保持和重建健康水生生态系统及保障人体健康提供参考依据。水体重金属污染的防治途径主要包括两方面，即：源头控制和污染修复。污染修复的方法主要有河流稀释法，化学混凝、吸附法，离子还原、交换法，生物修复法，电动力学修复法，生物膜修复法，其中生物膜修复法具有较好的应用前景。 一、国内水体的重金属污染现状 中国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1%。黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片，重金属超标断面的污染程度均为Ⅴ类；太湖底泥中TPb,TCd 含量均处于轻度污染水平；黄浦江干流表层沉积物中，Cd超背景值2倍、Pb超1倍；苏州河中，Pb全部超标、Cd为75%超标、Hg为62.5%超标。城市河流有35.11%的河段出现THg超地表水Ⅲ类水体标准，18.46%的河段TCd超过Ⅲ类水体标准，25%的河段TPb有超标的样本出现。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万，对海洋水体的污染危害巨大。在全国近岸海域海水采样的样品中，Pb的超标率达62.9%，最大值超一类海水标准49.0倍。大连湾60%测站沉积物的Cd

含量超标，锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积Cd、Pb的含量超过第三类海洋沉积物质量标 二、水体中重金属污染的来源 （一）工业污染源排放 据研究，煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，因此，火力发电厂排放的废气和汽车排放的尾气中含有大量的重金属，随烟尘进入大气，其中10%~30%沉降在距排放源十数公里的范围内。据估算，全世界约有1600t/a的Hg通过煤和其他石化燃料的燃烧而排放到大气中。另外，电镀、机械制造业仍是重金属污染的一大来源。 （二）废旧电池的污染 《中国环境报》记者王娅于1999年12月9日报道，1998年中国电池的产量以及消费量高达140亿节，占世界总量的1/3，每年报废的数百亿节废电池绝大部分没有回收，废电池中含有大量的Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等重金属有害物质，泄漏到环境中，造成了极大的污染和危害。1节1号废干电池可使1㎡的土地失去利用价值，1粒纽扣电池可污600m3的水。 （三）城市化的问题 城市化的夜景缤纷灿烂，然而损坏的高压汞灯、霓虹灯、日光灯管等未能很好地处置，成为重金属污染的又一大来源；遍街的塑钢门窗、不锈钢等的切割、打磨粉末碎屑，或随垃圾混装，或入下水道排入江河，造成污染；汽车修理业废弃蓄电

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重金属检测方法汇总 重金属检测方法及应用一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性：长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60 多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性：决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1?10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在 0.01 ?0.001mg/L 之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。 （四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。（五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953 年至1961 年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。 二、重金属的定量检测技术 通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV ）、原子吸收法（AAS ）、原子荧光法（AFS ）、电感耦合等离子体法（ICP ）、X荧光光谱（XRF ）、电感耦合等离子质谱法 （ICP-MS ）。日本和欧盟国家有的采用电感耦合等离子质谱法（ICP-MS ）分析，但对国内用户而言，仪器成本高。也有的采用X荧光光谱（XRF）分析，优点是无损检测，可直接分 析成品，但检测精度和重复性不如光谱法。最新流行的检测方法--阳极溶出法，检测速度快，数

水质在线监测系统

水质在线监测系统，通过建立无人值守实时监控的水质自动监测站，可以及时获得连续在线的水质监测数据( 常规五参数、COD、氨氮、重金属、生物毒性等)，利用现代信息技术进行数据采集并将有关水质数据传送至环保信息中心，实现环保信息中心对自动监测站的远程监控，有利于全面、科学、真实地反映各监测点的水质情况，及时、准确地掌握水质状况和动态变化趋势。水质在线监测系统由水质在线分析仪、采样系统、辅助参数监测系统等组成。 其中水质在线分析仪是基于紫外全光谱技术的连续在线式水中有机物浓度分析仪，在水质的在线监测方面与传统的COD化学法和现有的紫外单/双波长法相比均具有非常明显的技术优势，同时给用户的使用带来了明显的经济效益，具体表现如下： 与传统的COD化学法在线监测设备想比，在技术上具有结构简单、可靠性高、响应速度快（1秒钟一个数据）实时性高、不存在二次污染等特点，从经济效益上讲水质在线分析仪具有运行费用低、维护周期特别长（一般可达到半年之久）、维护量小等显著特点。 与现有的紫外单/双波长法（利用污水在254nm处的吸光度与污水中COD之间的线性关系测定COD浓度）相比具有测试准确度高、检测范围宽、维护周期特别长（一般可达到半年之久）、维护量小等显著特点。这是因为单波长法仅能对有机污染物组分较为单一的污水或者污水中所含有机污染物组分相对固定的污水进行COD的测定，而对于污染物组分复杂多变的样品由于吸光度与COD之间的相关性较差直接导致测试结果的误差增大。紫外全谱扫描技术则通过污水的紫外光谱数据与有机污染物浓度之间所建立的数学模型来预测水中有机污染物的浓度，由于模型本身的外推能力会使测试准确度随着用户的使用时间增长而愈来愈高。在检测范围上采用专利型在线稀释装置，可以满足在不更换或调整比色皿的

谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征

谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征 （武汉大学） 一，前言 铅是一种重金属，由铅组成的盐类大部分是不溶于水的，当水体中铅的浓度达到一定范围时就会对人体、渔业、农业灌溉等等都会产生极大的危害，铅在人体内富集可以使铅中毒。伴随着社会上出现的一系列铅污染问题，例如儿童铅中毒、孕妇铅中毒等，科学家对铅的了解和研究进一步的加深。水圈与大气圈和岩石圈共同组成了生物圈，可见水环境的重要，铅在水体中的迁移与转化也必然随之成为社会的焦点问题。 二，铅在水体中的存在形态 关于铅元素在水体中的存在形态，一般按其总量分为“可溶态”和“颗粒态”，一些+2价铅和+4价铅离子都是可溶态的，可溶态的铅毒性较大，可以为人、生物直接吸收，储积性强。悬浮物和沉积物中的铅是颗粒态的。 三，铅在水体中迁移转化的类型和规律 和其他重金属一样，铅在水体中不能为生物所降解，只能产生各种形态之间的相互转化、分散和富集，这就是铅的迁移与转化，按照其运动的形式可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化、生物迁移转化。⑴对于铅的机械迁移转化，主要是铅在水体中被包含于矿物质或是有机胶体中，或是被吸附在悬浮物上，以溶解态或是颗粒态的形态随水流迁移转化。⑵铅在水体中的物理化学迁移转化主要分为沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用。在此笔者详细的讨论一下其转化过程。从高中的知识我们知道铅盐的溶解度都非常小，在偏酸性的水体中Pb 的浓度被PbSO 和PbS等限制着，水体中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，Pb +SO ─PbSO (沉淀)，Pb +S ─PbS(沉淀)，生成的PbSO ,PbS不溶于酸；在偏碱性的水体中铅的浓度受Pb(OH) 的限制，Pb(OH)─Pb + 2OH ，此反应是可逆的，水中OH 较多，使得平衡向逆向移动，又水解反应Pb +2H O─Pb(OH)+H ，OH 中和H 使得平衡向正向移动。另外铅离子在水体中会发生络合反应生成一些络合物，所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。铅离子带正电被水中带负电的胶体吸附，发生聚沉现象，这也如沉淀作用有着相同之处，最后大量的铅沉积在排污口的底泥中，实现了铅从水体转化到表层沉积物中，在一些

重金属检测方法

重金属检测仪器选择 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、Ｘ荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析等。 1. 原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectrometry -AAS） 原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法，它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅相成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。原子吸收分析过程如下：1、将样品制成溶液（空白）；2、制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液（标样）；3、依次测出空白及标样的相应值；4、依据上述相应值绘出校正曲线；5、测出未知样品的相应值；6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。 原子吸收分光光度计大概10-30万左右，可以作为重金属土壤修复的检测仪器。是重金属土壤修复研发试验中，定量、定性检测的精密仪器。而且国标中重金属的检测就是采用原子吸收分光光度计。 2. 紫外可见分光光度法（UV） 其检测原理是：重金属与显色剂—通常为有机化合物，可于重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下，比色检测。 分光光度分析有两种，一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定；另一种是生成有色化合物，即“显色”，然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见光区有吸收，但因一般强度较弱，所以直接用于定量分析的较少。加入显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定，这是目前应用最广泛的测试手段。显色剂分为无机显色剂和有机显色剂，而以