廢水重金屬在線比對監測中注意問題分析

鄭長櫻

（廣州市環境監測中心站，廣州 510030）

眾所周知，重金屬不僅會對環境造成嚴重的污染，還會對人類造成嚴重的危害。重金屬通過生物鏈的作用進入人體，導致人體產生致癌、致疾、致突變等問題。水體污染作為重金屬污染中最難控制的一種污染，這種污染對環境和人體危害較大。近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，人們的環保意識不斷提升，環境監測工作也得到及時落實。在環境監測過程中，為了實時掌握污染源的狀況，人們應引進自動化技術，并建設完善的污染源在線自動監測系統，以實現各污染源的實時監控，節約環境監測成本，提高污染源監測工作效率。在廢水重金屬在線比對監測中，主要采用廢水重金屬在線監測儀，實現污染源的實時監測，并將監測數據報出，以便環保部門及時掌握水質的變化情況，確保在線監測數據的準確性，實現污染物的排放量控制。目前，廢水重金屬在線比對監測在環境保護中發揮著重要的作用，同時也是判斷自動監測數據準確性的理論依據。

1 廢水重金屬在線監測方法及原理

近些年來，我國出臺了《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》，并得到迅速的落實。在大部分污染源企業的污染物監測工作中，企業根據規范要求都積極安裝廢水重金屬在線自動監測儀，并取得了理想的監測結果，確保了廢水重金屬在線監測數據的準確性和有效性。

在廢水重金屬在線監測工作中，其測定方法眾多，一般包括傳統檢測方法和新型檢測方法兩類。其中，傳統檢測方法包括原子發射光譜法（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方法包括微生物法、化學顯色法和伏安溶出法等[1]。目前，常用的水質重金屬在線自動監測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方便、穩定性好等優點，但也存在靈敏度低、易受共存離子干擾等不足，目前在總鉻、六價鉻、總銅、總鋅、總鎳等重金屬監測中得到廣泛應用。而伏安溶出法在工作電極電壓作用下，水樣中被測金屬經過電解，溶出過程得到一些波形，再結合波形來確定廢水重金屬濃度。伏安溶出法具有靈敏度高、能夠同時檢測幾種重金屬等優點，但與光度法相比，其重復性較差，儀器維護要求較高[1]。

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

2 廢水重金屬在線比對監測現狀分析

近些年來，為了控制廢水重金屬污染量，大部分污染源企業都安裝重金屬在線自動監測儀器，以確保廢水重金屬在線監測數據的準確性。在環保工作中，在線比對監測起到了關鍵性的作用，目前，廢水重金屬比對監測仍存在以下問題。

2.1 缺乏完善的技術規范

當前，在廢水重金屬在線自動監測系統建設中，我國雖然制定了相關技術規范，但仍然缺乏完善的比對、驗收標準（除六價鉻以外），導致監測設備在安裝后仍無法正常開展廢水重金屬在線自動監測工作。因此，為了使廢水重金屬在線自動監測如期開展，地方環保部門一般會根據實際情況來制定相關驗收規范[2]。

2.2 比對方法的差異

在線自動監測方法主要分為分光光度法和伏安溶出法兩種，在實驗過程中，分光光度法一般使用兩種方法，一種是顯色反應分光光度法，另一種是原子吸收分光光度法。這兩種監測方法，除了原理相似，其他部分存在較大差導。例如，筆者采用在線自動監測系統對不同企業廢水重金屬進行比對監測，監測方法采用分光光度法，從監測結果發現，不同的監測儀在高低濃度標準溶液下將會產生不同的測定結果；在實際水樣比對中，為了合理地判斷監測結果，需要確保其絕對值誤差的平均值控制在15%以下[3]。

3 廢水重金屬在線比對監測中應注意的問題

3.1 在線自動監測儀的校準

在廢水重金屬在線自動監測儀日常運行時，人們需要對其進行校準，確保監測儀的準確性和比對監測結果的合理性。對于量程，人們應結合水樣的濃度進行選擇，同時在校準在線自動監測儀時，要合理選擇校準點，以提高在線自動監測儀的準確性。例如，筆者通過對二次重金屬在線自動監測儀進行比對發現，在線自動監測儀的校準直接影響自身精度。在監測前，要確保在線自動監測儀的質量，其工作環境在5～40℃時，未發現振動或者出現電磁干擾，消解時間為15 min。在標準溶液配制過程中，一般采用國家標準物質進行配制，并采用國家標準方法作為參照。例如，在總鉻、六價鉻、總銅、總鋅、總鎳監測中，應參照《油墨工業水污染物排放標準》（GB25463-2010），比對監測連續3次取平均值，質量控制采取國家標準考核樣品進行試驗[4]，監測結果分別如表1、表2所示。

表1 在線自動監測儀前后兩次比對監測結果（第一次）

表2 在線自動監測儀前后兩次比對監測結果（第二次）

3.2 比對監測的質量控制

比對監測在線自動監測儀時，人們不僅要結合現場空白、平行樣、質控樣，還要考慮污水處理設備的運行狀況。對于廢水樣品，人們要確保采樣地點、時間一致，同時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監測中各個環境的質量控制，避免比對監測出現誤差和偏離。

3.3 合理調整在線自動監測儀消解時間

在線自動監測儀出廠前，應對線自動監測儀進行校驗，對于一般污水，無需調整其監測消解時間，但是考慮到污水類型的不同，其標準溶液的比對監測結果存在較大的差異，不能滿足實際水樣要求，故需要考慮在線自動監測儀消解時間的影響[5]。例如，某塑料廠污水排放口的總鉻在線自動監測儀的消解時間設定為8 min，但與實際水樣測定結果0.082 mg/L相比，其結果出現偏低情況，因此，人們需要重新對在線自動監測儀的消解時間進行調整，當消解時間為12～16 min時，其水樣比對結果達到相關要求，如圖1所示。

圖1 總鉻在線自動監測儀測定結果

綜上，在廢水重金屬在線監測過程中，人們應做好不同監測方法的比對，并找出它們的差異及其對在線比對監測帶來的影響。同時，人們要對在線自動監測儀進行校準，加強監測工作的質量控制，合理調整在線自動監測儀消解時間。

4 結語

重金屬檢測方法眾多，在廢水重金屬在線比對監測工作中，大部分的污染源企業都安裝了在線自動監測儀，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監測工作中得到了廣泛應用。

目前，中國環境監測總站對自動監測設備比對監測制定出完善的技術規范，但廢水重金屬在線比對監測技術規范仍不完善。在廢水重金屬在線比對監測工作中，參考常規指標的比對監測技術規范，人們可以進行質控樣和實際水樣的比對試驗。如果質控樣考核有兩種濃度樣品，應確保實際水樣次數在3次以上。同時，為確保比對監測結果的準確性，人們應合理選用比對方法，避免不同的方法直接影響廢水重金屬在線比對監測數據的精度，從而做好在線自動監測儀的校準工作，同時要合理調整在線自動監測儀消解時間，加強監測中各個環節的質量控制，確保廢水重金屬在線比對監測質量，為廢水重金屬在線比對監測工作的開展提供參考。

1 蘇帥鵬.重金屬快速檢測方法的研究進展[J].應用化工，2013，42（2）：355-359.

2 李 振.淺談重金屬水污染現狀及監測進展[J].可編程控制器與工廠自動化，2012，（7）：20-22.

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

4 馬顥珺，左 航，白 明.水中重金屬在線監測技術發展概述[J].環境科學與管理，2011，36（8）：130-132.

5 孫海林，李巨峰，朱媛媛.我國水質在線監測系統的發展與展望[J].中國環保產業，2009，（3）：12-16.