鉬水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀及其在實(shí)際監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

甘雨露

摘要：水資源是人們生存、社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。通過(guò)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)，在我國(guó)的水環(huán)境管理工作中也獲得了廣泛的應(yīng)用。只有不斷強(qiáng)化水質(zhì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用力度，并借助于計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)來(lái)對(duì)水質(zhì)信息進(jìn)行有效的分析與處理，才能夠?yàn)楹罄m(xù)的水環(huán)境管理工作提供足夠多的數(shù)據(jù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鉬水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；實(shí)際監(jiān)測(cè)；應(yīng)用

引言

中國(guó)是世界上鉬礦資源最豐富的國(guó)家，已發(fā)現(xiàn)的大小鉬礦床400余個(gè)，廣泛分布在中南、東北、華東、華北、西北和西南，分布占查明鉬資源量的40.24%、17.85%、12.85%、12.50%、9.88%和6.72%。伴隨鉬礦開(kāi)采和選礦，尾礦和采選礦等廢水造成嚴(yán)重水體和土壤污染，并在全球范圍內(nèi)遷移轉(zhuǎn)化。采礦廢水無(wú)組織排放是水體鉬污染主要來(lái)源之一，尾礦中鉬是構(gòu)成水體鉬污染最持久的污染源。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器設(shè)備

鉬自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀[LFS-2002（Mo），力合科技（湖南）股份有限公司]。MoO（SCN）5離子與染料羅丹明B（RhB）反應(yīng)，生成藍(lán)色三元絡(luò)合物MoO（SCN）5（RhB）2，在600nm處有強(qiáng)吸收。

反應(yīng)式：

1.2試劑和溶液

鉬酸銨[（NH4）6Mo7O24·4H2O，分析純]；羅丹明B（0.004%，使用前無(wú)重結(jié)晶現(xiàn)象）；鹽酸（優(yōu)級(jí)純）；蒸餾水；鉬標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（1000mg/L）：將1.8400g鉬酸銨溶于水，定容至1000ml；鉬標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（用2M鹽酸稀釋鉬標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液）。

1.3樣品采集與預(yù)處理

測(cè)定水樣中鉬：聚四氟乙烯材質(zhì)水樣采集系統(tǒng)后，設(shè)置控制系統(tǒng)以避免大顆粒固體物質(zhì)堵塞測(cè)定系統(tǒng)，其后對(duì)水樣進(jìn)行測(cè)定。如需保存水樣，向水樣中加入適量純硝酸，使水樣中硝酸含量達(dá)到1%。

2結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線

以2M的稀鹽酸，稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液至0.050、0.1、0.2、0.5mg/L和1.0mg/L，配制系列標(biāo)準(zhǔn)，以鉬自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器測(cè)定。以扣除空白后吸光度（A-A0）為縱坐標(biāo)，以測(cè)定溶液濃度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見(jiàn)圖1。曲線y=0.4452x-0.0088，相關(guān)系數(shù)為0.999。

2.2檢出限

以扣除空白值后，與0.01吸光度對(duì)應(yīng)的濃度為檢出限，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，MDL=0.0422mg/L。

2.3準(zhǔn)確度

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)樣品

15d內(nèi)，隨水樣分析42組濃度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣品。測(cè)定結(jié)果與真值的誤差范圍為-10.6%～10.6%，誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差為6%。繪制質(zhì)控圖后，所有數(shù)據(jù)均未超出x±3s區(qū)間內(nèi)，71.4%的數(shù)據(jù)在x±s區(qū)間，28.6%的數(shù)據(jù)在見(jiàn)x±2s區(qū)間內(nèi)。

2.3.2加標(biāo)回收

對(duì)濃度范圍為0.1494～0.3766mg/L的6個(gè)地表水樣品中鉬進(jìn)行加標(biāo)，加標(biāo)回收率范圍85.8%～116%。結(jié)果見(jiàn)表1。

2.4精密度

分別對(duì)濃度約為0.2、0.5mg/L和1.0mg/L的地表水樣各測(cè)定7個(gè)平行，平均濃度分別為0.2156、0.5054mg/L和1.097mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為8.68%、6.19%和9.44%。

2.5方法比較

取7個(gè)采礦區(qū)地表水水樣，分別按照本方法和《水質(zhì)鉬和鈦的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法》（HJ807-2016）測(cè)定，按照HJ807-2016的水樣測(cè)定結(jié)果0.045～0.257mg/L。本方法測(cè)定結(jié)果和HJ807-2016測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為9.3%、5.1%、2.9%、2.2%、7.2%、2.1%和1.7%，結(jié)果均在HJ807-2016中實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍（4.5%～15%）內(nèi)。

2.6干擾

鉬礦中鉬含量一般為0.01%～0.4%，經(jīng)浮選法制備得到氧化鉬、鉬鐵和鉬酸銨等。因此，尾礦中含有大量銅、鉛、鋅和其他污染物，對(duì)測(cè)定水樣中鉬濃度形成干擾。三價(jià)鐵干擾，可加入抗壞血酸去除；鎢干擾可加入酒石酸鹽掩蔽；鋅干擾，可通過(guò)加入1.8g/L硫酸和0.8g/L鹽酸溶液去除。

2.7在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

某鉬礦采選公司尾礦庫(kù)坍塌，廢水進(jìn)入下游地表水，導(dǎo)致地表水中鉬濃度升高。為降低事故下游地表水中鉬濃度，在事故地點(diǎn)及下游若干公里范圍內(nèi)采取筑壩攔截、加試劑絮凝沉淀等措施，同時(shí)在事故點(diǎn)下游14km處向地表水中加絮凝試劑。采取處置措施第4天起，自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器開(kāi)始監(jiān)測(cè)事故地點(diǎn)下游14km（投加試劑地點(diǎn)前）、14.5km（投加試劑下游0.5km處）和43km處（投加試劑下游29km處）的地表水中鉬濃度。自動(dòng)監(jiān)測(cè)第1天24h內(nèi)的鉬濃度變化見(jiàn)圖2（a），9d內(nèi)的鉬濃度變化見(jiàn)圖2（b）。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)第1天，24h內(nèi)，由于事故地點(diǎn)至其下游14km區(qū)間內(nèi)，持續(xù)采取開(kāi)挖河道移去污染底泥等措施處置受污染的河道，人為擾動(dòng)不斷，事故地點(diǎn)下游14km處鉬濃度在1.4180～2.3382mg/L變動(dòng)，變化幅度較大。人工向地表水中投加絮凝試劑，該階段尚未掌握加入試劑與水體中鉬的反應(yīng)量，導(dǎo)致投加試劑下游0.5km處鉬濃度波動(dòng)幅度較大，在0.1230～1.3230mg/L間波動(dòng)，處理效率在28.9%～93.4%波動(dòng)。投加試劑下游29km處，地表水中鉬與投加試劑絮凝并沉淀至河底，鉬濃度呈緩慢下降趨勢(shì)，自0.4590mg/L降至0.2100mg/L，處理效率在14.1%～74.1%波動(dòng)。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)9d內(nèi)，事故地點(diǎn)下游14km處，攔截高濃度含鉬廢水和底泥清淤等處理措施有效降低了地表水體中鉬濃度，鉬濃度自1.5942mg/L降至0.9876mg/L。投加試劑下游0.5km處，處理效率始終較高，在53.4%～84.1%波動(dòng)；而且使鉬濃度保持相對(duì)穩(wěn)定的濃度，在0.3mg/L上下波動(dòng)。投加試劑下游29km處，雖然鉬濃度自0.4170mg/L降至0.1066mg/L，但反應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)等各種因素綜合影響下，鉬濃度波動(dòng)較大，而且處理效率極不穩(wěn)定，在5.47%～82.2%變動(dòng)。

結(jié)語(yǔ)

鉬自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，檢出限滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，精密度和準(zhǔn)確度較好，與環(huán)保部發(fā)布實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)方法指標(biāo)具有可比性，并成功應(yīng)用于實(shí)際監(jiān)測(cè)中。

參考文獻(xiàn)

[1]黃凡，陳毓川，王登紅，等.中國(guó)鉬礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討[J].中國(guó)地質(zhì)，2011，38（5）：1111—1134.

[2]范羽，周濤發(fā)，張達(dá)玉，等.中國(guó)鉬礦床的時(shí)空分布及成礦背景分析[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2014，88（4）：784—804.

（作者單位：杭州廣測(cè)環(huán)境技術(shù)有限公司）