鉬水質自動監測儀及其在實際監測中的應用

甘雨露

摘要：水資源是人們生存、社會發展的重要基礎。通過水質自動監測技術的應用，可以實現對水質的在線監測，在我國的水環境管理工作中也獲得了廣泛的應用。只有不斷強化水質自動化監測系統的應用力度，并借助于計算機等相關技術來對水質信息進行有效的分析與處理，才能夠為后續的水環境管理工作提供足夠多的數據依據。

關鍵詞：鉬水質自動監測儀;實際監測;應用

引言

中國是世界上鉬礦資源最豐富的國家，已發現的大小鉬礦床400余個，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%。伴隨鉬礦開采和選礦，尾礦和采選礦等廢水造成嚴重水體和土壤污染，并在全球范圍內遷移轉化。采礦廢水無組織排放是水體鉬污染主要來源之一，尾礦中鉬是構成水體鉬污染最持久的污染源。

1實驗部分

1.1儀器設備

鉬自動監測儀[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，生成藍色三元絡合物MoO（SCN）5（RhB）2，在600nm處有強吸收。

反應式：

1.2試劑和溶液

鉬酸銨[（NH4）6Mo7O24·4H2O，分析純];羅丹明B（0.004%，使用前無重結晶現象）;鹽酸（優級純）;蒸餾水;鉬標準貯備溶液（1000mg/L）：將1.8400g鉬酸銨溶于水，定容至1000ml;鉬標準使用溶液（用2M鹽酸稀釋鉬標準儲備溶液）。

1.3樣品采集與預處理

測定水樣中鉬：聚四氟乙烯材質水樣采集系統后，設置控制系統以避免大顆粒固體物質堵塞測定系統，其后對水樣進行測定。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到1%。

2結果與討論

2.1標準曲線

以2M的稀鹽酸，稀釋標準儲備溶液至0.050、0.1、0.2、0.5mg/L和1.0mg/L，配制系列標準，以鉬自動監測儀器測定。以扣除空白后吸光度（A-A0）為縱坐標，以測定溶液濃度為縱坐標，繪制標準曲線，結果見圖1。曲線y=0.4452x-0.0088，相關系數為0.999。

2.2檢出限

以扣除空白值后，與0.01吸光度對應的濃度為檢出限，代入標準曲線，MDL=0.0422mg/L。

2.3準確度

2.3.1標準樣品

15d內，隨水樣分析42組濃度在標準曲線范圍內的標準樣品。測定結果與真值的誤差范圍為-10.6%～10.6%，誤差的標準偏差為6%。繪制質控圖后，所有數據均未超出x±3s區間內，71.4%的數據在x±s區間，28.6%的數據在見x±2s區間內。

2.3.2加標回收

對濃度范圍為0.1494～0.3766mg/L的6個地表水樣品中鉬進行加標，加標回收率范圍85.8%～116%。結果見表1。

2.4精密度

分別對濃度約為0.2、0.5mg/L和1.0mg/L的地表水樣各測定7個平行，平均濃度分別為0.2156、0.5054mg/L和1.097mg/L，相對標準偏差分別為8.68%、6.19%和9.44%。

2.5方法比較

取7個采礦區地表水水樣，分別按照本方法和《水質鉬和鈦的測定石墨爐原子吸收分光光度法》（HJ807-2016）測定，按照HJ807-2016的水樣測定結果0.045～0.257mg/L。本方法測定結果和HJ807-2016測定結果的相對標準偏差分別為9.3%、5.1%、2.9%、2.2%、7.2%、2.1%和1.7%，結果均在HJ807-2016中實驗室間相對標準偏差范圍（4.5%～15%）內。

2.6干擾

鉬礦中鉬含量一般為0.01%～0.4%，經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，對測定水樣中鉬濃度形成干擾。三價鐵干擾，可加入抗壞血酸去除;鎢干擾可加入酒石酸鹽掩蔽;鋅干擾，可通過加入1.8g/L硫酸和0.8g/L鹽酸溶液去除。

2.7在環境監測中的應用

某鉬礦采選公司尾礦庫坍塌，廢水進入下游地表水，導致地表水中鉬濃度升高。為降低事故下游地表水中鉬濃度，在事故地點及下游若干公里范圍內采取筑壩攔截、加試劑絮凝沉淀等措施，同時在事故點下游14km處向地表水中加絮凝試劑。采取處置措施第4天起，自動監測儀器開始監測事故地點下游14km（投加試劑地點前）、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。自動監測第1天24h內的鉬濃度變化見圖2（a），9d內的鉬濃度變化見圖2（b）。

自動監測第1天，24h內，由于事故地點至其下游14km區間內，持續采取開挖河道移去污染底泥等措施處置受污染的河道，人為擾動不斷，事故地點下游14km處鉬濃度在1.4180～2.3382mg/L變動，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量，導致投加試劑下游0.5km處鉬濃度波動幅度較大，在0.1230～1.3230mg/L間波動，處理效率在28.9%～93.4%波動。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，自0.4590mg/L降至0.2100mg/L，處理效率在14.1%～74.1%波動。

自動監測9d內，事故地點下游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;而且使鉬濃度保持相對穩定的濃度，在0.3mg/L上下波動。投加試劑下游29km處，雖然鉬濃度自0.4170mg/L降至0.1066mg/L，但反應時間增長等各種因素綜合影響下，鉬濃度波動較大，而且處理效率極不穩定，在5.47%～82.2%變動。

結語

鉬自動監測方法，檢出限滿足地表水環境質量標準要求，精密度和準確度較好，與環保部發布實驗室內檢測方法指標具有可比性，并成功應用于實際監測中。

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（作者單位：杭州廣測環境技術有限公司）