应急监测,看现代水务如何破解铊污染监测难题?
日前,湖南耒水断面监测出铊浓度异常引发关注。此次湖南耒水河断面铊浓度异常给行业敲响警钟,重金属“铊”监管亟待加强,同时也再次凸显了重金属铊检测仪的重要性和未来的市场机会。基于此,仪器信息网特别策划《湖南耒水河断面铊浓度异常敲响警钟 重金属“铊”监管亟待加强》主题约稿活动,邀请各仪器企业就目前重金属铊监管现状、检测仪器及技术等主题给行业进行分享。
铊是一种剧毒的重金属元素,我国地表水环境质量标准(GB 3838—2002)和生活饮用水卫生标准(GB 5749-2022)中铊的限值低至0. 1μg /L。目前,铊的检测方法分为实验室分析和现场快速监测两大类。实验室分析方法包括石墨炉原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等。石墨炉原子吸收分光光度法对铊的检出限在0.03μg /L左右,但测定前须对样品沉淀富集方能达到该检出限。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铊时能达到更低的检出限,但仪器成本更高。总体来说,实验室分析方法周期较长,对样品预处理和操作人员技术要求较高,数据时效性的滞后可能影响污染事故的分析和处置,无法满足突发污染事故的现场监测需求。
阳极溶出伏安法(ASV)是一种可用于现场快速监测的电化学分析方法。作为一项获得诺贝尔奖的分析技术,该方法具有灵敏度高、仪器便于携带、测试速度快、操作简便、成本低廉等特点,有效弥补了实验室方法在现场监测方面的缺陷。阳极溶出伏安法对水中重金属的检出限低至0. 1μg /L,15分钟内即可获得结果,为污染事件发生后掌握水质污染状况、评估水质变化趋势、研判污染带迁移情况、制定处置措施等各个环节提供现场监测数据,确保流域和饮用水取水点水质达标。
重金属监测布局
现代水务(Modern Water)是伏安法重金属测试技术的行业领导者,拥有超过30年便携式、在线重金属分析仪的开发和应用经验,产品广泛应用于环境监测、饮用水和工业等领域。现代水务在铊检测产品线布局上采取了“全覆盖、分级应用”的策略。我们推出的Microtrace PDV便携式分析仪适用于现场应急检测,而OVA在线分析仪则针对在线监测与工业过程控制。
Microtrace PDV是一款轻量便携的重金属快速分析仪,产品具备以下优势:
•可检测多达24种重金属元素
•检出限低至0.1μg/L
•平板一键式操作
•15分钟内获得结果
Microtrace OVA 7100 是一款在线重金属分析仪,适用于地表水、饮用水源地监测位点和断面和工业过程中的实时监测和水质预警。产品具备以下优势:
•检测能力多达23种重金属元素
•检出限低至0.5μg/L
•单台仪器可同时监测多达10种重金属元素
•24小时连续不间断监测,确保不错过任何突发污染事件
•可灵活选择的样品预处理模块,适用于各种水体水质
应急监测案例分享
近年来涉及重金属的突发环境污染事件频发,在应急监测时往往需要现场采样,现场分析,短时间内快速报送数据。国内各省市的环境监测部门均配备并使用现代水务Microtrace 系列重金属分析产品,Microtrace PDV 便携式分析仪在2012年广西龙江河镉离子污染事件、2014年江苏某市砷污染事故、2024年安徽滁河水污染事件等重大突发污染事件的应急监测中发挥了重要作用。
针对铊污染事件的应急监测,梁永津等使用Microtrace PDV 便携式分析仪建立了一套现场应急监测铊的方法,在2013年某河流发生铊污染事故后,将分析仪带至现场进行应急监测,并与现场采样运至实验室ICP-MS 分析数据进行比对。结果表明,Microtrace PDV检测铊的检出限达0. 05 μg /L,可满足地表水环境质量标准的评价要求,且精密度良好,与实验室数据相关性高,现场分析数据可靠。
智能化与标准化并行
目前铊及其它重金属检测技术总体趋于成熟。基于伏安法的电化学检测在灵敏度、便携性和现场实时性方面具备优势,基本可以满足当前环境监测和应急响应的需求。但是,该技术在实际应用中仍面临一些挑战,例如来自样品复杂基体的干扰,以及超痕量级浓度分析的精密度仍有提升空间。
现代水务表示重金属检测技术未来的发展趋势主要包括仪器的智能化、小型化和自动化。通过引入AI算法,未来仪器可实现自动水质预警、实时污染溯源和远程控制,并结合物联网等技术拓展监测网络的覆盖程度。同时,在线分析仪的设计将更关注缩小仪器体积、降低功耗和维护要求,便于偏远地区部署和现场长期监测。
目前我国针对水质重金属指标的标准和监管体系已基本建立,但仍存在一些待解决的问题。例如,现场快速监测方法标准尚不完善,污染源溯源机制较为薄弱,对偏远地区与中小企业污染源的监管仍有待提升。因此,应进一步加强现场快速监测技术的标准化,推动智能化监控和污染源追溯技术的应用,统一地方和行业的监管标准,从而提高污染的治理效果和应急响应能力,确保环境管理的高效性和全面性。
市场需求持续扩容
随着中国工业化的不断加速,涉及重金属排放的行业越来越多,涉及矿山开采、金属冶炼、化工、印染、皮革等领域,再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出,使重金属污染事件出现高发态势。
由于我国对重金属污染防控要求不断提高,我们预计未来铊及其他重金属检测仪器的市场需求将持续增长。近年来,环保部门在重金属监测设备上的采购有明显上升趋势,需求最为突出的地区包括长江经济带等工业密集区,水资源短缺地区以及重金属污染重点防控地区。以阳极溶出伏安法为代表的和便携式快速分析仪和在线监测系统,因其响应速度和现场适应性,已成为国内环境监测能力建设的重要一环,和传统实验室检测互为补充,在各自具有优势的领域发挥作用。
现代水务将继续在重金属监测产品线加大研发投入,为用户提供最佳的使用体验。针对市场对于水中低于超痕量级重金属分析的需求,公司在研基于伏安法技术平台的新型电极产品解决了传统电极维护较为繁琐、抗干扰能力弱等问题,可进一步拓展重金属分析仪的测试能力,缩短检测时间,简化操作流程,提高分析灵敏度。新型电极可灵活应用于台式、便携式、在线式分析仪等不同应用,满足国内环境、水质标准中对重金属污染物日益严格的限值要求。该新产品预计将于2025年底正式推出,敬请期待。
//(文章转自Modern Water)