科研新發(fā)現(xiàn)：工業(yè)廢水重金屬可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測

作者7日從中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所獲悉，該所科研人員研發(fā)出工業(yè)排放廢水重金屬實(shí)時(shí)在線監(jiān)測“利器”，將為工業(yè)排放廢水重金屬實(shí)時(shí)管控裝上“安全閘門”。

趙南京研究員承擔(dān)的安徽省科技計(jì)劃項(xiàng)目“工業(yè)排放廢水重金屬在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)”日前已通過專家驗(yàn)收。該系統(tǒng)在國際上首次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)排放廢水重金屬的實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，重金屬污染事件時(shí)有發(fā)生。其中，鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、砷(As)等對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康有較重危害。目前，水體重金屬在線測量主要采用比色法和電化學(xué)分析方法。比色法受技術(shù)本身限制，不能實(shí)現(xiàn)多種離子同時(shí)測定，且靈敏度較低；電化學(xué)方法主要適用于“相對(duì)”干凈水體，對(duì)于工業(yè)廢水重金屬的測量易受檢測條件等影響，準(zhǔn)確度降低甚至引起二次污染等問題。

“工業(yè)排放廢水重金屬在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)”基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)，以石墨基片為水樣載體，通過自動(dòng)加載與卸載石墨基片、水樣自動(dòng)進(jìn)樣與精確滴定、樣品烘干、光譜測量與分析，從而實(shí)現(xiàn)廢水重金屬含量的連續(xù)在線自動(dòng)檢測，可同時(shí)測量鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、銅(Cu)、Ni(鎳)、鋅(Zn)等多種重金屬元素。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)了樣品專用工作臺(tái)和電磁加熱富集裝置，開發(fā)了基片自動(dòng)裝卸載模塊、樣液添加模塊、樣品加熱模塊及光譜檢測模塊，研制了基于激光擊穿光譜技術(shù)的廢水重金屬自動(dòng)在線監(jiān)測系統(tǒng)。該項(xiàng)目在激光誘導(dǎo)等離子體光譜增強(qiáng)技術(shù)、廢水重金屬自動(dòng)富集方法及數(shù)據(jù)定量處理算法等方面取得了創(chuàng)新性成果。2017年10月，樣機(jī)在某金屬冶煉廠開展了為期兩周的外場示范運(yùn)行試驗(yàn)。結(jié)果顯示，樣機(jī)測量穩(wěn)定性誤差在5%以下，相對(duì)誤差在0.02%-9.1%之間。連續(xù)在線運(yùn)行期間，無人值守，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

該系統(tǒng)是在行業(yè)重金屬污染減排實(shí)施中，針對(duì)污染源監(jiān)督性監(jiān)測和重點(diǎn)污染源在線監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備的需求而研發(fā)，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)。