水质重金属检测 .

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1、分析仪器名词：可跟踪链接拓展知识 定性分析 定量分析 常量分析 分析仪器 电化学式分析仪器 光学式分析仪器 波谱仪器 能谱和射线分析仪器 物性分析仪器 电导率 电池常数 当量电导 极谱图 电化学分析法 电容量分析法 电位法 伏安法 极谱法 电重量分析法 电导式分析器 电量式分析器 微量分析 热学式分析仪器 pH 值 标准电极电位 电导分析法 滴定 电位式分析器 痕量分析痕量分析 质谱仪器 电导 电极电位 电量分析法 电泳法 溶解氧分析器 重金属：重金属： 重金属有许多种不同的定义， 常见的一种定义是密度大于5 g/cm3 的金属， 大多数金属 都是重金属。主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，

2、如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、 镍、锡、钡等。有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素列入：如砷、铍、锂 与铝。 尽管锰、 铜、 锌等重金属是生命活动所需要的微量元素， 但是大部分重金属如汞、 铅、 镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 重金属污染主要是指：由于采矿、冶炼、制造产品、排放废水废气、处置固 体废物、 利用污水进行灌溉和使用重金属制品的过程中，重金属或者其化合物给 自然环境或者人体带来的损害。 对什么是重金属，目前尚没有严格的统一定义， 从环境污染方面所说的重金属， 实际上 主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，

3、 如铜、锌、 镍、钴、锡等。 我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加 和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60 多 种常见元素的分布规律， 发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的 百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质， 其耐受力则要小得多。所以区别污 染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是 由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在 人体某些器官内积累，

4、造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、 含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六 价三种形式，其中六价铬的毒性很强， 而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。 在天然水 体中一般重金属产生毒性的范围大约在110mg/L 之间，而汞，镉等产生毒性的范围在 0.010.001mg/L 之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污 染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。 （四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。 活性高的污染物质， 在环

5、境中或在处理过程 中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如 汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危 害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人 类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、 利用并分解，最后生成无害的稳定物质。 大多数有机物都有被 生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解， 因此重金属污染一但发生， 治理更 难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面： 一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。 二是污 染

6、物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。 如镉可在人体的肝、 肾等器官组织中蓄积， 造成各器官组织的损伤。 又如 1953 年至 1961 年，发生在日本的水俣病事件， 无机汞在海水 中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中 毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在， 对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类： 一类是 协同作用， 混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重； 另一类是拮抗作 用，污染物共存时使危害互相削弱。 重金属检测技术及现状重金属检测技术及现状 2002 年颁布的地表水和污水检测技术规范中将重

7、金属（包括As、Hg、Cr（VI） 、 Pb 和 Cd）列为国家总量控制指标，并明确提出，总量控制的指标要逐步实现等比例采样和 在线监测。2008-2010 年，环保部和卫生部更是将重金属污染防治列为工作重点，多次下文 强调要加强重金属污染防治。因此重金属污染源监测是我国环境保护工作的重要组成部分， 为污染源环境保护管理提供了大量基础数据和决策依据， 是污染监督和环境管理的重要基础 和有效手段。 常用检测技术及特点常用检测技术及特点： 目前， 对水中重金属的检测技术多停留在实验室阶段， 最常用的方法是原子吸收分光光 度法 （AAS） 、 电感耦合等离子-质谱法 （ICP-MS） 、 电感耦合等

8、离子体-发射光谱法 （ICP-AES） 、 化学比色法和电化学分析方法。 其中， 原子吸收分光光度法分为石墨原子化原子吸收分光光 度法（GF-AAS） 、氢化物发生原子吸收光度法等等，石墨原子化原子吸收分光光度法是现 行大多数重金属分析的标准方法之一。 除此之外，一些使用到的方法包括化学比色法、 X 射 线荧光法、中子活化法、离子色谱等等，以及在此基础上的联用技术等。 原子吸收光谱法一般一次只能分析一种元素，检测限相对较高，电感耦合等离子-质谱法和 电感耦合发射光谱法能够同时分析多种元素。 但是，原子吸收光谱法、 原子发射光谱法、离 子色谱法、质谱法、电感耦合等离子体法无论是设备费用还是设备运

9、营维护费用， 成本都较 高。因此，以上技术并没有真正应用于重金属监测领域。 目前， 国内外真正应用于水中重金属分析的技术主要是比色法和电化学分析方法。 比色法又 称分光光度法，是化学分析中常用的方法之一。重金属电化学分析方法由海洛夫斯基 （MichaeL Heyrovsky，其因发明该方法而获1959 诺贝尔化学奖）发明，后经众多学者优化 发展。就水中重金属监测产品而言， 由于国内重金属监测起步相对较晚， 大多数公司主要以 代理国外产品为主，仅有少数几个公司具有自主知识产权的重金属分析产品。 比色法是经典的化学分析方法之一，主要基于 Lambert-Beer 定律（朗伯-比尔定律，光吸收 基本

10、定律，是说明物质对单色光吸收的强弱与吸光物质的浓度（ c）和 液层厚度 （b）间的 关系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外 -可见光度法定量的基础） ，在一定的条件下，重 金属离子与某一特定的试剂进行化学反应， 在溶液中产生新的化学物质， 该物质一般具有特 定吸收波长光； 当一束与新产生的化学物质匹配的单色光通过该溶液时， 溶液的吸光度与溶 液中新产生的化学物质浓度相关，据此建立吸光度与被测组分的浓度关系。 该方法原理简单，不需要特殊设备，一般分光光度计即可满足需求， 因此在实验室重金属分 析中依旧较为常见。当该技术应用于水质重金属分析时， 选择合适的显色剂，以及消除其他 金属组分干扰是关键；

11、其次是获得稳定可靠的单色光，以及光强检测系统。 阳极溶出伏安法， 是将电化学富集与测定方法有机地结合在一起的一种方法。 先将被测物质 通过阴极还原富集在一个固定的微电极上， 再由负向正电位方向扫描溶出， 根据溶出极化曲 线来进行分析测定。阳极溶出伏安分析技术(ASV)使得样品中很低浓度的金属都能够被快速 检测出来，并有良好精密度。 对于电化学溶出分析技术而言， 由于重金属在水环境特别是地表水、 饮用水源地等水环 境中的含量不高（基本在 g/L 数量级） ，即便是市政以及工业企业污水排放口，也仅仅在 几十到几百 g/L 数量级，因此检测限低的电化学溶出分析技术在重金属监测中将发挥更大 的作用。

12、随着我国重金属污染问题越来越受到重视， 重金属监测会得到更大程度的关注。 目前的 两种重金属监测方法，比色法较为传统，设备成本比电化学分析仪成本低， 在一些特殊的场 合，特别是待分析重金属成分浓度较高时，可以考虑该类型分析仪。 在中低浓度的重金属监测中，如地表水、 饮用水、水处理设施排放口重金属监测，基于 电化学溶出分析技术的重金属分析仪能够对 g/L 数量级的重金属进行精准定量分析，无疑 是首选。 两种常用检测方法比较： 检测方法 比色法 检测原理 朗伯-比尔定律 数量级 PPM 优点 成本低 精度高 速度快 应用 重金属浓度较高时 重金属浓度低、地表 水、饮用水 PPB阳极溶出伏安法电化学

13、富集及测定 20 世纪 20 年代发明 1959 年诺贝尔化学奖 HMHM 系列水质分析仪系列水质分析仪 英国 Trace2o 公司是国际著名的重金属分析仪生产商，HM 系列产品采用国际通用、流 行的阳极溶出法，产品广泛应用于工业、农业、水产养殖、医疗卫生、检验检疫、环境监测 等领域的野外现场重金属检测。 优点：检测谱宽，可检测大部分常见有毒重金属和类金属。 检测精度高，采用灵敏度高的阳极溶出伏安法，ppb 数量级测试。 检测速度快，根据不同的检测元素，最快30 秒出结果。 操作简单，无需复杂的样品前处理及分析过程，非专业操作员也能熟练使用。 高度便携，可用于野外现场的水质分析。 检测成本低

14、独特的三电极结构：工作电极、参比电极、对电极+搅拌器+温度探头 不同型号产品的特点 型号 LS1000 LS2000 原理 阳极溶 出法 阳极溶 出法 比色法 检测精度特点 ppb ppb ppm 基本型，适用野外现场水质检测 两种检测方法互补， 增加了检测谱和检测范围 可检测元素 As、Cd、Cr、Cu、Hg、 Mn、Ni、Pb、Zn As(III)、Cd、 Cr、Cu、 Pb、 Hg、 Mn、Ni，Zn Al、B、Cr（VI） 、Cu、Fe Mn、Ni ppb具有 1000 型所有功能， 精度更高 增加了平板电脑， 能够提供图形数据， 检测参数更广，更精确。最低可检 测 1ppb 用于土壤

15、重金属检测 配备土壤消解用品 As、Au、Bi、Cd、Co、 Cr、Cu、Fe、Hg、Mn、 Ni、Pb、Sn、Zn、Se Tl HM3000阳极溶 出法 HM4000阳极溶 出法 HM5000阳极溶 出法 ppb ppb As、Cd、Cu、Hg、Pb 实验室用重金属分析仪，可替代昂As、Cd、Cr、Cu、Hg、 贵的 AAS 和 ICP 检测仪Mn、Ni、Pb、Zn 自动、手动波峰计算功能专业用户，可自定义新参数 兼容 1000 型所有功能， 可远程控制 专业用户可根据需要自己设置新的 检测参数。 在线重金属分析FeCr（VI）HM600比色法ppm 客户群体 ： 国家机关团体：环保局、环境

16、监测站、水利局（水务局） 、水库、气象局、各流域保护治理 委员会、世界卫生组织、质量检验检疫局、食品药品监督局等、 工业：矿山、冶炼企业、电镀企业、制药厂、化工厂、污水处理厂、自来水公司 农业：土壤治理、土壤修复、水产养殖 科研：环保、水利、化学、化工、农业 同类公司：从事同类业务的公司 扩展知识： 各类污染物检测项目及依据标准各类污染物检测项目及依据标准 类别类别依据标准依据标准检测项目检测项目 环境空气 大气污染物 温度、相对湿度、流速、 SO2、NO2、HCL、CO、氨、臭氧、 甲醛、TSP、PM10、TVOC、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、 环境空气质量标准、 HF、HCI、硫酸雾、甲硫醇、臭气浓度、苯乙烯、异丙醇、 大气污染物排放标准 苯乙酮、重金属(锡、铅、汞)、非甲烷总烃、烟尘、烟 气黑度等 pH、总硬度（以 CaCO3计） 、SS、溶解性总固体、COD、 生活饮用水标准检验 高锰酸盐指数、BOD5、挥发酚、氟化物、硫化物、硝酸盐 方法 、 地表水环境质量氮、亚硝酸盐氮、氨氮、挥发性酚、砷、汞、铁、锰、六价 标准 、 地下水