目前,重金属尚没有严格的统一定义,一般指比重大于5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必需,而且所有重金属超过一定浓度对人体都有毒。在环境污染方面的重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属元素。如果重金属元素未经处理就直接排入河流、湖泊或海洋,或者进入土壤中,由于它们不能被生物降解而使这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染。在食物链的生物放大作用下,它们成千百倍地富集,最后进入人体。如鱼类或贝类积累的重金属被人类所食,或重金属被稻谷、小麦等农作物吸收后被人类食用,重金属就会进入人体,使人产生重金属中毒,轻则发生怪病(水俣病、骨痛病等),重则导致死亡。其次,重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒,重金属超标引起的中毒事件不胜枚举。
总之,重金属污染的特点是:
(1)含量很低时就能引起环境污染。
(2)重金属不能被微生物分解,相反,有些重金属有可能在微生物作用下转化为毒性更强的金属一有机化合物。
(3)地表水的重金属可以通过生物的食物链富集,而达到相当高的浓度。
(4)重金属进入人体后能够和生理高分子物质(如蛋白质、酶等)发生强烈的相互作用使它们失去活性,也可能累积在人体的某些器官中,造成慢性累积性中毒。由此,重金属的在线测量和应急测量已逐步受到相关部门的充分重视,现已成为一个市场热点。目前环保重点监测的重金属有砷、铅、铬、镉、汞,另外污染面比较大的电子行业的特定重金属还有铜和镍。
重金属的测定方法有很多,比如原子光谱中原子荧光,原子吸收,等离子发射光谱,质谱等;分子光谱中有可见光分光光度法,紫外分光光度法,荧光分光光度法等;电化学中比如选择性电极,阳极溶出法等;还有其他比如中子活化,离子色谱等方法。对于便携现场监测,主要是分光光度法和阳极溶出法。
另外,阳极溶出法用于现场测定,还要注意以下几点才能保证数据的准确性。
1、Cr,Hg,As则是在量程范围内有多个分段浓度曲线。这就造成这三个参数在实际使用过程中需要不止一次的测量
2、在测量的时候均需要在测试前仔细打磨测量电极,打磨电极如果不好会影响测试准确度,之后Cu,Pb,Zn,Cd四个参数还需要在打磨过的电极上镀汞膜
3、设备有三个电极,其中一个为参比电极,但测试过程依然会产生漂移的现象,比如六价Cr,可能测试3-4次后就需要再测一次标准样,考察漂移的程度。而Cu、Pb之类则是在测试6、7次后需要重新测试一次标样
这样看来,阳极溶出法是否真的比比色法测试快速还值得商榷。
另外,总体来说,分光光度法的准确度和抗干扰的能力是优于电化学检测的。阳极溶出法虽然对水样的浊度色度没有要求,但是一些离子和有机物会对结果产生干扰。而分光光度法,只要做好样品的预处理工作,抗干扰能力总体来讲是由于阳极溶出法的。
便携式重金属检测仪采用阳极溶出伏安法,检测精度、灵敏度高;
以其极低的成本与高灵敏度的特点,可以取代传统的原子吸收方法,大量应用于化妆品、保健品、食品、药品、环境水质等领域检测。
样品经消化后,所有形态的重金属(包括铅、铬、镉、砷、汞等)都转化为离子型态,加入相关检测试剂后显色;
在一定浓度范围内溶液颜色的深浅与重金属的含量呈比例关系,服从朗伯--比尔定律;
再通过仪器进行测定得出含量值,与国家标准农产品安全质量无公害蔬菜安全要求允许限量的标准进行比较,来判断样品重金属含量。
便携式重金属检测仪产品特点:
1、检测时不受水样色度影响;
2、电源:DC12V可充锂电池,待机时间>4h;
3、采用无汞电极,安全环保;
4、软件可升级,可添加其他检测项目;
5、检测方法:标准比较法、标准加入法、标准曲线法;
6、扫描模式:线性扫描、常规脉冲扫描、微分脉冲扫描;
7、可实现多种元素同时检测,也可单独检测;
8、可兼容其他检测项目:pH、电导、溶解氧、ORP等;
9、显示:7寸电容触摸屏,安卓操作系统,中文操作界面;
10、本仪器采用阳极溶出伏安法,检测精度、灵敏度高;
11、存储容量在2000组数据以上,USB2.0数据接口;
便携式重金属检测仪采用联合消化和分项测试技术,简化测试流程,减少测试时间,大大提高测试效率,提高测试精度。
集仪器、药品于一体,相当于一个小型实验室, 铝合金箱体,易携带,便于现场测试,流动服务,适于检测部门对有重金属污染的蔬菜、水果等食品进行筛选。
便携手持式土壤重金属检测仪可以快速用于野外土壤重金属应急监测分析。
应用于土壤污染物应急监测与修复分析中,地表土壤成份分析的仪器有X荧光便携式仪器,它具有分析时间短、体积小、重量轻、方便操作等特点,它已广泛应用于各行业,检测样品包括矿渣、岩石、沉积物、土壤、底泥等,特别关注在国家标准中所规定的多种重金属元素,样品形态可以为固体、液体、粉末等。
其在土壤污染物应急监测与修复中应用中的用途特点有:
1、快速监测超大范围的土壤地质污染区,比如紫金矿业事件等。
2、发现异常状况,及时修复治理。
3、现场快速追踪污染异常,有效地寻找“污点”地带,圈定受污染区域的范围。
4、对土壤重金属元素能快速的现场监测分析,起到快速筛选排查的作用。
5、快速普查各类农业用地、居住用地和商业用地。
6、PDA自带有GPS信号,可以结合Surfer软件绘制污染源分布图
7、有针对性、选择性地在野外取样,帮助减少实验室分析的工作量,提高工作效率。
便携手持式仪器测试不论是测试结果的准确性还是仪器重复测试的稳定性,都已经达到了国际上同类产品的性能指标,某一些元素甚至于超越了国际上同类产品的性能指标。
此类仪器已经在各大环境站等机构中使用,而且也有大量的地调院、地矿局等单位在使用便携式手持机仪器进行野外地质找矿工作。手持式矿石分析仪完全符合目前国家对于环保地质土壤野外作业,原位分析等粗筛选分析的工作,而且快速简便,大大减少了野外工作的时间,也提高了野外工作的效率。
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