日前,湖南耒水斷面監測出鉈濃度異常引發關注。此次湖南耒水河斷面鉈濃度異常給行業敲響警鐘,重金屬“鉈”監管亟待加強,同時也再次凸顯了重金屬鉈檢測儀的重要性和未來的市場機會。基于此,儀器信息網特別策劃《湖南耒水河斷面鉈濃度異常敲響警鐘 重金屬“鉈”監管亟待加強》主題約稿活動,邀請各儀器企業就目前重金屬鉈監管現狀、檢測儀器及技術等主題給行業進行分享。
鉈是一種劇毒的重金屬元素,我國地表水環境質量標準(GB 3838—2002)和生活飲用水衛生標準(GB 5749-2022)中鉈的限值低至0. 1μg /L。目前,鉈的檢測方法分為實驗室分析和現場快速監測兩大類。實驗室分析方法包括石墨爐原子吸收分光光度法、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)等。石墨爐原子吸收分光光度法對鉈的檢出限在0.03μg /L左右,但測定前須對樣品沉淀富集方能達到該檢出限。電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定鉈時能達到更低的檢出限,但儀器成本更高。總體來說,實驗室分析方法周期較長,對樣品預處理和操作人員技術要求較高,數據時效性的滯后可能影響污染事故的分析和處置,無法滿足突發污染事故的現場監測需求。
陽極溶出伏安法(ASV)是一種可用于現場快速監測的電化學分析方法。作為一項獲得諾貝爾獎的分析技術,該方法具有靈敏度高、儀器便于攜帶、測試速度快、操作簡便、成本低廉等特點,有效彌補了實驗室方法在現場監測方面的缺陷。陽極溶出伏安法對水中重金屬的檢出限低至0. 1μg /L,15分鐘內即可獲得結果,為污染事件發生后掌握水質污染狀況、評估水質變化趨勢、研判污染帶遷移情況、制定處置措施等各個環節提供現場監測數據,確保流域和飲用水取水點水質達標。
重金屬監測布局
現代水務(Modern Water)是伏安法重金屬測試技術的行業領導者,擁有超過30年便攜式、在線重金屬分析儀的開發和應用經驗,產品廣泛應用于環境監測、飲用水和工業等領域。現代水務在鉈檢測產品線布局上采取了“全覆蓋、分級應用”的策略。我們推出的Microtrace PDV便攜式分析儀適用于現場應急檢測,而OVA在線分析儀則針對在線監測與工業過程控制。
Microtrace PDV是一款輕量便攜的重金屬快速分析儀,產品具備以下優勢:
•可檢測多達24種重金屬元素
•檢出限低至0.1μg/L
•平板一鍵式操作
•15分鐘內獲得結果
Microtrace OVA 7100 是一款在線重金屬分析儀,適用于地表水、飲用水源地監測位點和斷面和工業過程中的實時監測和水質預警。產品具備以下優勢:
•檢測能力多達23種重金屬元素
•檢出限低至0.5μg/L
•單臺儀器可同時監測多達10種重金屬元素
•24小時連續不間斷監測,確保不錯過任何突發污染事件
•可靈活選擇的樣品預處理模塊,適用于各種水體水質
應急監測案例分享
近年來涉及重金屬的突發環境污染事件頻發,在應急監測時往往需要現場采樣,現場分析,短時間內快速報送數據。國內各省市的環境監測部門均配備并使用現代水務Microtrace 系列重金屬分析產品,Microtrace PDV 便攜式分析儀在2012年廣西龍江河鎘離子污染事件、2014年江蘇某市砷污染事故、2024年安徽滁河水污染事件等重大突發污染事件的應急監測中發揮了重要作用。
針對鉈污染事件的應急監測,梁永津等使用Microtrace PDV 便攜式分析儀建立了一套現場應急監測鉈的方法,在2013年某河流發生鉈污染事故后,將分析儀帶至現場進行應急監測,并與現場采樣運至實驗室ICP-MS 分析數據進行比對。結果表明,Microtrace PDV檢測鉈的檢出限達0. 05 μg /L,可滿足地表水環境質量標準的評價要求,且精密度良好,與實驗室數據相關性高,現場分析數據可靠。
智能化與標準化并行
目前鉈及其它重金屬檢測技術總體趨于成熟。基于伏安法的電化學檢測在靈敏度、便攜性和現場實時性方面具備優勢,基本可以滿足當前環境監測和應急響應的需求。但是,該技術在實際應用中仍面臨一些挑戰,例如來自樣品復雜基體的干擾,以及超痕量級濃度分析的精密度仍有提升空間。
現代水務表示重金屬檢測技術未來的發展趨勢主要包括儀器的智能化、小型化和自動化。通過引入AI算法,未來儀器可實現自動水質預警、實時污染溯源和遠程控制,并結合物聯網等技術拓展監測網絡的覆蓋程度。同時,在線分析儀的設計將更關注縮小儀器體積、降低功耗和維護要求,便于偏遠地區部署和現場長期監測。
目前我國針對水質重金屬指標的標準和監管體系已基本建立,但仍存在一些待解決的問題。例如,現場快速監測方法標準尚不完善,污染源溯源機制較為薄弱,對偏遠地區與中小企業污染源的監管仍有待提升。因此,應進一步加強現場快速監測技術的標準化,推動智能化監控和污染源追溯技術的應用,統一地方和行業的監管標準,從而提高污染的治理效果和應急響應能力,確保環境管理的高效性和全面性。
市場需求持續擴容
隨著中國工業化的不斷加速,涉及重金屬排放的行業越來越多,涉及礦山開采、金屬冶煉、化工、印染、皮革等領域,再加上一些污染企業的違法開采、超標排污等問題突出,使重金屬污染事件出現高發態勢。
由于我國對重金屬污染防控要求不斷提高,我們預計未來鉈及其他重金屬檢測儀器的市場需求將持續增長。近年來,環保部門在重金屬監測設備上的采購有明顯上升趨勢,需求最為突出的地區包括長江經濟帶等工業密集區,水資源短缺地區以及重金屬污染重點防控地區。以陽極溶出伏安法為代表的和便攜式快速分析儀和在線監測系統,因其響應速度和現場適應性,已成為國內環境監測能力建設的重要一環,和傳統實驗室檢測互為補充,在各自具有優勢的領域發揮作用。
現代水務將繼續在重金屬監測產品線加大研發投入,為用戶提供最佳的使用體驗。針對市場對于水中低于超痕量級重金屬分析的需求,公司在研基于伏安法技術平臺的新型電極產品解決了傳統電極維護較為繁瑣、抗干擾能力弱等問題,可進一步拓展重金屬分析儀的測試能力,縮短檢測時間,簡化操作流程,提高分析靈敏度。新型電極可靈活應用于臺式、便攜式、在線式分析儀等不同應用,滿足國內環境、水質標準中對重金屬污染物日益嚴格的限值要求。該新產品預計將于2025年底正式推出。
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