水中重金屬含量超標(biāo)，對環(huán)境污染和人類健康影響非常大，因此加強對重金屬污染防治和減排的監(jiān)管十分緊迫。2011年2月批復(fù)的“十二五”規(guī)劃——《重金屬污染防治“十二五”規(guī)劃》，就是在此背景下出臺的。
水質(zhì)重金屬分析儀—測量方法
比色法（分光光度法）
電化學(xué)分析方法。
水質(zhì)重金屬分析儀—比色法
比色法是經(jīng)典的化學(xué)分析方法之一，主要基于 Lambert-Beer定律，在一定的條件下，重金屬離子與某一特定的試劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在溶液中產(chǎn)生新的化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)一般具有特定吸收波長光；當(dāng)一束與新產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)匹配的單色光通過該溶液時，溶液的吸光度與溶液中新產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)濃度相關(guān)，據(jù)此建立吸光度與被測組分的濃度關(guān)系。
特點
1、該方法原理簡單，不需要特殊設(shè)備，一般分光光度計即可滿足需求，因此在實驗室重金屬分析中依舊較為常見。
2、用該方法進(jìn)行水質(zhì)在線分析時，不同的重金屬組分需要不同的顯色劑，以及消除其他金屬組分干擾是關(guān)鍵；其次是獲得穩(wěn)定可靠的單色光，以及光強檢測系統(tǒng)。同時，為了提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，可靠穩(wěn)定的進(jìn)樣裝置也是非常關(guān)鍵的技術(shù)；考慮到在線儀器運營維護(hù)費用，小體積進(jìn)樣也是重要的參考指標(biāo)之一。
3、為了消除其他組分對被分析組分測量的干擾，需要采用特殊的方式對分析過程進(jìn)行處理，包括加入掩蔽劑、氫化物發(fā)生劑等。比色法水質(zhì)在線分析儀一般一臺儀器只能測定一種離子，無法同時測定多種離子。根據(jù)被測組分的差異，同一種在線分析儀一般可分為測離子態(tài)和總量兩種型號，同時具有多個量程。
4、該方法的重金屬在線分析儀靈敏度較低，適用于測定某些特殊組分以及較高濃度的重金屬，如在水環(huán)境——特別是飲用水中含量相對較高并且對人體危害性不大的鋅離子（總鋅）、銅離子等的在線監(jiān)測，高濃度廢水中重金屬的檢測——例如電鍍廢水、采礦廢水、鋼鐵冶煉廢水等在線監(jiān)測。
5、在被測重金屬組分濃度較低的應(yīng)用環(huán)境中，如在地表水、飲用水乃至污水處理設(shè)施排放口進(jìn)行重金屬檢測時，一般情況下該方法無法滿足要求，不推薦采用該方法。
6、該方法的水中重金屬在線分析儀器選型時，需要考慮另外一個問題：在某些重金屬檢測中用到的顯色劑、掩蔽劑或者生成物本身對環(huán)境和儀器操作維護(hù)人員存在較大的潛在安全隱患，以砷比色法為例，目前某些廠商采用的氫化物發(fā)生比色法會產(chǎn)生劇毒氣體，潛在危害性大。第三個需要考慮的問題是比色法存在干擾問題，不僅顏色、濁度對測量存在干擾，而且需要考慮重金屬組分的相互干擾問題，如在測鉛時一般采用雙硫腙做顯色劑，而雙硫腙可同時與鋅、銅、鎳和鈷等多種離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成有色化學(xué)物質(zhì)，如果采用雙硫腙法在線分析鉛時，被測水樣環(huán)境中這幾種組分的含量不能太高，或者需要采用某些的方法對被測水樣進(jìn)行預(yù)處理。
水質(zhì)重金屬分析儀—電化學(xué)法
在對水中μg/L數(shù)量級的重金屬進(jìn)行檢測時，采用的是電化學(xué)溶出分析技術(shù)，該技術(shù)依據(jù)化學(xué)變化以及電變化對水中重金屬進(jìn)行精確定量。電化學(xué)溶出分析技術(shù)一般分為三個階段：
1、預(yù)電解富集：水樣經(jīng)過前處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后，通過順序注射系統(tǒng)流進(jìn)電解池單元，在電解池中，對工作電極施加一定的電壓對被分析組分進(jìn)行預(yù)電解富集，使被測金屬富集于工作電極上；
2、靜止：電解池維持靜止，然后采用一定的方式讓重金屬穩(wěn)定存在于工作電極上并消除水中氣態(tài)物質(zhì)對測定過程的干擾；
3、溶出：采用特定的方式使富集于工作電極上的被測重金屬從電極上溶出，獲得被測組分的波形，根據(jù)波形（峰位置和峰高）確定被測組分和被測組分的濃度。
在電化學(xué)溶出分析技術(shù)中，*關(guān)鍵的是工作電極。目前，常用的工作電極包括液態(tài)汞電極、汞膜電極、炭糊電極、多孔電極、鉍膜電極、金電極、鉑電極等。
優(yōu)勢
在合適的工作電極、合適的分析環(huán)境條件下，可以對水中μg/L數(shù)量級的重金屬進(jìn)行精確的定量分析，并且能夠同時分析水中的多種重金屬離子，分析過程本身不會產(chǎn)生危害性大的副產(chǎn)物。
缺點
易受到水中有機(jī)物等的干擾，因此需要預(yù)處理，大多數(shù)情況下分析的是某種金屬離子的總量，如總鉛、總鎘等。另外，如果電極使用的是液態(tài)汞或者汞膜，分析過程會引入汞，對環(huán)境和分析操作維護(hù)人員存在較大的危害，這也是電化學(xué)溶出分析技術(shù)沒有得到普遍推廣的主要原因。
水質(zhì)重金屬分析儀—各測量方法對比
| 測量方法 | 光學(xué)比色法 | 選擇性電極法 | 極譜法 |
| 方法局限性 | 國標(biāo)方法，不受約束 | 只能測定鉛、氰等很少離子，不能直接測總量 | 能測部分離子和總量，但受干擾嚴(yán)重，預(yù)處理復(fù)雜 |
| 響應(yīng)時間 | 測總量20—30分鐘，測離子10分鐘 | 只測離子5分鐘 | 測總量20—30分鐘，測離子5分鐘 |
| 與實際廢水相關(guān)性 | 很好 | 測離子干擾小的情況下準(zhǔn)確度好，否則誤差大 | 干擾小的情況下準(zhǔn)確度好，否則誤差大 |
| 是否使用化學(xué)試劑 | 需要，且試劑一般都比較特殊 | 只測離子，所需試劑少 | 測總量所需試劑多，測離子需試劑少 |
| 二次污染 | 測鉛、砷、氰時試劑有毒 | 一般無毒 | 一般無毒 |
| 試劑穩(wěn)定性 | 一個月 | 只測離子，至少一個月 | 一個月 |
| 試劑配置過程 | 復(fù)雜 | 簡單 | 復(fù)雜 |
| 零件定期更換 | 很少 | 電極 | 電極 |
| 關(guān)鍵測量部件特性 | 測量池易臟，影響測量，但可自動清洗 | 電極易臟，嚴(yán)重影響測量，需人工清洗 | 電極易臟，嚴(yán)重影響測量，需人工清洗 |
| 維護(hù)量 | 低 | 定期清洗電極 | 維護(hù)周期長于電極法 |
| 對水樣的要求 | 無 | 不能含有懸浮物 | 要求低于電極法 |
| 細(xì)過濾 | 總量測定不需要，離子測定需要 | 需要 | 需要 |
| 操作費用 | 低 | 高 | 高 |
| 安裝耗時 | 一天 | 半天 | 半天 |
水質(zhì)重金屬分析儀—總結(jié)
目前的兩種重金屬在線監(jiān)測方法，比色法較為傳統(tǒng)，更易被接受，設(shè)備成本比電化學(xué)在線分析儀成本低，在一些特殊的場合，特別是待分析重金屬成分濃度較高時，可以考慮該類型分析儀，在該類型設(shè)備的選型上，試劑消耗量直接與運行成本相關(guān)，進(jìn)樣系統(tǒng)、比色裝置與準(zhǔn)確度相關(guān)，因此應(yīng)是關(guān)注的重點。
在中低濃度的重金屬在線監(jiān)控中，如地表水、飲用水、水處理設(shè)施排放口重金屬在線監(jiān)測，基于電化學(xué)溶出分析技術(shù)的在線重金屬分析儀能夠?qū)?mu;g/L數(shù)量級的重金屬進(jìn)行精準(zhǔn)定量分析，無疑是。
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