重金属在线监测技术在常州市饮用水水源地预警监测中的应用

第7卷第6期2015年12月环境监控与预警EnvironmentalMonitoringandForewarningVo1．7，No．6Deeember2O15重金属在线监测技术在常测中的应用张奇磊，夏京，沈丽娟(常州市环境监测中心，江苏常州213000)州市饮用水水源地预警监摘要：简述了重金属在线分析仪的系统架构、方法验证、系统流程的优化、运维周期及应急预警功能。通过重金属在线技术在常州市饮用水水源地预警监测中的应用，表明仪器在测试地表水中镍、铅、砷、镉、铜等金属时相对稳定，基本能满足预警应急的要求；通过系统流程的优化，及对远程控制能力的开发，较好地满足了无人值守的自动监测要求；仪器初步应用于饮用水水源地预警监测中，形成了行之有效的预警应急流程，增加了一道饮用水水质的安全屏障。关键词：重金属；在线监测；饮用水水源地；预警监测中图分类号：X832文献标志码：B文章编号：1674—6732(2015)06—0010—03ApplicationofOnlineMonitoringTechnologyforHeavyMetalsinEarlyWarningandMonitoringofDrinkingWaterSourcesinChangzhouZHANGQi—lei，XIAJing，SHENLi—juan(ChangzhouEnvironmentalMonitoringCenter，Changzhou，Jiangsu213000，China)随着社会经济发展和人民生活水平的提高，公众对饮用水水质要求越来越高。饮用水中某些重金属物质，长期摄入会对人体健康产生影响。常州市饮用水水源地主要集中在长江，而长江沿岸企业多，突发性事件频繁。对于重金属污染监测，传统手工监测方式耗时长、效率低，无法满足饮用水水源地实时预警要求。近年来，我国在饮用水水源地逐步开展研究特征因子的在线监测技术，挥发酚、挥发性有机物等在线监测技术已广泛应用于多个饮用水水源地。而我国重金属在线监测技术发展起步相对较晚，在线监测产品相对较少，在线监测均采用国外较成熟的技术和设备。2013年，常州市魏村水厂饮用水水源地自动监测站在原有水站系统的基础上增配了重金属在线监测仪，现总结了重金属在线监测技术在该饮用水水源地的应用经验。1重金属在线监测方法和集成架构1．1监测方法仪器采用阳极溶出伏安法(ASV)进行样品分析。其工作过程为：将还原电势施加于工作电极。当电极电势超过析出电势，溶液中被分析的金属离收稿日期：2015—08—05；修订日期：2015—09—11作者简介：张奇磊(1979一)男，工程师，本科，从事自动监测工作。～二呈mhy．nⅢ～m：=．；一一～一一～一～一mⅢM_l．一～～一一一～一=茎～～～一一～一一～一MⅢ_呈㈨l三m_三一一Ⅲ．gm∞批_蚕叩㈣．M～一一．一～～一一一．羔一一一一．一～．一一～一～～一一一一一一一耄一．一一一一一一一一一一一一一一～一一一一m．叭。∞～一一～一一一一一第7卷第6期张奇磊等．重金属在线监测技术在常州市饮用水水源地预警监测中的应用2015年12月子(Mn)还原为金属镀于工作电极表面，当足够的金属镀于工作电极表面，向工作电极以恒定速度增加电势，金属将在电极上溶出。该过程释放的电子形成电流，测量该电流并将其对应用电势作图，即为“伏安图”。氧化或溶出电势上的电流值被视为曲线峰值。。通过测量峰高或者面积，并且与相同条件下的标液相比来计算样品浓度。1．2在线集成架构饮用水水源地预警监测系统集成架构见图1。饮用水水源地预警监测系统黍曩fI囊I1If蓁f⋯⋯⋯⋯⋯⋯一’：．：数据广=■=。__]：卜———·中心半台l!数据处理系统数据应用系统图1饮用水水源地预警监测系统集成架构由图1可见，系统采用英国ModernWater公司的OVA7000在线重金属分析仪，仪器接入原有的饮用水水质自动监测预警系统，不受原有可编程逻辑控制器(简称“PLC”)控制，自带脚本设置测定时间进行整个测量过程，数据通过局域网上传至工控机，后传输至中心数据应用平台，预警系统对异常数据的判别发布相应的预警。通过远程登录仪器，可实现对仪器运行状态、分析图谱和历史数据的查询及脚本的修改。2方法验证根据相关技术规范，对仪器进行了监测方法的验证，要求仪器的性能满足饮用水水源地水质在线监测需求，包括线性相关性、检出限、准确度、精密度、实验室比对等。该仪器监测参数为7项，分别是铜、锌、镍、镉、砷、汞、铅。验证采用标准溶液，储备液采用重金属仪器进口混标(7参数)溶液(原产地英国)，质量浓度为1．0mg／L。2．1标准曲线分别配制0，20，40，60，80和100g／L重金属标准混合样品进行线性测试，7种目标化合物在上述质量浓度范围内呈现良好的线性关系。2．2精密度分别配制20，50和8