科研新發現：工業廢水重金屬可實時在線監測

在線監測示範運行。(科研人員供圖)

中新網合肥12月7日電 (記者 吳蘭)記者7日從中科院安徽光學精密機械研究所獲悉，該所科研人員研發出工業排放廢水重金屬實時在線監測“利器”，將為工業排放廢水重金屬實時管控裝上“安全閘門”。

趙南京研究員承擔的安徽省科技計劃項目“工業排放廢水重金屬在線監測技術系統”日前已通過專家驗收。該系統在國際上首次實現了工業排放廢水重金屬的實時在線自動監測。

隨著我國經濟的迅猛發展，重金屬汙染事件時有發生。其中，鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、砷(As)等對生態環境及人體健康有較重危害。目前，水體重金屬在線測量主要採用比色法和電化學分析方法。比色法受技術本身限制，不能實現多種離子同時測定，且靈敏度較低；電化學方法主要適用於“相對”乾淨水體，對於工業廢水重金屬的測量易受檢測條件等影響，準確度降低甚至引起二次汙染等問題。

“工業排放廢水重金屬在線監測技術系統”基於雷射誘導擊穿光譜技術，以石墨基片為水樣載體，通過自動加載與解除安裝石墨基片、水樣自動進樣與精確滴定、樣品烘乾、光譜測量與分析，從而實現廢水重金屬含量的連續在線自動檢測，可同時測量鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、銅(Cu)、Ni(鎳)、鋅(Zn)等多種重金屬元素。

項目設計了樣品專用工作台和電磁加熱富集裝置，開發了基片自動裝解除安裝模塊、樣液添加模塊、樣品加熱模塊及光譜檢測模塊，研製了基於雷射擊穿光譜技術的廢水重金屬自動在線監測系統。該項目在雷射誘導等離子體光譜增強技術、廢水重金屬自動富集方法及數據定量處理算法等方面取得了創新性成果。2017年10月，樣機在某金屬冶煉廠開展了為期兩周的外場示範運行試驗。結果顯示，樣機測量穩定性誤差在5%以下，相對誤差在0.02%-9.1%之間。連續在線運行期間，無人值守，運行穩定、可靠。

該系統是在行業重金屬汙染減排實施中，針對汙染源監督性監測和重點汙染源在線監測技術和設備的需求而研發，突破了一系列關鍵技術。