Automatic Monitoring Electronic Tongue with MEAs for Environmental Analysis

An automatic monitoring electronic tongue based on differential pulse stripping voltammetry (DPSV) was developed for heavy metals analysis.Simultaneous detections of trace Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Fe(Ⅲ) and Cr(Ⅲ) in water samples were performed with three electrochemical sensors.The sensor chip combined a silicon-based Hg-coated Au microelectrode array (MEA) as the working electrode on one side with an Ag/AgCl reference electrode and a Pt counter electrode on the other side.With a computer controlled multipotentiostat,pumps and valves,the electronic tongue realized in-situ real-time detection of the six metals mentioned above at parts-per-billion level without manual operation.

新型水中痕量重金属锑在线自动监测仪器的性能优化比对研究

为攻克分光光度法在检出限、萃取剂用量以及抗干扰能力等方面的技术难点,优化研制出一套新型水中痕量锑在线自动监测仪,并选取5种型号的锑在线自动监测仪,进行性能比对研究。结果表明,新型锑在线自动监测仪的萃取剂用量小于2 mL、检出限低至1μg/L、线性误差小于2.5%、相对误差小于5%、加标回收率范围88.2%~104%、精密度相对偏差小于2%、量程漂移小于2%,均优于其他4种型号,能较好地应用于地表水中锑的实时监测和预警防控。

水中重金属污染在线监测装置的设计与优化

本研究旨在设计和优化水中重金属污染在线监测装置,以解决传统方法无法满足实时监测需求的问题。通过结合先进技术和工程原理,开发出一种高效、准确的在线监测装置,并对其进行了系统性设计与优化。实验结果表明,该装置能够稳定、快速地检测水体中的重金属污染物,从而为环境监测领域的发展提供了有益参考。

土壤重金属污染在线检测效果研究

针对土壤重金属污染这一问题,研究在线检测土壤重金属元素的含量,包括在线富集、在线消解和在线检测3个模块。对土壤重金属前期的消解和富集后,通过原子荧光光谱法(AFS)与石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)对处理后的土壤重金属进行在线检测。结果显示,采用原子荧光光谱法(AFS)检测的准确度排序为Pb>Hg>As>Cr,加标回收率在96.3%~102.5%之间,检测结果显著性高;使用石墨炉原子吸收方法(GF-AAS)在线检测重金属的准确度排序为Ni>Zn>Cr>Cu,加标回收率在93.4%~114.3%之间,检测结果显著性高。对两种方法的检测的稳定性、准确性进行了检验,为在线检测土壤重金属污染提供了参考。

郑州市两次典型大气重污染过程成因分析

于2017年11月21~29日利用在线金属分析仪及气象仪器在郑州大学站点进行连续观测,识别郑州市秋冬季节典型灰霾重污染爆发的成因.结果表明:观测期间采样点大气PM_(2.5)中As,Mn,Fe,Cu和Zn等元素浓度相比其他城市较高;基于气象数据统计分析可知,来自郑州市东北方向污染气团的传输,以及低风速、高湿度的静稳天气造成的本地排放污染物积聚是这两次重污染形成的主要气象因素;同时,利用正矩阵因子分解法(PMF)定量解析出观测期间主要贡献源:扬尘源(36.8%),机动车源(27.6%),工业源(21.0%)和燃烧源(14.6%).其中,扬尘源在清洁天的贡献占比较高,而重污染期间机动车源和燃烧源的贡献显著增大.

阳极溶出伏安法在地表水重金属在线监测中的应用

我国的地表水安全形势已经非常严峻,尤其是重金属污染事件的频发。引起了有关部门对饮用水源安全的高度重视,环保部门也加强了对饮用水源的监测力度。在对地表水重金属的分析过程中,地表水标准中对重金属的监测方法不能满足各种重金属项目监测方法的要求,实验以JaroslavHeyrovsky在1959年发明的阳极溶出伏安法在对地表水进行重金属项目的实时监测进行探讨。

南京上坝饮用水源地重金属预警监控和风险评价

通过对南京上坝水源地的Hg、As、Cu、Pb和Cd的连续自动监测数据进行分析,研究2012年底至2013年上半年南京上坝水源地的重金属的变化情况,并对由重金属所引起的健康风险进行了评价,结果表明:各项所监测重金属含量均能达到生活饮用水标准,并且由重金属引起的健康风险均低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平,表明该水体具有较低的健康风险.同时连续1年的发光细菌毒性监测结果也表明该水源地水质处于低毒水平.

废水重金属在线比对监测研究探讨

简述了废水重金属在线自动监测原理,对在线自动监测的主要应用方法分光光度法和伏安溶出法进行了比较;结合实际对废水重金属在线比对监测的现状进行了分析,并指出比对监测时应注意的问题。

饮用水管网水质重金属浓度遥测研究

基于EDTA试剂络合有颜色重金属离子变化为更深色的原理,采用长光程光度比色传感器来监测自来水管网的重金属总量浓度。长光程光度比色传感器采用了GSM-GRPS无线通信传输技术来实现数据的遥传,试验结果表明:此设计符合实时监测的要求。

PM_(2.5)水溶性重金属元素在线监测技术的研究和初步应用

利用气体和气溶胶捕集系统(GAC),与伏安极谱分析仪(VA)的联用,自行研制了一套大气PM_(2.5)水溶性重金属元素在线监测系统(GAC—DPASV),实现了水溶性元素Zn、Cd、Pb、Cu的富集与检测,并对系统各部分的原理和结构进行了描述.该系统时间分辨率为0.5 h,采样时间为15 min,GAC捕集液进样量为5 m L,样品计量进样装置和DPASV检测装置分析时间为30 min.通过一系列参数优化,确定了系统最佳运行条件;混合标液的标定结果显示,Zn、Cd、Pb、Cu的线性相关系数(R2)均在0.987—0.999之间,大气质量浓度最低检出限分别为7.17、0.92、4.25、2.13 ng·m-3;Zn、Cd、Pb、Cu加标回收率分别为114%、103%、111%、96%,Cd测量准确度最高,测量精密度均小于8%,表明整个系统的重现性及准确度良好.在线应用结果表明联用系统能够连续在线自动监测,且Zn、Cd、Pb、Cu水溶性含量受到降雨冲刷影响较大.

南京市某测点大气中铅、汞污染水平研究

文章简述了大气中重金属(铅、汞)在线监测概况,分析探讨了南京市某测点环境空气中重金属铅、汞在线监测数据,得出结论:2017年、2018年南京市某测点环境空气中铅年均值和季均值都远远小于《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定的限值要求。2017年、2018年南京市某测点环境空气中汞年均浓度与全球城市大气汞浓度范围比较,处于相对比较低的水平。铅、汞的季度变化趋势与PM2.5季度变化趋势相对比较一致。

AS3在线污染监督,预警预报和溯源系统的开发及其对昆山市高新区颗粒物污染的应用测试

介绍了AS3在线污染监测,预警预报和溯源系统,及其在昆山市高新区的实测应用。自2013年开始,中国江苏天瑞仪器股份有限公司和法国ARIA科技有限公司结合各自在大气重金属监测仪器和大气环境模拟软件上的优势,共同研发了AS3系统,用于针对工业园区的大气颗粒物,尤其是重金属颗粒物的在线污染监测,预警预报和溯源。该系统包含仪器设备,信息处理,以及视图和结果分析3大模块。2015年6月在昆山市高新区的测试结果表明AS3系统能够实时有效地监测PM_(10),PM_(2.5),以及30种重金属元素。利用重金属元素示踪的方法对2015年6月11~13日,21日和24日天瑞仪器空气站监测到的浓度峰值进行源解析,分析得到这3个时间段分别可能受到沙尘、船只、以及工业生产或燃油的重要影响。利用系统中的扩散模型对混凝土生产排放和交通源排放进行模拟,结果显示,混凝土生产排放比交通源排放造成的颗粒物污染要多3个量级,影响范围可以达到3km以上。然而,由于局地气象条件变化的影响,混凝土生产排放的烟流扩散是不稳定的,随气象条件变化而不断变化。固定监测点没能捕捉最大污染烟流,因此,分散在几百米之外的监测点并不能够实时反映工业园区真实的大气污染情况。而大气环境模型的使用增加了空间污染监测的范围,提高了监测点位的实用性。上述结果表明,AS3系统这样的结合监测设备和污染模拟的系统的开发,对园区实时污染监管十分有利且必要。

基于MP-AES的在线检测技术在地表水中重金属监测中的应用

通过集成在线富集和在线热消解技术,建立了基于微波等离子体原子发射光谱法(MP-AES)的地表水中重金属的在线检测技术,对珠江干流之一的西江水样中重金属元素(Cd,Cu,Cr,Ni,Pb,Fe,Mn和Zn)进行现场同时在线监测。结果表明,该在线检测技术对这些重金属元素的定量检测能力满足地表水环境质量标准(GB 3838-2002)的限量要求;据环境标准样品中重金属元素分析结果,测定值与配制标准值一致;自来水加标样品的回收率为81.5%~102%。该检测技术对重金属的检出限为1.14~5.34μg/L,检测结果的相对标准偏差(RSD)为0.79%~9.4%,方法可满足地表水中重金属的现场、快速、连续、准确监测需求。

基于XRF技术的水质重金属连续在线监测系统的研制

基于X射线荧光光谱的水质重金属在线监测仪可用于含有砷、汞等重金属的工厂排污废水中的重金属元素含量的实时在线连续监测,检测时水样的取样量大,数据准确度高有代表性,无需额外添加药剂,不会对环境产生二次污染,设备结构简单可靠,无需复杂的预处理。

环境在线监测技术的应用与研究

环境在线监测技术能够准确、全面的反应目标污染物的浓度和变化趋势,实现对环境要素全时段、全方位的动态监测。文章简要概括了环境在线监测技术,综述了在水环境,大气环境等方面的应用研究,并介绍了环境在线监测技术的发展及存在的问题。

重金属废水在线监测系统数据有效性审核研究

本文通过阐述重金属废水在线监测系统数据有效性审核的定义、条件及流程,指出有效性审核对保证数据准确性、可靠性、科学性及合法性所起的重要作用,提出信息化管理及预知性维修的建议。

大气重金属在线监测系统验收及运行探讨

环境大气特征污染因子在线监测日益得到重视,重金属在线监测作为其中一项在冶金等工业园区得以推广,但是缺乏相应的技术验收规范和运行规范。通过分析宝钢股份一套重金属在线监测系统,讨论其满足监测需求的各项技术验收指标。分析结果得出主要的技术验收指标应满足:各元素测量精密度偏差≤5%、线性度>0.99、准确度偏差≤15%、稳定度偏差≤10%。同时有必要进行检出限测试、空白滤膜验收、采样流量准确度和稳定性测试等。最后结合系统运行情况提出运行中的质量控制和维护要求,以满足监测质量规范化的要求。

基于MP-AES的校园地下水体重金属监测研究

针对传统校园水体重金属监测耗时长、成本高、测定元素有限的问题,提出以微波等离子体原子发射光谱仪的校园水体重金属监测系统。首先将该重金属检测系统分为氮气发生器、微波等离子体原子发射光谱仪(MP-AES)、过滤模块、泵、闪蒸模块(DHS)、自动加标模块(CSI),然后对氮气纯度、吹扫气和闪蒸模式进行优化。结果表明:在氮气纯度为99.95%,不添加吹扫气,设置闪蒸模块的条件下,系统性能最优。以检出限作为指标,测定表明系统对大部分重金属有良好响应,且在无值守时,运行良好,可用于校园水体重金属监测。

水质重金属自动在线监测技术研究

人类生产活动产生的重金属不仅会造成环境污染还会对人体健康构成威胁。近年来,随着水质在线监测技术的发展,水中重金属的在线监测技术也成为热点研究问题。本文综合阐述了水质重金属在线监测的技术发展、原理及其仪器组成,重点介绍了比色法和电化学法,并探讨了水质重金属在线监测存在的问题及其未来发展方向。

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

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。