重金属速测仪

工业废气和工业废水中含有大量的重金属，没有经过处理后直接排放到土壤、水、气的生态环境中会对生态环境造成巨大的危害。资料显示，环境(土、水、气)中的污染物主要以镉(7%)、镍(4.8%)、砷(2.7%)、铜(2.1%)、汞(1.6%)、铅(1.5%)、铬(1.1%)等污染为主。资料显示，我国土壤点位总超标率为16.1%，其中1.1%为重度、1.5%为中度；耕地土壤点位超标率为19.4%，其中重度1.1%、中度1.8%。土壤、地表水和地下水中未消解的重金属进入作物和水产品，这些产品被人类食用后这些重金属在人体内累积，会对人的身体健康造成严重损害，近些年频发来的食品安全事件就是重金属污染的一个缩影。近年来农产品特别是粮食、蔬菜、水产品的重金属污染问题备受关注，但是常规的重金属检测技术耗时、费力，无法现场快速分析，难以在田间地头和生产一线及时发现重金属污染，从而采取有效防控措施。其中，电热蒸发技术(ETV)可以直接分析固体样品，无需复杂样品处理，具有快速、绿色、高效的特点。但是，该技术一直困囿于目标元素传输效率低、复杂样品基质干扰，从而影响重金属的精准测定。近日，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队，在重金属快速检测的关键技术理论方面取得重要进展，首次提出了基于电热蒸发微等离子体的重金属元素传输增强技术，揭示了重金属原子及其纳米颗粒物在传输过程中的形态演变机理。该研究首次开发了基于介质阻挡放电的微等离子体传输增强技术，电热蒸发导入砷元素的传输效率达到100%，并利用微等离子体石英阱技术，实现固体进样的基体干扰消除；同时，揭示了重金属砷在蒸发、传输、捕获和释放过程中的分子原子形态演化机理，为进一步实现重金属速测仪器的现场化和小型化提供了基础理论和技术储备。

政策解读重金属具有较强的迁移、富集、潜伏性和生物毒性，威胁生态环境安全和人体健康。“十三五”时期，重金属污染防控取得积极成效，但重金属污染防控仍任重道远，党中央、国务院对此高度重视，于3月7日发布了《关于进一步加强重金属污染防控的意见》。《意见》明确指出强化重点区域、重点行业重金属污染监控预警，对有色金属冶炼企业集中的工业园区、重点区域及其周边水、气、土壤等开展重金属长期跟踪监测，对铅、汞、镉、铬和砷五种重金属污染物排放量实施总量控制。管控的重点行业包括重有色金属矿采选业，重有色金属冶炼业，铅蓄电池制造业，电镀行业，化学原料及化学制品制造业，皮革鞣制加工业等6个行业。因此，为了贯彻落实“十四五”规划，切实抓好重金属污染防治，保护人民群众身体健康、促进社会稳定和谐，亟需开展重金属污染环境监测工作，提高生态环境监测现代化水平，为生态环境持续改善和生态文明建设实现新进步奠定坚实基础。1监测技术目前，我国重金属的测定方法包括前处理和测定两个部分，前处理主要采用传统酸消解及微波消解。测定方法包括分光光度法、电化学分析法、原子吸收法、原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法等。 分光光度法具有设备简单、 方法可靠、 简便快速 、 应用广泛等优点 , 已成为测定重金属的重要方法之一 ，但是其存在易被其他离子干扰等问题。电化学分析法在环境监测中占有重要地位。电化学方法主要是阳极溶出伏安法，大大降低了重金属的检出限值 。原子吸收法该方法具有灵敏度高 、检出限低、 分析速度快、选择性好、抗干扰能力强等优点 , 被列为测定地表水、废水中金属元素的标准分析方法。电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）检出限低，主要用于痕量重金属的检测，但目前由于仪器价格高、检测成本高等问题，尚未得到广泛应用。2重金属自动监测行业现状01标准规范方面l 自动在线监测仪标准不全：目前近年来，中国生态环境部陆续发布了总铅、总镉、总砷、六价铬在线监测仪标准规范，通过对产品性能检测、实际应用等进行定性评价。但目前，标准规范还不全面，需要进一步补充完善，为规范重金属在线监测行业提供技术保障l 目前尚未发布重金属自动在线监测仪的运行、安装、验收等标准规范02监测技术方面l 测定准确度低：市面上部分重金属自动监测产品无前处理过程，加之现场水样复杂，缺乏抗干扰能力，标液能测准，但面对实际水样测试，频繁“超标”、测定不准等问题就逐渐暴露出来；l 测定易受干扰：含重金属废水成分复杂，重金属测定过程中易受其它因素（色度、浊度、其他离子）干扰，监测过程中易发生沉淀，系统管路易堵塞，需要定期手工清洗；l 检测方法不适用：不同应用场景中（地表水、水源地、排放废水等）重金属浓度不同，对水质监测设备的检出限值、检测方法的适用性方面提出要求；l 创新性不强：目前整个重金属检测行业创新性不强，很多技术面临卡脖子问题，如ICP-MS中关键元器件国内尚不能实现自主研发；l 远程运维能力不足：目前，国家要求运维人员每周须到现场进行运维，耗费人力物力，且运维效率低，运维成本高。3对策（1）应该进一步完善重金属监测方面的法律法规，制定更合理、更严格的标准规范。加快重金属监测的先进技术分析方法的标准化工作，进一步完善重金属自动监测仪表（技术要求、运行、安装、验收等）的相关规范，为重金属精准管控提供有力保障；（2）目前能用于重金属监测的方法多，每种方法都具有一定的检出限值，在实际的监测过程中能够根据水质的实际情况针对性地选择一种或者两种配合使用。通常来说，对含量比较低的地表水和饮用水源地的重金属监测，使用电化学法和原子吸收法；而对于污染源企业排放废水来说，经济、准确的分光光度法也是一个好的选择；（3）企业自身应加强关键核心技术研发，建立以质量为基础的品牌发展战略。开展关键材料、设备的研发和生产，推进产学研用协同创新，解决卡脖子技术难关，全面提高我国重金属监测能力和水平；（4）加强智慧感知-远程运维监测体系建设。综合运用“监测数据+质控数据+流程日志+参数识别+平台反算”的数据防伪技术，结合远程质控测试、仪器校准、故障诊断等功能，建立自动预判、智能审核及人工审核相结合的多级数据审核机制，增强异常数据报警诊断。运用GIS定位、AI智能、自动控制等技术对运维人员、车辆、仪器设备、备品备件、运维维护等信息进行动态管理，实现运维全过程留痕。关于我们朗石是水质监测领域公认的技术领先企业，自成立以来一直潜心研究重金属监测技术：阳极溶出伏安法、化学比色法、冷原子吸收法以及适应各种应用场景的前处理技术。产品系列齐全，环境保护产品认证证书齐全，监测参数包括铅、汞、镉、总铬、六价铬、砷、锌、铜、镍、锰、银、铁等，覆盖了国内现阶段重点关注的重金属污染物，可以满足不同场景的应用，为了满足运维需要，还推出了WEIMS智慧运维平台，欢迎前来咨询。

一、粮食重金属安全2020年04月，国家市场监督管理总局关于9批次食品不合格情况的通告，指出农兽药残留超标，微生物污染、重金属污染超标—韭菜中的镉（以Cd计），各地加大市场监督力度，如食品溯源、食品快检等；同月，云南省昭通市镇雄县销毁一批来自湖南益阳的重金属超标大米。湖南省益阳市通过调查核实相关情况，决定对7家涉事企业予以立案调查。粮食重金属污染可能来源于粮食生产、加工制作过程。那么如何快速测定粮食中重金属的含量，助力中国好粮油和食品安全呢？ 二、重金属的测定方法目前重金属的测定方法有多种，例如石墨炉原子吸收光谱法，电感耦合等离子体发射光谱法和阳极溶出伏安法等。上述前二种仪器所用机器尺寸相对较大，仪器昂贵，对实验室测试过程人员要求高；而基于阳极溶出伏安法的仪器价格相对便宜很多、主机体积小巧，操作简便，方法检测限可达ppb级别。阳极溶出伏安法是将恒电位电解富集与伏安法测定相结合的一种分析方法。其记录电压、电流曲线，峰面积与含量呈线性关系，进行定量分析。 三、使用SJB-801便携式重金属离子分析仪测定食品中重金属含量（1）仪器：SJB-801便携式重金属离子分析仪、及其他样品前处理制备仪器（2）电极：玻碳工作电极、参比电极、对电极。（3）试剂：超纯水、酸溶液、标准溶液、电解液、还原剂等（4）样品（5）测定流程如下： 图1：“快速测试”界面 图2：“金属离子选择”界面 图3：“食品类别”界面 图4：标准曲线 图5：工作曲线 四、仪器介绍图：SJB-801便携式重金属离子分析仪 ● 4.3寸高亮彩屏，菜单式操作，简单易上手；● 可视化设计： ◇自动标定、自动清洗，操作过程界面显示； ◇测量、标定、清洗等过程等待时间界面显示； ◇显示测量扫描曲线，便于读数分析；● 采用阳极溶出伏安法，检出限低，zui低可至0.1ppb；● 检测速度快，单次测量最快可在5分钟内完成；● 耗材自主开发，配套试剂满足不少于50次测量，成本优势明显。● 内置快速测试、标准测试、标准添加等多种测量模式，检测方法可直接调用，快速测试模式三步完成检测，快速方便；● 内置铅、镉、铜、砷、汞、锌、硒、锰、镍、铬10种离子的检测方法，直接调用；通过软件升级轻松拓展其它重金属离子检测方法；● IP65防护等级，多种供电方式，支持与常用手机充电器的通用交流电源适配器配用，支持4节5号可充电镍氢电池供电、USB端供电、外置式移动电源、USB车载电源；适于移动测量；