连续在线水中汞分析仪

中科院安徽光学精密机械研究所将于2011年远赴极地进行科考，对大气汞循环进行深入研究。作为全球性污染物，汞的环境循环是非常重要的一个研究领域，与其他重金属主要吸附在颗粒物上的污染不同，汞是以单质的形态即蒸汽态存在于大气中，且含量相对较低，较其他类型重金属更难以捕捉和检测。 在加工各种含汞矿石、燃烧含汞无机和有机燃料时，大量的汞会进入大气中，而大气中的汞又会通过沉降等因素进入自然循环中，在微生物的作用下发生甲基化等作用，进而进入食物链，使得毒性更强的甲基汞直接危害食品的安全，因而监测和检测特定区域的大气汞浓度是十分必要的。由于大气属于时空连续变异体，极不稳定，同区域的大气随着时间、地点、气象条件等的不同，其特性发生较大的变化。因而选用高灵敏度和快速的汞分析仪器有着特殊的意义。 北京普立泰科仪器有限公司（北京绿绵巨贸公司）与俄罗斯LUMEX公司于近日对在中科院安徽光学精密机械研究所的RA-915AM进行了安装调试。RA-915AM大气在线连续监测汞分析仪采用了具有专利技术的同位素聚焦汞灯，使得光源发射出的光线具有更为纯净和足够强的谱线。同时独有的多光程检测池使有效光程达到9.6米，极大的提升检测灵敏度，以上技术使得RA-915AM在不使用载气，采用更稳定的原子吸收技术的同时，检测的灵敏度达到了0.5ng/m3，同时仪器具有非常高的时间分辨率，对于实时研究气体浓度变化趋势有着无可比拟的优势。 基于以上优点，中科院安徽光学精密机械研究所的研究员经过多方考察，最终选定了RA-915AM作为将来开展工作的工具，并计划在下次极地科考项目中将仪器安装在极地地区以长期监测极地区域的大气中的汞含量。

仪器信息网讯 2011年11月9-10日，“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2011)”在北京国际会议中心隆重召开。本次论坛吸引了600余名观众参加，50余家在线分析仪器厂商参展。本次论坛设有多个分会场，40余名来自石化、环保、食品等行业的专家学者做了报告。　　为让广大网友更有针对性的了解本次论坛报告的内容，仪器信息网根据报告的内容，对报告进行分类，并将报告内容整理成文，以飨读者。以下是本次论坛中众多专家学者针对“在线分析仪器在环境监测中的应用”所作报告的合集。　　国家生化工程技术研究中心（上海） 张嗣良主任　　报告题目：用于生物过程的先进在线科学仪器研制　　张嗣良主任在报告中说到，生物过程技术广泛运用到医药、轻工、食品、农业、环保、能源等产业中，在国民经济发展中发挥了巨大的作用。随着众多传统产业的现代生物技术改造及不同产品过程优化与放大技术研究的进展，迫切需要新设计原理的科学仪器，这些仪器将在产业的发展着中起着不可或缺的作用。　　张嗣良主任还重点介绍了以生物过程技术为基础的、可用于湖泊水华预测的湖泊藻类生命观测系统。该系统由在线质谱分析系统、在线传感器、在线总氮/总磷、在线TOC、在线细胞显微仪等仪器组成，成功提前一周预测太湖水华爆发，成为“十一五”国家水专项五个标志性成果之一；未来将继续此方面的研究，并推动其中一些仪器实现产业化。天津大学精密仪器与光电子工程学院 赵友全教授报告题目：一种快速在线水中油污监测技术研究　　赵友全教授在报告中回顾了水中在线矿物油检测技术和方法，提出了一种基于光散射技术的水中油污染快速检测方法，即采用激光粒度仪测定了油滴粒径分布，利用散射光检测技术实验测定了0-50ppm含油的样本，线性系数可达r20.92。实验证明该方法可以快速测定流动水体中油滴颗粒的含量，实时快速，是一种可在线绿色检测技术，可为海面溢油的在线监测提供一种新的设备。　　但同样需要注意的是，散射方法同样会受到水溶液中的同量级颗粒物、水中盐分、温度的干扰，而且水中湍流、波浪、深度等等因素，水中油份是一个动态变化的量，如何准确测定有待更多更深入的多学科交叉与合作。　　北京市化工研究院 尹洧高工　　报告题目：水质在线监测系统及其应用　　尹洧高工在报告中介绍了水质在线监测系统的组成、功能与应用，并对该系统监测的各类水质指标的测量方法与技术规范做了一一讲解。他重点介绍了COD的测量方法，他认为现行的铬法的化学需氧量测量方法存在严重的二次污染，应当用环保的紫外吸收光度法来替代该方法。　　采用紫外吸收光度法可根水体对于紫外光的吸光度大小来反映水体被有机物污染的程度，其得出的数据与BOD、COD、TOC、TOD等有较好的相关性。该方法操作简便，易于实现自动测定，属于纯物理光学的测定方法，基本不使用化学药品，不存在测量后废液的污染问题，是无污染的绿色分析方法。　　河北先河环保科技股份有限公司 安胜波先生　　报告题目：浮标式水质自动监测系统的研究　　安胜波先生在报告中介绍了一种野外无人值守的浮标式水质自动监测系统。浮标自身提供安装载体及能源动力，采用适用于长期水质监测的投入式、免试剂水质传感器，可监测常规的水质参数以及气象、水文参数，通过GPRS实现浮标系统与中心监控平台之间的数据传输和远程控制。中心监控平台采集、分析、诊断监测数据，在发生水质污染事故时能及时发出报警。　　该浮标监测系统能够耐受恶劣气候环境，连续2个月的试运行期间，仪器工作状态良好，通信正常，浮标系统的测试数据与人工采样进行实验室测定的结果有较好的一致性。该浮标水质系统真正实现了湖泊、水库、河流等水体水质的原位测量及水质的实时连续监测和远程监控，在未来的水质安全领域必将发挥重要的作用。　　北京雪迪龙科技股份有限公司 崔厚欣先生　　报告题目：烟气重金属汞排放在线连续监测系统设计　　崔厚欣先生在报告中介绍了：由于我国燃煤技术普遍落后，燃煤释放的汞对环境生态系统的污染更为严重，因此对烟气重金属汞的排放监测是很重要的。汞排放的的测量主要有湿化学分析法、干法吸附剂法和在线分析法。　　在线分析技术是近年来一项发展很快的新型技术，可实现在线、实时的分析及监测。本文在介绍汞的危害、当前汞监测的主要方法的基础上，设计了烟气汞排放在线监测系统，主要包括烟气采样、样气传输、气体转化、冷凝除湿、汞分析仪、流量控制等单元，为环境监测和保护提供实时可靠的数据。　　美国哈希公司 许祎先生　　报告题目：在线TOC分析仪测量技术最新进展及其应用　　许祎先生在报告中对总有机碳(TOC)测定的原理及方法、最新的氧化方法(TSAO)以及对TOC与COD、BOD的相关性等作了全面的评述，并介绍了在线TOC分析仪最新测量技术在含油废水、乳制品废水等的应用。　　哈希最新的Biotector在线TOC分析仪采用TSAO氧化法，提高了氧化效率，且使用范围得以拓宽，具有结构简单、重现性好、灵敏度高、稳定可靠、不产生二次污染、维护量低等优点，是实现有机污染物在线监测的良好工具。　　西克麦哈克(北京)仪器有限公司 方培基总工　　报告题目：烟气汞排放连续监测系统技术探讨　　方培基总工在报告中介绍了西克麦哈克推出的新一代汞分析仪器——MERCEM300Z的结构特点、核心部件、性能优势以及应用情况。　　MERCEM300Z采用已在实验室成功地实行多年的塞曼原子吸收法，并组合了塞曼原子吸收测量原理和高温转换器，成功地利用了两种方法的全部优点。此外，MERCEM300Z采用“直接测量”方法，即直接在高温度转换器内完成汞测量，这一技术是西克公司的专利，具有极高的可靠性。　　北京市市政工程设计研究总院 赵捷先生　　报告题目：污水处理上自动化控制系统及控制功能实现　　赵捷先生在报告中以北京市某污水处理厂的自控系统的设计为例，介绍了污水处理厂控制系统的配置和各个处理过程的控制功能需要及其实现。　　在污水处理流程中，污水处理厂需要配置在线检测仪表。这些仪表主要用于检测工艺流程中各个环节的主要工艺参数，并将测量到的信号送入相应的现场控制站，具有重要作用。　　中国石油化工股份有限公司广州分公司检验中心 卓益坚先生　　报告题目：催化再生烟气湿法脱硫装置在线分析仪表的应用　　卓益坚先生在报告中分析了重催烟气脱硫钠碱法工艺，并对在线分析仪表选型与应用情况进行了总结。　　目前安装必要的在线分析仪表提供实时监测数据，是提高脱硫装置可靠性的重要手段，是确保主体装置连续长周期运行的要求。在湿法脱硫工艺中采用电极可在线插拔并带自动清洗功能的PH测量系统是非常必要的 采用振动管式密度计要采取防止取样管堵塞的措施 冷干法的CEMS取样系统在取样泵前和取样泵后各一级制冷，确保系统正常。卓益坚先生最后提到，由于无法对外排污水的COD值进行准确测量，且会带来新的污染，建议取消COD在线监测。

概述石油被誉为“工业的血液”，其产品被广泛用于国民经济的各个领域。近年来由于安全管理不到位、人员违规操作等原因导致石油企业事故屡屡发生，泄露的石油不仅污染了空气，还污染了地表水和地下水，其中四乙基铅和甲基叔丁基醚作为石油中重要的添加剂常在污染水体中被检出。目前，实验室普遍采用《HJ 959-2018 水质 四乙基铅的测定 顶空/气相色谱-质谱法》测定水中四乙基铅的含量，而谱育科技EXPEC 2100 水中挥发性有机物在线监测系统已实现对四乙基铅和甲基叔丁基醚的现场自动连续监测。图四乙基铅和甲基叔丁基醚的化学结构式EXPEC 2100 水中挥发性有机物在线监测系统由EXPEC 240 全自动吹扫捕集进样器 和 EXPEC 2000-MS 在线GC-MS组成，搭配 EXPEC 243 自动稀释仪实现了标准溶液的自动配制。本文使用该系统建立了水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的在线监测方法。 方法参数吹扫捕集参数：吹扫时间：3 min；解吸温度：200 ℃；解吸时间：1 min；色谱参数：进样口温度：100 ℃；分离比：5:1；载气流量：1 mL/min；程序升温：初始温度40 ℃保持2 min，以15 ℃/min升至80 ℃，再以20 ℃升至200 ℃并保持3.3 min；质谱参数：离子阱温度：70 ℃；扫描模式：全扫描模式；质量数扫描范围：40-300 amu。分析结果方法学指标 四乙基铅和甲基叔丁基醚总离子流色谱图 四乙基铅的标准曲线 甲基叔丁基醚的标准曲线 绘制标准曲线如上图所示：四乙基铅和甲基叔丁基醚的校准曲线线性相关系数R2均在0.99以上。小结EXPEC 2100水中挥发性有机物监测系统参照HJ 959-2018标准建立的一种在线监测水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的方法。与HJ 959-2018方法相比：1. 具有更低的检出限；2. 全流程在线监测，省时省力；3. 可实时上传分析数据。