[发明专利]一种多模式水质重金属在线监测系统

说明书

本发明公开了公开了一种多模式水质重金属在线监测系统。该多模式水质重金属在线监测系统包括采样过滤装置、第一蠕动泵、第一样品容器、第二蠕动泵、加热消解装置、第二样品容器、富集装置、第三样品容器、光谱检测仪器、第一多通道切换阀、注射泵、第二多通道切换阀、第三蠕动泵和控制单元，控制单元通过电气连接各部件。该监测系统可根据不同的水质监测要求灵活调用系统内部子部件实现4种不同的水质监测模式，适用于各类高低污染程度水中重金属的无人值守的远程监控，具有适用范围广、分析稳定性高、抗干扰能力强的特点。

技术领域：

本发明涉及环境监测技术领域，尤其是涉及一种多模式水质重金属在线监测系统。

背景技术：

我国的水资源现状存在总量紧缺、人均占有量低、地区分布不均、水体污染日益加重、城市缺水情况凸显等问题。目前我国污水、废水日排放量达到1亿立方米。据近几年中国环境状况公报，我国地表水近1/3监测断面为Ⅳ类以下水质，我国地下水60％监测点水质较差和极差，重金属污染是危害最大的水污染问题之一，我国地表水重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1％。水质监测数据表明，我国地表水和地下水除汞、镉，铬和铅污染较普遍严重外，铜、镍，锌，钼和锰等重金属在水体中超标现象严重。由于缺少对水体中重金属长期有效的连续监控和风险预警，重金属等毒害物质污染引起的地表水和饮用水污染事故的频发，水体重金属污染问题严重地危害群众健康，造成恶劣影响。

目前国内外应用于水中重金属检测原理主要有比色法、电化学方法(阳极溶出伏安法)、原子荧光光度法(AFS)及电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)。在实际应用过程中又以比色法和电化学方法使用最多。比色法在实际应用过程中存在以下缺点：首先比色法分析易受共存离子的干扰，需要使用大量有毒试剂，基于此检测原理的单台仪器只能测一个重金属元素，且适用于高浓度水体和废水，不适用于重金属含量较低的地表水水质监测。基于电化学检测原理多采用阳极溶出伏安法，该方法灵敏度好，但重现性很差，且在检测过程中易受水中有机物的干扰，水样需要预处理，同时在日常仪器运行中需要经常对电极进行维护，对维护人员要求较高。

近期，国内在线监测仪器厂家开发出基于ICP-MS法和基于AFS法的水质重金属在线监测仪。基于ICP-MS检测原理的监测仪器虽然检测能力强，但该方法对基体耐受性差，且该类仪器对安装环境要求高，维护成本高，不适用于监测站运行。基于AFS监测仪器主要针对易氢化物发生元素进行测定，在检测过程中易受荧光淬灭效应的干扰，且只能针对有限元素进行分析，另外仪器采用氩气为工作气体，运行成本高，在运行过程中需对光源(空心阴极灯、氙灯)进行定期更换维护，运行成本较高。

同时，我国水体的水样基质复杂，重金属污染程度差别较大(从微量到痕量)，目前对水中重金属的在线分析，除了要求分析速度快和灵敏度好之外，还要满足准确度高、稳定性好、检测限低、监测范围广、抗干扰能力强、可多元素同时测定等要求，传统在线分析仪器方法无法满足要求。因此，研制可适应各种不同污染程度水质、准确度高、稳定性良好续监测能力的新型在线重金属检测技术是目前水中重金属污染监控迫切需求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种应用范围广、适应能力强的多模式水质重金属在线监测系统，本发明根据不同的水质监测要求灵活调用系统内部子模块实现模式的切换，满足各类高低污染程度水质重金属浓度在线监测，根据不同水质自由切换水样的前处理模式，应用范围广，分析稳定性高、抗干扰能力强。