建设水污染源重金属在线监测系统技术研究及初探

建设水污染源重金属在线监测系统技术研究及初探

谢明

（山西省环境监控中心山西太原030024）

摘要：针对水污染源重金属铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、六价铬（Cr6+）、总铬（Cr）、汞（Hg）在线监测系统的安装、验收、运行维护的技术难点和重点进行研究，为开展水污染源重金属在线监测系统建设运行维护奠定基础。

关键词：污染源重金属；在线监测；安装；验收；

近些年随着我国工农业生产的快速发展，出现了重金属污染常发的状况。由于重金属污染毒性较大、易在生物链中富集和扩大且不会随时间降解[2]，因此水中重金属超标及其造成的问题已经严重危害到生态环境和人类的生命健康[3]，常规的手工监测在监测方法和频次上已经不能满足环境管理需求，水污染源重金属在线监测系统的建设意义重大，势在必行。

水污染源重金属在线监测系统是指由实现废水流量监测、废水重金属水样采集、废水重金属水样分析及分析数据统计与上传等功能的软硬件设施组成的系统，但在建设中的安装、验收和运行维护的标准和技术规范仍然是空白，制约了水污染源重金属在线监测系统的建设，本文重点对水污染源重金属在线监测系统建设中的安装、验收和运行维护存在的技术难点和重点进行了研究。

1.水污染源重金属在线监测系统建设中安装、验收相关技术要点

水污染源重金属在线监测系统的安装和验收阶段涉及采样系统、分析系统、比对调试、质量控制等众多方面，许多可以参考水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）HJ/T353和水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）HJ/T354来执行，但是由于废水中重金属的特殊危害性及监测分析方法区别于常规污染因子，一些安装验收重点是HJ/T353和HJ/T354所没有包括的，需要我们重点关注和研究解决。

(1)采样系统

由于废水中铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、六价铬（Cr6+）、总铬（Cr）、汞（Hg）等重金属都属于一类污染物质，其采样采水点必须设置在车间、车间处理设施或专门处理此类污染物设施处的排放口，而不是生产企业的总排放口，这点是明显有别于其他污染因子的监测的，另外，为保证流量计的安装及准确使用，原则上不建议使用管道式排放口；

采样距离方面，HJ/T353规定监测站房与采样点的距离不大于70米，考虑到重金属的特殊性，通过调研国内主流水污染源重金属在线监控供货厂商和现场监测。同时，为减少采样取水管材料应对所监测项目的干扰，采样管路应采用优质的硬质PVC或PPR管材，严禁使用软管做采样管；

样品采集方面，常规的污染因子可以采集瞬时样品进行分析，并可远程实现启动采样和留样、实现混合水样和瞬时水样的超标留样、平行监测留样和比对监测留样功能。

(2)分析系统

水质重金属分析仪器的包括很多性能指标，例如准确度、精密度、相对误差等，选择合适的性能指标范围是水污染源重金属在线监测系统真实、准确反映水质重金属情况的重要保证，也是安装验收阶段中必须要满足的重要指标。如不同浓度的实际水样时的性能指标限值，则需要大量实验和现场测试得出，针对铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、六价铬（Cr6+）、总铬（Cr）、汞（Hg）等重金属，我们选取三家以上国内主流水污染源重金属在线监控供货厂商的产品，在相同环境下分别测试，对水污染源重金属在线监控的定量下限、精密度、电压稳定性、环境温度稳定性、数据有效率和最小维护周期等主要性能指标进行综合测定，同时通过现场监测，对水污染源重金属在线监控设备示值误差、零点漂移、量程漂移、离子干扰、记忆效应、标样加入试验、实际水样比对检测、一致性等主要性能指标进行比对测定，得出一个比较合理的性能指标参数，具体见表1。

2.水污染源重金属在线监测系统运行考核

由于水中重金属属于一类特殊污染物，且水质重金属超标三倍即入刑，重金属在线监测设备的精度很高，其在线监测系统的运营考核要严于普通污染因子（如COD、氨氮）在线监测系统的运营考核，需要重点关注的有：

a重金属在线监控的运行人员必须经过培训，持证上岗；

b每次运营都要重点检查分析仪参数的设定，参数修改动作必须记录保存并上报管理部门备案；

c运营时要重点关注量程的设定，量程设置范围应接近现场实际排放标准的2-3倍限值，同时分析仪、工控机、数采仪的量程设定一致；

d运营频次每周应不少于2次，其所用标准物质应来自国家级标物中心，校零校标要严格备案；

e重金属在线监测的校验频次，如实际水样比对和质控样试验，由原来的至少每月一次增加为至少每两周一次；

f监测过程中产生的废液必须妥善处置。

3结论

优化选择了废水中铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、六价铬（Cr6+）、总铬（Cr）、汞（Hg）等重金属在线监测系统的采样距离，采样模式；试验了验收以及运行考核过程中比对监测等的技术指标；考虑到重金属在线监测的特殊性，优化设计了运行考核的频次及条件，不仅为运行考核监管提供了依据，还可以保证水污染源重金属在线监测系统的运行效果，为开展水污染源重金属在线测控建设及运行考核奠定了基础。

参考文献：

[1]罗秋香.广西重金属污染监测与防治初探[J].广西师范学院学报（自然科学版），2014.31(1):101-104.

[2]杨秋红、吕航、宋倩等.土壤污染的生物修复技术及其进展[J].资源开发与市场,2009(8):736-740.

[3]望福顺，水体重金属在线监测系统及自动分析方法研究[J].河北农业大学，2015