Introdução às tecnologias de teste de qualidade da água comumente usadas

A seguir está uma introdução aos métodos de teste:
1. Tecnologia de monitoramento de poluentes inorgânicos
A investigação da poluição da água começa com Hg, Cd, cianeto, fenol, Cr6+, etc., e a maioria deles é medida por espectrofotometria. À medida que o trabalho de protecção ambiental se aprofunda e os serviços de monitorização continuam a expandir-se, a sensibilidade e a precisão dos métodos de análise espectrofotométrica não conseguem satisfazer os requisitos da gestão ambiental. Portanto, vários instrumentos e métodos analíticos avançados e altamente sensíveis foram desenvolvidos rapidamente.

1. Métodos de absorção atômica e fluorescência atômica
Absorção atômica de chama, absorção atômica de hidreto e absorção atômica de forno de grafite foram desenvolvidas sucessivamente e podem determinar a maioria dos elementos metálicos traços e ultratraços na água.
O instrumento de fluorescência atômica desenvolvido em meu país pode medir simultaneamente compostos de oito elementos, As, Sb, Bi, Ge, Sn, Se, Te e Pb, em água. A análise desses elementos propensos a hidretos possui alta sensibilidade e precisão com baixa interferência na matriz.

2. Espectroscopia de emissão de plasma (ICP-AES)
A espectrometria de emissão de plasma desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos e tem sido utilizada para a determinação simultânea de componentes de matriz em água limpa, metais e substratos em águas residuais e múltiplos elementos em amostras biológicas. Sua sensibilidade e precisão são aproximadamente equivalentes às do método de absorção atômica por chama e é altamente eficiente. Uma injeção pode medir de 10 a 30 elementos ao mesmo tempo.

3. Espectrometria de massa por espectrometria de emissão de plasma (ICP-MS)
O método ICP-MS é um método de análise por espectrometria de massa que utiliza ICP como fonte de ionização. Sua sensibilidade é 2 a 3 ordens de grandeza superior à do método ICP-AES. Especialmente ao medir elementos com número de massa acima de 100, sua sensibilidade é superior ao limite de detecção. Baixo. O Japão listou o método ICP-MS como método de análise padrão para a determinação de Cr6+, Cu, Pb e Cd em água. ​

4. Cromatografia iônica
A cromatografia de íons é uma nova tecnologia para separar e medir ânions e cátions comuns na água. O método possui boa seletividade e sensibilidade. Vários componentes podem ser medidos simultaneamente com uma seleção. O detector de condutividade e a coluna de separação de ânions podem ser usados ​​para determinar F-, Cl-, Br-, SO32-, SO42-, H2PO4-, NO3-; a coluna de separação de cátions pode ser usada para determinar NH4+, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, etc., usando eletroquímica. O detector pode medir I-, S2-, CN- e certos compostos orgânicos.

5. Espectrofotometria e tecnologia de análise de injeção de fluxo
O estudo de algumas reações cromogênicas altamente sensíveis e seletivas para a determinação espectrofotométrica de íons metálicos e não metálicos ainda atrai atenção. A espectrofotometria ocupa uma grande proporção no monitoramento de rotina. É importante notar que a combinação desses métodos com a tecnologia de injeção em fluxo pode integrar muitas operações químicas, como destilação, extração, adição de vários reagentes, desenvolvimento e medição de cor em volume constante. É uma tecnologia automática de análise laboratorial e é amplamente utilizada em laboratórios. É amplamente utilizado em sistemas de monitoramento automático online da qualidade da água. Tem as vantagens de menos amostragem, alta precisão, velocidade de análise rápida e economia de reagentes, etc., o que pode liberar os operadores do trabalho físico tedioso, como medir NO3-, NO2-, NH4+, F-, CrO42-, Ca2+, etc. na qualidade da água. A tecnologia de injeção de fluxo está disponível. O detector pode usar não apenas espectrofotometria, mas também absorção atômica, eletrodos seletivos de íons, etc.

6. Análise de valência e forma
Os poluentes existem em diferentes formas no ambiente aquático e a sua toxicidade para os ecossistemas aquáticos e para os seres humanos também é muito diferente. Por exemplo, Cr6+ é muito mais tóxico que Cr3+, As3+ é mais tóxico que As5+ e HgCl2 é mais tóxico que HgS. As normas e monitoramento de qualidade da água estipulam a determinação de mercúrio total e alquilmercúrio, cromo hexavalente e cromo total, Fe3+ e Fe2+, NH4+-N, NO2–N e NO3–N. Alguns projetos também estipulam o estado filtrável. e medição da quantidade total, etc. Na pesquisa ambiental, para compreender o mecanismo de poluição e as regras de migração e transformação, não é apenas necessário estudar e analisar o estado de adsorção de valência e o estado complexo das substâncias inorgânicas, mas também estudar sua oxidação e redução do meio ambiente (como a nitrosação de compostos contendo nitrogênio). , nitrificação ou desnitrificação, etc.) e metilação biológica e outras questões. Metais pesados ​​que existem na forma orgânica, como alquil chumbo, alquil estanho, etc., estão atualmente recebendo muita atenção dos cientistas ambientais. Em particular, depois que o trifenil estanho, o tributil estanho, etc. foram listados como desreguladores endócrinos, o monitoramento de metais pesados ​​orgânicos A tecnologia analítica está se desenvolvendo rapidamente.

2. Tecnologia de monitoramento de poluentes orgânicos

1. Monitoramento de matéria orgânica consumidora de oxigênio
Existem muitos indicadores abrangentes que refletem a poluição dos corpos d’água por matéria orgânica consumidora de oxigênio, como índice de permanganato, CODCr, DBO5 (incluindo também substâncias redutoras inorgânicas como sulfeto, NH4+-N, NO2–N e NO3–N), carbono total da matéria orgânica (TOC), consumo total de oxigênio (TOD). Estes indicadores são frequentemente utilizados para controlar os efeitos do tratamento de águas residuais e avaliar a qualidade das águas superficiais. Esses indicadores têm uma certa correlação entre si, mas seus significados físicos são diferentes e são difíceis de substituir entre si. Dado que a composição da matéria orgânica consumidora de oxigénio varia com a qualidade da água, esta correlação não é fixa, mas varia muito. A tecnologia de monitorização destes indicadores amadureceu, mas as pessoas ainda estão a explorar tecnologias de análise que podem ser rápidas, simples, economizadoras de tempo e económicas. Por exemplo, o medidor rápido de DQO e o medidor rápido de DBO com sensor microbiano já estão em uso.

2. Tecnologia de monitoramento de categoria de poluentes orgânicos
A monitorização dos poluentes orgânicos começa principalmente pela monitorização das categorias de poluição orgânica. Por ser um equipamento simples, é fácil de fazer em laboratórios gerais. Por outro lado, se forem encontrados problemas importantes no monitoramento das categorias, poderá ser realizada uma identificação e análise mais aprofundada de certos tipos de matéria orgânica. Por exemplo, ao monitorar hidrocarbonetos halogenados adsorvíveis (AOX) e descobrir que o AOX excede o padrão, podemos usar ainda mais o GC-ECD para análises adicionais para estudar quais compostos de hidrocarbonetos halogenados são poluentes, quão tóxicos são, de onde vem a poluição, etc. . Os itens de monitoramento da categoria de poluentes orgânicos incluem: fenóis voláteis, nitrobenzeno, anilinas, óleos minerais, hidrocarbonetos adsorvíveis, etc. Métodos analíticos padrão estão disponíveis para estes projetos.

3. Análise de poluentes orgânicos
A análise de poluentes orgânicos pode ser dividida em VOCs, análise de S-VOCs e análise de compostos específicos. O método GC-MS de remoção e captura é usado para medir compostos orgânicos voláteis (VOCs), e extração líquido-líquido ou extração em fase micro-sólida GC-MS é usado para medir compostos orgânicos semivoláteis (S-VOCs), que é uma análise de amplo espectro. Use cromatografia gasosa para separar, use detector de ionização de chama (FID), detector de captura elétrica (ECD), detector de nitrogênio e fósforo (NPD), detector de fotoionização (PID), etc. usar cromatografia em fase líquida (HPLC), detector ultravioleta (UV) ou detector de fluorescência (RF) para determinar hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, cetonas, ésteres ácidos, fenóis, etc.

4. Monitoramento automático e tecnologia de monitoramento total de emissões
Os sistemas de monitoramento automático da qualidade da água ambiental são, em sua maioria, itens de monitoramento convencionais, como temperatura da água, cor, concentração, oxigênio dissolvido, pH, condutividade, índice de permanganato, CODCr, nitrogênio total, fósforo total, nitrogênio amoniacal, etc. sistemas de monitorização da qualidade em algumas secções importantes de qualidade da água controladas a nível nacional e publicação de relatórios semanais sobre a qualidade da água nos meios de comunicação social, o que é de grande importância para a promoção da protecção da qualidade da água.
Durante os períodos do “Nono Plano Quinquenal” e do “Décimo Plano Quinquenal”, meu país controlará e reduzirá as emissões totais de CODCr, óleo mineral, cianeto, mercúrio, cádmio, arsênico, cromo (VI) e chumbo, e pode precisar passar por vários planos de cinco anos. Somente fazendo grandes esforços para reduzir a descarga total abaixo da capacidade do ambiente hídrico poderemos melhorar fundamentalmente o ambiente hídrico e trazê-lo para um bom estado. Portanto, as grandes empresas poluidoras são obrigadas a estabelecer saídas de esgoto padronizadas e canais de medição de fluxo de esgoto, instalar medidores de vazão de esgoto e instrumentos de monitoramento contínuo on-line, como CODCr, amônia, óleo mineral e pH, para obter monitoramento em tempo real do fluxo de esgoto empresarial e concentração de poluentes. e verificar a quantidade total de poluentes lançados.

5 Monitoramento rápido de emergências de poluição da água
Milhares de grandes e pequenos acidentes de poluição ocorrem todos os anos, o que não só prejudica o ambiente e o ecossistema, mas também ameaça directamente a vida das pessoas, a segurança da propriedade e a estabilidade social (como mencionado acima). Os métodos para detecção de emergência de acidentes de poluição incluem:
①Método de instrumento rápido portátil: como oxigênio dissolvido, medidor de pH, cromatógrafo a gás portátil, medidor FTIR portátil, etc.
② Tubo de detecção rápida e método de papel de detecção: como tubo de detecção de H2S (papel de teste), tubo de detecção rápida CODCr, tubo de detecção de metais pesados, etc.
③Análise de laboratório de amostragem no local, etc.


Horário da postagem: 11 de janeiro de 2024