[發(fā)明專利]一種地下水重金屬監(jiān)測方法及其裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911312581.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110967334A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱星;何召慶
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71;G01N21/31;G01N21/01;H04L29/08
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發(fā)明涉及重金屬檢測技術(shù)領(lǐng)域的一種地下水重金屬監(jiān)測方法及其裝置，主機下達啟動測量指令到控制中心，控制中心隨即控制測量設(shè)備開始進行樣品的測量；測量設(shè)備被控制程序喚醒，測量設(shè)備吸取地下水樣品，測量設(shè)備對所吸取的地下水樣品進行霧化，霧化后的地下水樣品被送入分析器，通過分析器對霧化后的地下水樣品進行分析，得到樣品中不同重金屬元素的濃度，并返回測量結(jié)果到控制中心；主機不斷向控制中心請求地下水樣品中檢測的結(jié)果，當(dāng)測量設(shè)備完成測量后，控制程序立刻反饋重金屬元素濃度數(shù)據(jù)到主機；通過對地下水重金屬含量進行自動化檢測，對重金屬元素具有較高的測量靈敏度與較低的檢出限，測量結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于重金屬檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下水重金屬監(jiān)測方法及其裝置。

背景技術(shù)

重金屬是指密度在4.5g/cm3以上的金屬元素，地下水重金屬污染的主要金屬元素包括：Cr(鉻)、Mn(錳)、Ni(鎳)、Cu(銅)、Zn(鋅)、As(砷)、Se(硒)、Cd(鎘)、Hg(汞)、Pb(鉛)。由于多年以來，我國較為注重經(jīng)濟發(fā)展，對于環(huán)境保護稍有忽略，導(dǎo)致目前我國的水污染較為嚴(yán)重，尤其是京津冀地區(qū)，長期受到工業(yè)污染排放的影響，當(dāng)?shù)氐叵滤亟饘傥廴緡?yán)重，使得居民的飲用水源安全受到威脅。地下水的重金屬污染將會使得土壤污染，使得農(nóng)作物中的重金屬元素含量超標(biāo)，例如鎘大米。同時，地下水作為飲用水的重要水源，人體引用后使得體內(nèi)的重金屬元素含量超標(biāo)將會導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題，例如重金屬Cr，雖然是人體必須的微量元素，但是一旦超標(biāo)，對人體將會有致癌作用。總之，由于人類處于食物鏈的頂端，不管重金屬污染于食物鏈的哪一個環(huán)節(jié)，最終都將對人類造成難以挽回的傷害。一方面，進行重金屬污染監(jiān)測可以為開展地下水污染防護與治理提供有效的數(shù)據(jù)支持，另一方面，也為重金屬污染的地區(qū)提供了有效的自動監(jiān)測手段，因此進行地下水重金屬污染監(jiān)測是十分必要的。

目前應(yīng)用于重元素測量分析的方法主要有原子熒光光譜法(AFS)、原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)、微波等離子體原子發(fā)射光譜法(MP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、伏安法(SV)、比色法(Colorimetry)。其中，由于電化學(xué)法與比色法的可操作性強，并且運行成本相對經(jīng)濟，因此目前在水中重金屬監(jiān)測中主要應(yīng)用的還是這兩種方法。但是，從表1-1也可以看出，電化學(xué)法與比色法在進行監(jiān)測分析時，會造成二次污染，這在一定程度上有悖于開展重金屬在線監(jiān)測研究的初衷，同時，電化學(xué)法的可分析元素數(shù)目較少。因此，我們急需一種操作簡便、運行成本低、不會造成二次污染、可分析元素范圍廣、可同時監(jiān)測多種元素，并且可用于在線監(jiān)測的重金屬分析方法。

在目前的重金屬測量方法中，ICP-MS法是一種效果十分優(yōu)良的重金屬元素檢測方法，其相比于其他質(zhì)譜法，操作更加簡單，結(jié)果更加快速準(zhǔn)確。但是這種方法的譯器設(shè)備昂貴，操作費用較高。而ICP-AES與MP-AES對于重金屬濃度的在線監(jiān)測都比較適用，但是由于ICP-AES法的工作氣體為氬氣，不適用于野外長期監(jiān)測，并且測量過程對操作者要求較高，更加適用于實驗室分析。

綜上所述，在現(xiàn)有的重金屬檢測技術(shù)領(lǐng)域中，在地下水污染嚴(yán)重的地區(qū)，地下水重金屬監(jiān)測對低濃度的地下水重金屬監(jiān)測不準(zhǔn)確，地下水重金屬監(jiān)測設(shè)備存在靈敏度低、穩(wěn)定性差、自動化程度低、遠程控制不可靠、數(shù)據(jù)傳輸不發(fā)達的問題，不能滿足切實的地下水監(jiān)測需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的重金屬檢測技術(shù)領(lǐng)域中存在地下水污染嚴(yán)重地區(qū)的地下水重金屬監(jiān)測過程中低濃度、高靈敏度、高穩(wěn)定性、高準(zhǔn)確性、自動化、遠程控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴}，本發(fā)明提出一種地下水重金屬監(jiān)測方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：

第一方面，本發(fā)明提供一種地下水重金屬監(jiān)測方法，包括以下步驟：

S1，主機下達啟動測量指令到控制中心，控制中心隨即控制測量設(shè)備開始進行樣品的測量；