2023-03-16 13:31:40 广州禾信仪器股份有限公司
2022年底,一则饮用水源地水质安全的新闻映入公众视野——中南部某市某江水质重金属铊浓度异常,从而引发了大众的关注。
某地锂矿
近年来锂矿区污染频发,加强锂矿资源利用过程中重金属污染的监测已经迫在眉睫,以保障人民生命健康、稳定矿业发展。
我国的锂资源主要来自于锂矿石和盐湖提锂。其中锂矿石主要为锂云母矿、锂辉石两种。锂云母品位较低,生产一吨碳酸锂会产生数十吨甚至上百吨的锂渣,铊元素常伴生于锂云母中。实际上,锂云母中除了铊,还与钽、铌、铷、铯等元素共存。在锂云母提锂过程中,这些重金属元素被进一步富集和分离。锂云母经硫酸盐高温焙烧过程中,重金属元素主要以废气、废水、废渣的形式排放,若生产企业的环保设施未有效运行或偷排,容易造成空气和水中铊元素的污染。
重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。其中铊对人体的毒性超过了铅和汞,导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生,1995年的“清华大学朱令案”即为铊中毒的典型案例。
铊元素的检测难点与解决方案
难点一:极低的国家标准限值
经查询,以下3份为例关于水质的国家标准,铊限值均低于0.0001mg/L(即<0.1ppb、100ppt)
《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)
《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)
《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)
实验室常用的无机元素分析技术,只有电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法的灵敏度和检出限能达到限值要求(见下表),同时也是国家标准推荐的分析方法。
元素分析 | ICP-MS | ICP-OES | AAS | GFAAS |
适用浓度 | ppb及亚ppb | ppm及亚ppm | ppm | ppb |
样品分析能力 | 多元素2-6min/样 | 多元素2-6min/样 | 15s/元素/样 | 4min/元素/样 |
耐盐度 | <0.2% | 2-25% | 0.5-3% | >20% |
可测元素数 | >75 | >73 | >68 | >50 |
常用无机分析技术比较
为用户呈现灵敏度高、检出限低、运行稳定、干扰少、多元素同时分析等优异的分析性能。仪器检出限可达0.005ppb以下,完全具备对铊、钽、铌、铷、铯等微量、痕量元素的测定能力。
禾信仪器电感耦合等离子体质谱仪 ICP-MS 1000
特点及优势
五大优势
12滚轮蠕动泵进样系统
全固态射频发生器RF
六极杆碰撞反应池(KED动能歧视)
双涡轮分子真空泵
高性能的四极杆质量分析器
难点二:污染源头的溯源
环境水体是流动的、浓度是动态变化的,水体污染源头的溯源一直是环境监测的难点。若执法部门能及时追溯上游的排污源头,能尽早遏制对水体的持续污染。锂云母在硫酸盐焙烧后,多数工艺需用烧碱(氢氧化钠)中和,可以考虑将Na+作为特征污染物追溯污染源头。
禾信仪器在兼顾ICP-MS 1000系列电感耦合等离子体质谱仪在元素分析方面的优点,并结合加强型减震系统的设计,开发出车载专用的电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS 1000 ME。ICP-MS 1000 ME可放置于移动监测车辆上,对重要断面进行采样、巡测,可满足现场重金属应急监测。
禾信仪器车载移动应急监测系统 ICP-MS 1000 ME
特点及优势
1
完善的供电系统
配备市电输入、发电机供电方式,满足多种应用场景需求
2
卓越的抗震能力
整车系统及设备均做减震设计,大幅增强稳定性
3
友好的操作环境
高集成的在线水质前处理装置
高集成的在线水质前处理装置
配置空气净化系统,达到环保排放标准,对操作者和环境友好
4
定制化车改方案
丰富的车辆改装经验,可依据客户需求提供定制化解决方案
案例
2021年11月,西北地区某市发生地表水锑浓度异常事件,禾信仪器接到应急监测支援需求之后,立即派出了水质重金属移动应急监测系统和技术人员连夜赶到现场,密切配合当地管理部门,跨越多个县(区)完成了大量水质样品分析工作 。
ICP-MS 1000 ME在水库周边进行应急监测
案例
2021年12月,西南地区某市某江河段发生水质异常事件,禾信仪器派出5名技术人员和水质重金属移动应急监测系统应急监测持续21天,水质重金属移动应急监测系统性能稳定,高质量地完成了相关监测断面的分析测试任务,当地环境管理部门给予感谢信进行认可。
ICP-MS 1000 ME现场应急监测
难点三:连续监测能力
重金属中毒初期症状很轻微,很容易被人们忽视。常规的采样监测通常是按每日、每周或每月对水体进行瞬时采样,样品的代表性有一定局限性;另外,考虑多数河流或水源地地理位置较偏僻,采样人员翻山越岭难以到达。可远程在线连续监测的ICP-MS,将是确保饮用水水源环境安全的有效解决方案。
难点三解决方案
#(适用连续性在线监测)
重金属在线监测系统(ICP-MS 1000 OW)
该系统主要由在线水质前处理装置、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS 1000 OW,在线型)、在线ICP-MS工作平台组成,并采用一体式机柜安装方式,保证了设备野外的适应能力,同时保障了电感耦合等离子体质谱仪和在线水质前处理装置的工作环境,特别适用于水源地现场远程无人值守的在线监测模式。
特点及优势
1
全自动工作模式
具备自动取水、过滤、消解、配标、分析、数据上传等功能,可实现无人值守的在线监测
2
一体式机柜设计
提供稳定可靠的工作环境条件
3
高集成的在线水质前处理装置
高集成的在线水质前处理装置
自动加热消解、多通阀具备功能扩展能力
4
可靠的远程在线操作技术
远程操作仪器、编辑方法、样品序列,可提示异常情况
相关应用报告
《应用报告-GB 5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法 金属指标》
《应用报告-HJ 700-2014 地表水中65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法》
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