[发明专利]一种可实时在线监测多种重金属离子的检测系统及方法

说明书

一种可实时在线监测多种重金属离子的检测系统及方法，采用流动进样方式，将不同浓度重金属离子标准液注入检测系统，通过差分脉冲伏安法，测得不同重金属离子的标准曲线；对实际水样进行在线实时检测：实际水样与载液混合后进入检测系统，通过差分脉冲伏安法，得到实际水样的检测曲线，对比标准曲线，测得实际水样中各种重金属种类与浓度。本发明基于差分脉冲伏安法的重金属传感器技术可以同时检测多种重金属离子，检测灵敏度和准确性高，且检测时间通常只有几分钟，可以满足一般的在线及快速响应要求。

技术领域

本发明涉及重金属检测技术领域，特别涉及一种可实时在线监测多种重金属离子的检测系统及方法。

背景技术

由于工业生产废水的长期排放，我国淡水资源污染严重，七大水系中(我国饮用水的主要来源)超过五分之一受重金属离子污染严重。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶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富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。例如，铅能阻碍血细胞的形成，通过血液进入脑组织，导致人的智力下降；镉被人体吸收后，不仅会严重损害肝、肾、脾和胰等人体器官，而且还会引起骨质疏松、萎缩、变形等病变。日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病，都是由重金属污染引起的。目前城市水体中重金属污染检测方法大多采用现场取样-实验室分析的方法，主要包括AAS，ICP-AES，ICP-MS等。例如，我国GB7475-87规定水和污水中Pb、Cd的标准分析方法为火焰原子吸收和石墨炉原子吸收法，GB7468-87规定冷原子吸收法用于测定总汞。日本政府还规定了ICP-MS或MIP-MS为痕量、超痕量Pb、Cd的标准分析方法。此类方法虽然具有较高的精密度和较低的检出限，但是所使用的仪器体积庞大、极其笨重，不易在野外搬运；而且此类仪器的运行需要上千瓦的电源和大量的载气，这些苛刻的条件在野外也很难满足，所以上述分析测试方法只能用于实验室分析，无法实现水体污染程度的现场实时检测。目前，发展结构简易、低成本、性能稳定、可用于水源在线监测的设备成为一项紧迫的任务。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供了提出了一种可实时在线监测多种重金属离子的检测系统及方法，可以实现对水体中多种重金属的同时、在线、快速、实时检测；该设备体积小，能耗低，可轻松安装于检测现场。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种可实时在线监测多种重金属离子的检测方法，包括以下步骤：

(1)采用流动进样方式，将不同浓度重金属离子标准液注入检测系统，通过差分脉冲伏安法，测得不同重金属离子的标准曲线；

(2)对实际水样进行在线实时检测：实际水样与载液混合后进入检测系统，通过差分脉冲伏安法，得到实际水样的检测曲线，对比步骤(1)得到的标准曲线，测得实际水样中各种重金属种类与浓度。

本发明进一步的改进在于，重金属离子标准液为Cu²⁺标准液、Pb²⁺标准液、Hg²⁺标准液、Zn²⁺标准液或Cd²⁺标准液；并且Cu²⁺标准液中Cu²⁺的浓度范围为0.1mg/L～10mg/L，Pb²⁺标准液中Pb²⁺的浓度范围为1.0×10^-3mg/L～1.0×10^-1mg/L，Hg²⁺标准液中Hg²⁺的浓度范围为1.0×10^-4mg/L～2.5×10^-2mg/L、Zn²⁺标准液中Zn²⁺的浓度范围为0.10mg/L～2.0mg/L、Cd²⁺标准液中Cd²⁺的浓度范围为5.0×10^-4mg/L～2.0×10^-2mg/L。