重金属在线监控平台在环境监测中的应用与管理
董欣 蒋丹
摘要：随着国家行业的不断发展进步，各地重金属污染的情况日益严重，对国家自然环境造成了严重危害和影响。因此，本文针对环境监测问题展开了具体的研究，从重金属在线监控平台的应用技术入手，深入分析应用过程中存在的问题，明确未来的发展方向，有针对性地提出具体可行的管理意见。通过本文的分析可为关注环境监测的相关人员提供参考，以期在一定程度上推动国家在线监测监控水平的提高。
关键词：比色法；重金属在线监测；电化学法
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0177-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.104
Abstract： With the continuous development of national industries， the situation of heavy metal pollution in various places is becoming more and more serious， causing serious harm and impact to the natural environment of our country. Therefore， this paper has carried out a specific study on environmental monitoring issues. From the application of online monitoring platform for heavy metals， Technology， in-depth analysis of the problems in the application process， a clear direction for the future development of targeted concrete put forward feasible management advice. Through the analysis of this paper， we can provide references for those concerned about environmental monitoring and promote the improvement of the national online monitoring and control.
Key words： Colorimetric method； On-line monitoring of heavy metals； Electrochemical method
近年來，重金属污染事件的发生频率居高不下，引起了政府的重视，为了抑制重金属污染事件的发展和扩大，国家和地方出台了多项方案和政策，环境监测装置就是其中一项非常重要的手段。虽然重金属在线监测平台为环境监测提供了良好的技术支持，但是国家目前重金属在线监测的应用和发展过程中依然存在一定的问题没有得到解决，因此加强对重金属在线监测平台的研究依然是现阶段的重点内容。
1 重金属在线监测平台的应用技术
1.1 比色法在线监测
比色法属于经典的化学分析法，主要应用的是Lam-bert-Beer定律，通过在水中加入特定的试剂，让水中的重金属离子产生反应，生成特定的化学物质。这些化学物质能够吸收波长光，当与波长光匹配的单色光穿过溶液的时候，就能够看出化学物质和吸光度有着一定的关系，利用这种关系就可以实现水中重金属的检测。比色法的原理简单易懂，对设备的要求相对较低，因此在实验室重金属检测中的得到了广泛的应用。但是应用在在线监测中，还需要加入适当的显色剂，以及稳定的光强检测系统和单色光，此外，还可以采取加入氢化物发生剂的方式消除干扰，保证检测结果的准确性。需要注意的是，利用比色法的重金属在线监测仪器的灵敏度相对较低，仅仅针对一些分组特殊的重金属监测较为适用，饮用水、地表水等重金属监测中不能够满足要求，且部分显色剂存在污染环境，危害人员健康的隐患，因此在使用过程中要格外注意[1]。
1.2 电化学法在线监测
电化学法是重金属在线监测的一项重要的检测技术，将电现象和化学现象进行了有机结合，在各个检测领域中都有着重要的应用。电化学法主要通过电现象变化和化学变化来确定水中重金属含量，可以分为三个阶段，首先将经过处理后的水样通过注射系统进入电解池中，进行分预电解富集阶段，然后保证电解池的静止，消除水中存在的气态物质，防止测定过程受到干扰，最后，采用特定的方式将重金属溶出，获取组分波形，确定被测重金属组分浓度。和比色法相比，电化学法的精确度较高，能够同时对水样中的多种重金属进行分析，并且没有加大危害性的副产品。但是这种方法容易受到有机物的干扰，因此在展开电化学法时要进行预处理，不止如此，在电化学法中采用的液态泵电极在测定过程中可能会引入金属汞，也会对环境和工作人员造成危害。
2 重金属在线监测平台应用时存在的问题
2.1 缺少具体的产品检定规程
现阶段国家没有关于重金属在线分析产品的检定规程，造成很多重金属在线分析产品的性能水平参差不齐，甚至出现部分厂商虚假宣传，对重金属在线监测产品市场的健康发展造成危害。
2.2 监测仪器的量程普遍偏小
目前市场上的重金属在线监测设备的量程普遍较小，只能在有限的量程范围内展开重金属监测，而当重金属浓度发到一定程度时，还需要采取自动监测和实验室检测结合的方法展开监管，检测仪器的性能、技术的成熟度相对较低[2]。
2.3 没有明确的分析标准依照
常见的水中重金属检测技术还停留在实验室检测标准上，尤其是在判断重金属在线监测结果准确性方面，没有明确的标准可依，造成国家各地重金属在线监测设备平台没有进行规范化的验收和考核，重金属在线监测系统的质量得不到保障。
3 加强重金属在线监测平台的管理对策
3.1 保证在线监测仪器设备的合法性
由上可知，现阶段国家缺少关于重金属在线监测设备的认证规范，设备运行缺乏统一的标准，因此必须要建立相应的规章制度，让监测设备平台的运行有法可依，保证在线监测仪器设备的合法性。只有保证了合法性和有效性，环保监管部门才能够对相关产品进行评价，展开科学合理的监测监管活动。此外，技术标准和检定规程的建立，能够对地方各级环保部门的审核工作进行指导和规范，推动重金属在线监控平台得到合理发展。随着重金属在线监测监管力度的提高，重金属在线监测系统平台的稳定运行也会得到根本的保障。
3.2 规范在线监测数据对比的有效性
在重金属在线监测工作开展过程中，涉及到了多个单位和部门，属于一项复杂庞大的系统工程，因此在保证监测平台设备合法性和有效性的同时，也要保证监测数据的真实性和可靠性，环保部门应该采取统一调配、分级管理的方式，形成个人责任制度[3]。比如在水资源重金属监测过程中，要保证每年进行四次比对监测，而季节性生产企业在生产期间就要进行四次比对监测，此外还要保证作为比对样品的一致性，以及样品数量的广泛性，只有如此，才能够保证监测数据的有效性和可靠性。在开展比对监测时，可以采取事前通知或者临时抽查的方式展开，要保证采样、试验、分析在一天内完成，并根据国家相关的行业标准以及监测分析方法，作为监测依据。根据国家相关监管部门的规定，需要监管部门和责任部门建立形成规范化的数据监控机制以及切实可行的现场监测机制，从根本上保证设备运行质量和数据质量，为环境管理提供有效的、可参考的数据。
3.3 提高在线监控平台的内部功能性
重金属在线监管平台为环保管理部门提供了一个一体化的综合管理平台，让监测、监控、监管三项合一，平台中包含了多种先进的信息技术，比如自动监测、无线通信、数据库以及地理信息系统等内容。但是重金属在线监控平台还要进一步的完善发展，以建设覆盖区域污染源和监控网络的体系为目的。这就意味着监控平台各个模块的功能建设需要加强，才能够在现有监控平台的基础上，实现在线数据管理、设备管理以及污染区域划分等功能。重金属监控平台的发展和完善，能够让相关人员更加直观的了解掌握本地区环境污染的情况以及重金属污染的特征，保证管理工作的时效性。比如，一个完善的监控平台，能够对日常数据进行统计和分析，并且形成多样化的日报、月报、季报，以此对在线监测数据进行全范围的分类。
4 总结
综上所述，重金属污染事件频发给国家带来了严重的环境问题和社会问题，因此，加强对重金属污染的治理迫在眉睫。实现重金属在线监测系统的全面发展是现阶段的重点任务。常见的重金属在线监测平台中应用的技术包括比色法和电化学法，这两种方法各有优缺，面向的市场应用各不相同，因此在发展过程中，既要形成明确严格的检定规程，同时也要保证多样化技术发展，从而提高国家的在线监测技术。
参考文献
[1]刘霞， 杨美芳. 重金属在线监控平台在环境监测中的应用与管理研究[J]. 广东化工， 2016， 43（7）：135-135.
[2]刘志， 刘虹， 刘真贞等. 重金属废水在线监测系统中故障报警设计及运用[J]. 农业与技术， 2015（5）：176-178.
[3]张奇磊， 夏京， 沈丽娟. 重金属在线监测技术在常州市饮用水水源地预警监测中的应用[J]. 环境监控与预警， 2015， 7（6）：10-12.
[4]伍钧，孟晓霞，李昆.铅污染土壤的植物修复研究進展[J].土壤，2005（03）：258-264.
收稿日期：2018-01-10
作者简介：董欣（1982-），男，硕士研究生，工程师，研究方向为环境工程。
摘要：随着国家行业的不断发展进步，各地重金属污染的情况日益严重，对国家自然环境造成了严重危害和影响。因此，本文针对环境监测问题展开了具体的研究，从重金属在线监控平台的应用技术入手，深入分析应用过程中存在的问题，明确未来的发展方向，有针对性地提出具体可行的管理意见。通过本文的分析可为关注环境监测的相关人员提供参考，以期在一定程度上推动国家在线监测监控水平的提高。
关键词：比色法；重金属在线监测；电化学法
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0177-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.104
Abstract： With the continuous development of national industries， the situation of heavy metal pollution in various places is becoming more and more serious， causing serious harm and impact to the natural environment of our country. Therefore， this paper has carried out a specific study on environmental monitoring issues. From the application of online monitoring platform for heavy metals， Technology， in-depth analysis of the problems in the application process， a clear direction for the future development of targeted concrete put forward feasible management advice. Through the analysis of this paper， we can provide references for those concerned about environmental monitoring and promote the improvement of the national online monitoring and control.
Key words： Colorimetric method； On-line monitoring of heavy metals； Electrochemical method
近年來，重金属污染事件的发生频率居高不下，引起了政府的重视，为了抑制重金属污染事件的发展和扩大，国家和地方出台了多项方案和政策，环境监测装置就是其中一项非常重要的手段。虽然重金属在线监测平台为环境监测提供了良好的技术支持，但是国家目前重金属在线监测的应用和发展过程中依然存在一定的问题没有得到解决，因此加强对重金属在线监测平台的研究依然是现阶段的重点内容。
1 重金属在线监测平台的应用技术
1.1 比色法在线监测
比色法属于经典的化学分析法，主要应用的是Lam-bert-Beer定律，通过在水中加入特定的试剂，让水中的重金属离子产生反应，生成特定的化学物质。这些化学物质能够吸收波长光，当与波长光匹配的单色光穿过溶液的时候，就能够看出化学物质和吸光度有着一定的关系，利用这种关系就可以实现水中重金属的检测。比色法的原理简单易懂，对设备的要求相对较低，因此在实验室重金属检测中的得到了广泛的应用。但是应用在在线监测中，还需要加入适当的显色剂，以及稳定的光强检测系统和单色光，此外，还可以采取加入氢化物发生剂的方式消除干扰，保证检测结果的准确性。需要注意的是，利用比色法的重金属在线监测仪器的灵敏度相对较低，仅仅针对一些分组特殊的重金属监测较为适用，饮用水、地表水等重金属监测中不能够满足要求，且部分显色剂存在污染环境，危害人员健康的隐患，因此在使用过程中要格外注意[1]。
1.2 电化学法在线监测
电化学法是重金属在线监测的一项重要的检测技术，将电现象和化学现象进行了有机结合，在各个检测领域中都有着重要的应用。电化学法主要通过电现象变化和化学变化来确定水中重金属含量，可以分为三个阶段，首先将经过处理后的水样通过注射系统进入电解池中，进行分预电解富集阶段，然后保证电解池的静止，消除水中存在的气态物质，防止测定过程受到干扰，最后，采用特定的方式将重金属溶出，获取组分波形，确定被测重金属组分浓度。和比色法相比，电化学法的精确度较高，能够同时对水样中的多种重金属进行分析，并且没有加大危害性的副产品。但是这种方法容易受到有机物的干扰，因此在展开电化学法时要进行预处理，不止如此，在电化学法中采用的液态泵电极在测定过程中可能会引入金属汞，也会对环境和工作人员造成危害。
2 重金属在线监测平台应用时存在的问题
2.1 缺少具体的产品检定规程
现阶段国家没有关于重金属在线分析产品的检定规程，造成很多重金属在线分析产品的性能水平参差不齐，甚至出现部分厂商虚假宣传，对重金属在线监测产品市场的健康发展造成危害。
2.2 监测仪器的量程普遍偏小
目前市场上的重金属在线监测设备的量程普遍较小，只能在有限的量程范围内展开重金属监测，而当重金属浓度发到一定程度时，还需要采取自动监测和实验室检测结合的方法展开监管，检测仪器的性能、技术的成熟度相对较低[2]。
2.3 没有明确的分析标准依照
常见的水中重金属检测技术还停留在实验室检测标准上，尤其是在判断重金属在线监测结果准确性方面，没有明确的标准可依，造成国家各地重金属在线监测设备平台没有进行规范化的验收和考核，重金属在线监测系统的质量得不到保障。
3 加强重金属在线监测平台的管理对策
3.1 保证在线监测仪器设备的合法性
由上可知，现阶段国家缺少关于重金属在线监测设备的认证规范，设备运行缺乏统一的标准，因此必须要建立相应的规章制度，让监测设备平台的运行有法可依，保证在线监测仪器设备的合法性。只有保证了合法性和有效性，环保监管部门才能够对相关产品进行评价，展开科学合理的监测监管活动。此外，技术标准和检定规程的建立，能够对地方各级环保部门的审核工作进行指导和规范，推动重金属在线监控平台得到合理发展。随着重金属在线监测监管力度的提高，重金属在线监测系统平台的稳定运行也会得到根本的保障。
3.2 规范在线监测数据对比的有效性
在重金属在线监测工作开展过程中，涉及到了多个单位和部门，属于一项复杂庞大的系统工程，因此在保证监测平台设备合法性和有效性的同时，也要保证监测数据的真实性和可靠性，环保部门应该采取统一调配、分级管理的方式，形成个人责任制度[3]。比如在水资源重金属监测过程中，要保证每年进行四次比对监测，而季节性生产企业在生产期间就要进行四次比对监测，此外还要保证作为比对样品的一致性，以及样品数量的广泛性，只有如此，才能够保证监测数据的有效性和可靠性。在开展比对监测时，可以采取事前通知或者临时抽查的方式展开，要保证采样、试验、分析在一天内完成，并根据国家相关的行业标准以及监测分析方法，作为监测依据。根据国家相关监管部门的规定，需要监管部门和责任部门建立形成规范化的数据监控机制以及切实可行的现场监测机制，从根本上保证设备运行质量和数据质量，为环境管理提供有效的、可参考的数据。
3.3 提高在线监控平台的内部功能性
重金属在线监管平台为环保管理部门提供了一个一体化的综合管理平台，让监测、监控、监管三项合一，平台中包含了多种先进的信息技术，比如自动监测、无线通信、数据库以及地理信息系统等内容。但是重金属在线监控平台还要进一步的完善发展，以建设覆盖区域污染源和监控网络的体系为目的。这就意味着监控平台各个模块的功能建设需要加强，才能够在现有监控平台的基础上，实现在线数据管理、设备管理以及污染区域划分等功能。重金属监控平台的发展和完善，能够让相关人员更加直观的了解掌握本地区环境污染的情况以及重金属污染的特征，保证管理工作的时效性。比如，一个完善的监控平台，能够对日常数据进行统计和分析，并且形成多样化的日报、月报、季报，以此对在线监测数据进行全范围的分类。
4 总结
综上所述，重金属污染事件频发给国家带来了严重的环境问题和社会问题，因此，加强对重金属污染的治理迫在眉睫。实现重金属在线监测系统的全面发展是现阶段的重点任务。常见的重金属在线监测平台中应用的技术包括比色法和电化学法，这两种方法各有优缺，面向的市场应用各不相同，因此在发展过程中，既要形成明确严格的检定规程，同时也要保证多样化技术发展，从而提高国家的在线监测技术。
参考文献
[1]刘霞， 杨美芳. 重金属在线监控平台在环境监测中的应用与管理研究[J]. 广东化工， 2016， 43（7）：135-135.
[2]刘志， 刘虹， 刘真贞等. 重金属废水在线监测系统中故障报警设计及运用[J]. 农业与技术， 2015（5）：176-178.
[3]张奇磊， 夏京， 沈丽娟. 重金属在线监测技术在常州市饮用水水源地预警监测中的应用[J]. 环境监控与预警， 2015， 7（6）：10-12.
[4]伍钧，孟晓霞，李昆.铅污染土壤的植物修复研究進展[J].土壤，2005（03）：258-264.
收稿日期：2018-01-10
作者简介：董欣（1982-），男，硕士研究生，工程师，研究方向为环境工程。
