总锰水质自动分析仪计量方法探讨 .pdfVIP

R es e ar c h Di s c u s s i o n 总锰水质自动分析仪计量方法探讨 St u dy o n M e a s ur e me n t M e t ho ds f o r Wa t e r Qu a l i t y Au t o ma t i c An a l y z e r o f T o t a l Ma n g a n e s e 昔 伟 福建省计量科学研究院 福州市 3 5 0 0 0 3 Hu a n gW e i F u j ia n Me t r o l o g y I n s t i t u t e F u z h o u 3 5 0 0 0 3 摘 要 本文介绍了水体中锰污染的来源 危害 阐述了对其实施在线监测的必要性 针对市场上主要总 锰水质自动分析仪的原理 方法和特点 结合相关技术标准 对其计量评价方法进行了探讨 提 出了其计量性能评价的思路 要求及注意事项 为总锰水质自动分析仪的生产 使用和评价提供 技术参考 以统一该仪器计量性能的评价方法 关键 词 总锰水质自动分析仪 评价方法计量方法评价标准 Ab s t r a c t T h e p o l l u t io n s o u r c e a n d h a r m o f ma n g a n e s e in wa t e r wa s in t r o d u c e d a s we l l a s t h e n e c e s s it y o f it s o n l in e mo n it o r in g Ac c o r d in g t o t h e p ri n c ip l e s c h a r a c t e r is t ic s a n d r e l e v a n t s t a n d a r d s o f t y p ic a l p r o d u c t s t h e me a s u r e me n t me t h o d s f o r Wa t e r Qu a l i ty A u t o ma t i c A n a l y z e r o f T o t a l Ma n g a n e s e we r e d is c u s s e d T h e s o l u t io n for p e r f o r ma n c e e v a l u a t io n o f t h e a n a l y z e r wa s p r o p o s e d in v o l v in g r e q u ir e m e n t s a n d ma t t e r s n e e d in g a tt e n t io n T h is p a p e r wo u l d p r o v id e a t e c h n i c a l r e f e r e n c e f o r t h e p r o d u c t io n u s a g e a n d e v a l u a t i o n wh ic h h e l p s p r o mo t in g t h e s t a n d a r d iz a t io n o f it s me a s u r e me n t me t h o d s for e v a l u a t io n Ke y w o r d s Wa t e r Q u a l i ty A u t o ma t ic An a l y z e r o f T o t a l Ma n g a n e s e E v a l u a t i o n me t h o d s Me a s u r e me n t Me t h o d s M e a s uri ng St a nd a r d 1 概述 锰是人体必需的微量元素 但若人体长期摄入过 量的锰 可致使慢性中毒 诱发某些疾病 锰离子会在水 中和土壤中富集 影响植物的正常生长 同时锰还可通 过肺 皮肤和消化道等器官进入人体 导致人体中毒 并引起肺炎发病率的大大提高 同时 锰污染还对人们的生产生活产生直接的影 响 有调查研究表明 当水锰含量超过0 1 5 mg L t 能 使衣服 食具和白色固定设备染色 较高浓度时产生不 良味道 锰的氧化物还会在水管内壁上逐步沉积 会造 成输配水管网严重结垢 在水压波动时可造成 黑 水 现象 在给水系统中 使水着色 有味而致人厌 恶 长期饮用会损害身心健康 一 些特殊的工业用水也对铁锰有所要求 例如造 纸 纺织 印染等行业 严重时会降低产品的光泽及 颜色的等质量问题 以及危害工艺设备l 2 我国每年发生近1 0 0 0起水污染事件 很多地区存 在饮用水源污染危害f 5 由于锰不能被生物降解 在环 境中只能发生各种形态之间的转化 所以锰造成的污染 消除很困难 对人体引起的影响和危害成为人们更为关 注的问题I 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 4 作者简 介 黄伟 1 9 8 4 一 研 究生学 历 福建省 计量科 学研 究院工 程 师 从事分析仪 器的计量检 定和研 究工作 1 1 水中锰污染的来源 自然状态下 地下水中由于缺氧 锰以可溶态的二 价锰形式存在 而其在地表中容易被氧化 可形成可溶 性 价锰的络合物和四价锰的悬浮物存在 5 如磷酸 盐 硅酸盐 铝酸盐或其他含氧阴离子与锰形成难离解 的化合物 水体中锰污染的主要来源于 1 矿山开采 矿井水呈酸性使矿石中锰溶解 从 而使排出的废水受锰的污染 2 工业废水 a 电解锰工业中的粗滤 洗涤工艺 排斥的废水中含有大量的锰 b 药厂废水中 电解锰丁 业生产过程中 需要排放大量的工业废水 每生产I t 的 电解锰 大约需要排放工业废水约3 0 0 t 左右 重金属类 污染物中以锰的污染程度最高 过度的采矿 选矿所 排放废水会直接影响到水质锰等重金属含量 有的丁 厂生产工艺陈旧 排出的废水中Mn 浓度很高 远远超 过了国家排放标准l 9 1 2 水质锰监测 的重要性 由于重金属能在土壤中积累 无法被微生物降解 同时能通过介质水可迁移到地表水体 地下水体以及河 底底泥和水生动植物中等 造成二次污染 因而 国家 对锰的污染防治提出了严格的要求 国家环保部也制 定了 电解锰行业污染防治技术政策 环发 2 0 1 0 1 1 5 0 号 要求安装总锰等主要污染物D 2 p H值的在线监测 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m R e s ea r c h Di s c u s s i on 分光光度法和电化学溶出法在各自的测量范围内 的准确度都在 1 0 左右 2 根据被测组分的差异 可分为测离子态和总 量两种类型 有些是测量总锰的 包含不同形态的总量 一般 配备有消解装置 如厦门斯坦道科学仪器股份有限公司 的E S T D3 0 1 Mn 型总锰在线监测仪 力合科技 湖南 股 份有限公司的L F T Mn D W2 0 0 5 型总锰在线分析仪 东 西仪 北京 科技有限公司的wi9 4 5 9 2 型总锰在线水质 分析仪 而上海理仪自控仪器科技有限公司MC Mn 型 锰离子浓度在线分析仪 力合科技 湖南 股份有限公司 的L F T Mn D W2 0 0 5 型锰在线分析仪等只能对水样中的 锰离子进行分析 前者甚至只能对Mn 进行分析 3 总锰水质自动分析 仪计量评价 的技术要点 由于总锰 自动分析仪的原理 方法和使用上存在 差异 对其评价的要求也应有所不同 主要应考虑以下 几个方面 3 1实验条件 配备 如前文所述 由于锰易氧化和着色l生的特点 以及 其分析方法的要求 对锰的计量检测中对实验条件的 要求较高 包括以下三个方面 1 对检测用水的要求 检测中所使用的水应使用去新制备的去离子水 以防止其它水体中金属离子的干扰 因而实验室应配备 有超纯水机 以制备检测所需的去离子水 2 对配置标物 试剂的玻璃器皿的清洗要求 不论是分光光度法还是电化学法 其他金属离子 的引入都会对锰的测量产生干扰 在检测室应注意避 免其他金属离子的引入 如聚乙烯材质的采样瓶 玻璃 器皿使用前需在 1 1 硝酸或 1 1 0 的盐酸中浸泡2 4 h 以上 再用水冲洗干净 不能用铬酸进行浸泡 以免引 入金属铬 的干扰 3 标准物质 比对水样的保存要求 锰易被氧化 且容易着色 用于采集实际水样的采 样瓶和储存标准物质用的样品瓶 需使用聚乙烯材质 水样获取后应立即进行酸化 并进行充分的消解 以确 保全部转化为可测量的形态 3 2 不同的测量原理的差异性 分光光度法和电化学法的原理不同 测量范围也 不一样 其分辨率 重复性 响应时间等指标的考察应 分别进行研 究 其中分光光度法的仪器由于显色剂等的使用 在 长期使用下流路和检测池会引入色度干扰 在E t 常使用 维护时应经常参加和更换管路 对于这类仪器应对工作 曲线的线性误差 重复l生 以及新生产仪器的再现性提 出要求 同时在计量评价时应考虑流路中的锰对标准 物质分析的干扰 如考虑注射方法进样等 而电化学法由于其所使用的电极长期使用后会老 化 这会影响其测量所需要的时间及检测的灵敏度 因 而应对这种类型的仪器的响应时间 检测时间和检出 限提出要求 3 2 分析的对象的不同 锰以多种价态的形式存在于水体中 对锰的在线 监测也分为滤态锰 锰离子 和总锰 对于仅能测量滤 态锰的分析仪 若要用做总锰水质监测 需要求单独配 备自动消解装置 并对 消解装置 锰离子自 动分析仪 的整体进行评价 4 总结与讨论 重金 属的监 测与防治 已成为我 国十二五环境整治 的一项重要议题 建立总锰水质自 动分析仪的计量方 法 统一该产品对生产 使用方面的技术要求 和性能 的确认 在水质监测 评价 公共卫生安全预警等方面 具有重要意义 本文对总锰水质 自 动分析仪的基本原理 结构和 特点进行了介绍 对比了市场上主要的总锰水质自动分 析仪的技术指标 提出了对其进行计量评价所应考虑 的技术要点 为总锰水质自动分析仪的计量方法的确立 奠定基础 参考文献 1 姜焕伟 谢辉 朱苓 肖建良 王立 电解金属锰 生产中的废水排放与区域水质污染 中国锰业 2 0 0 4 2 2 1 5 9 2 李冬 曾辉平 张杰 饮用水除铁除锰科学技术 进展 给水排水 2 0 1 1 6 0 0 3 3 谢信南 张日树 邓友文 卢建聪 吴槐标 卢 鹤新 某水 T l 源锰超标污染水质调查报告 江苏卫生 保健 2 0 0 8 1 0 1 6 4 宋鑫 冯喜来 刘晓静 姜阳 两级过滤去除地 下水中铁锰的试验研究 供水技术 2 0 1 0 4 0 0 5 1 0 1 2 5 傅妍芳 邓金花 蔡淑珍 吴清平 水中锰的 快速检测方法的研究 广东化工 2 0 1 0 3 7 0 0 5 2 0 0 2 00 6 荆俊杰 谢吉民 微量元素锰污染对人体的危 害 J 广东微量元素科学 2 0 0 8 1 5 2 6 9 7 莫自兴