基于滲透泵的時(shí)間序列采樣器的研制及其在水體重金屬監(jiān)測中的應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的日漸加快，水體中的重金屬污染日益嚴(yán)重。監(jiān)測水中的重金屬含量對保護(hù)環(huán)境和人類健康具有重要意義。受各種自然或人為因素的影響，重金屬在不同區(qū)域水體中的濃度存在較大差異，而即使是同一地點(diǎn)，也可能時(shí)刻發(fā)生變化。高時(shí)空分辨率的監(jiān)測數(shù)據(jù)有助于更好地研究重金屬的污染分布及其隨時(shí)間變化的規(guī)律。
　　目前常用的水環(huán)境采樣技術(shù)，如定時(shí)定點(diǎn)人工采樣和薄膜擴(kuò)散梯度(DGT)采樣技術(shù)，時(shí)空分辨率低。滲透泵采樣作為一種新型采樣技術(shù)，可長時(shí)間在現(xiàn)

2、場采集樣品，得到布放期間內(nèi)污染物的時(shí)間序列濃度，提高數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率。然而，現(xiàn)有的基于滲透泵的時(shí)間序列采樣器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、時(shí)間標(biāo)記不夠準(zhǔn)確等缺憾。
　　本論文針對現(xiàn)有滲透泵時(shí)間序列采樣器的不足，研制了一種新的滲透泵時(shí)間序列采樣器;在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場水域測試其性能，并將其應(yīng)用于九龍江流域重金屬的時(shí)間序列監(jiān)測。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)設(shè)計(jì)滲透泵時(shí)間序列采樣器，選擇、制作組成滲透泵采樣器的各部件，考察其性能，組裝成

3、滲透泵時(shí)間序列采樣器。該采樣器具有如下特點(diǎn):1）結(jié)構(gòu)簡單。將商品反滲透（RO）膜置于自制的有機(jī)玻璃外殼中并密封好，即可組裝出滲透泵;2）成本低。與商品Alzet泵相比，商品RO膜便宜，故組裝的滲透泵成本低廉;3）采樣流速恒定。用陽離子和陰離子交換樹脂分別去除進(jìn)入滲透泵淡水端的Na+和Cl-，并將滲透泵以立置的方式放置，可使?jié)B透泵的流速恒定，即采樣流速恒定;4）時(shí)間標(biāo)記準(zhǔn)確。通過定期往樣品帶中注入間隔氣泡，將所采集的水樣分隔成段，既能準(zhǔn)確

4、標(biāo)記時(shí)間，又防止了水樣段間的擴(kuò)散混合;5）添加試劑方便。用滲透泵在線添加保護(hù)試劑，簡單方便。
　　(2)以水體中的Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb8種重金屬為目標(biāo)物，在實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場水域?qū)λ兄频臐B透泵時(shí)間序列采樣器進(jìn)行性能測試。實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果表明:滲透泵時(shí)間序列采樣器的儀器空白滿足水樣中8種重金屬監(jiān)測的要求;在采集的空白加標(biāo)水樣中，8種重金屬8d內(nèi)每天一次測試的加標(biāo)回收率在78.8％～131.3％之間，多數(shù)在95‰1

5、05％之間?，F(xiàn)場測試結(jié)果表明:若采樣器布放時(shí)間少于半個(gè)月，生物污損可忽略;采樣器存儲盤管中的重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液在布放期間保存良好;滲透泵采樣器和定時(shí)定點(diǎn)人工所采集水樣中的重金屬濃度大體一致。以上的測試結(jié)果說明，所研制的滲透泵時(shí)間序列采樣器具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。
　　(3)將自制的滲透泵時(shí)間序列采樣器用于九龍江北溪（江東庫區(qū)站位）和西溪（中山橋站位）為期一周的重金屬時(shí)間序列監(jiān)測。結(jié)果表明:在北溪江東庫區(qū)站位，滲透泵和定時(shí)定點(diǎn)人工所采

6、集的水樣中，Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Cd的測定結(jié)果偏差小，且具相同的變化趨勢。各金屬的濃度范圍分別是:Cr，0.09～0.30μg·L-1; Mn,103～109μg·L-1;Co,0.09～0.30μg·L-1; Ni,0.8～1.4μg·L-1;Cu，0.9～1.1μg·L-1; Cd，0.03～0.05μg·L-1。在西溪中山橋站位，兩種采樣方式所采集的水樣中，Mn、Co、Ni、Cu的測定結(jié)果偏差小，變化趨勢也大致相同。各金