في الوقت الحاضر ، مع تسارع التصنيع والتحضر ، التلوث بالمعادن الثقيلة في المياه أصبحت تحديا بيئيا . المعادن الثقيلة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم والكروم ، وما إلى ذلك ، يمكن أن تكون تراكمية و سمية ، حتى لو كان هناك أثر يمكن أن تهدد صحة الإنسان من خلال السلسلة الغذائية . باعتبارها جوهر أداة رصد البيئة ، ونوعية المياه محلل المعادن الثقيلة أصبحت " العلمية والتكنولوجية حارس " لحماية الموارد المائية .

مبدأ التقنية من المعادن الثقيلة محلل نوعية المياه

التقنيات الرئيسية في نوعية المياه محلل المعادن الثقيلة تشمل التحليل الطيفي ، الكهروكيميائية التحليل الكروماتوغرافي الانفصال .

1 - التحليل الطيفي : استنادا إلى خصائص لون معين المجمعات التي شكلتها التفاعل بين ايونات المعادن الثقيلة و لون المطور ، وتركيز يحدده قياس امتصاص الضوء على طول موجة معينة من الحل . على سبيل المثال ، الكروم سداسي التكافؤ يتفاعل مع dibenzocarboxydihydrazide لإنتاج البنفسجي الأحمر معقدة ، الامتصاصية تتناسب طرديا مع التركيز في 540nm الطول الموجي . بعض الصكوك استخدام مزدوج شعاع النظام البصري ، من خلال شعاع المرجعية للقضاء على تقلبات السلطة التدخل لضمان قياس الاستقرار .

2 - طريقة التحليل الكهروكيميائية : مع تجريد voltammetry انوديك كممثل ، من خلال تركيز ايونات المعادن الثقيلة في العمل الكهربائي بعد تطبيق عكس المحتملة ، وفقا للعلاقة الخطية بين تجريد الحالية والتركيز على تحقيق تتبع الكشف . على سبيل المثال ، حساسية الكشف عن أيونات الرصاص يمكن أن تصل إلى 0.1 ميكروغرام / لتر .

3 . فصل الكروماتوغرافي : الجمع بين عالية الأداء اللوني السائل ) هبلك ) أو ايون اللوني التكنولوجيا ، من خلال فصل ايونات المعادن الثقيلة بعد الكشف ، ومناسبة لتحليل عينات المياه من المصفوفة المعقدة . على سبيل المثال ، النيكل ، النحاس ، الزنك وغيرها من الأيونات المختلطة في الطلاء الكهربائي مياه الصرف الصحي يمكن فصلها عن طريق العمود الكروماتوجرافى بعد كمية معينة .

　نوع المنتج : تصميم المناظر الطبيعية لتلبية متطلبات متعددة

وفقا لخصائص تطبيق المشهد والوظيفة ، ونوعية المياه محلل المعادن الثقيلة يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات رئيسية :

1 . المحمولة للكشف عن : اعتماد تصميم متكامل ، المدمج في وحدة الهضم و نظام قياس الألوان ، ودعم الكشف السريع في الموقع . على سبيل المثال ، العلامة التجارية المحمولة مع 8 بوصة وشاشة تعمل باللمس نظام التشغيل أندرويد ، يمكن أن تكتمل في غضون 10 دقائق من الكروم سداسي التكافؤ اختبار ، اختبار مجموعة تغطي 0-5mg / l ، ومناسبة لرصد حالات الطوارئ و مجال أخذ العينات .

2 . على الخط رصد : المثبتة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، ومحطات المياه وغيرها من الأماكن الثابتة ، لتحقيق 24 ساعة الرصد المستمر ونقل البيانات عن بعد . على سبيل المثال ، بعض نوع من أداة على الانترنت تعتمد على تصميم وحدات ، والتي يمكن رصد 8 أنواع من المعادن الثقيلة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم في نفس الوقت .

3 . مختبر الصف محلل : استنادا إلى مطيافية الامتصاص الذري أللهبي ( أنصار السنة ) أو المتقارنة بالحث البلازما مطياف الكتلة ( ICP - MS ) التكنولوجيا ، دقة الكشف عن جزء في المليون ، ومناسبة للبحث العلمي و الكشف عن دقة عالية المشهد . على سبيل المثال ، ICP - MS يمكن الكشف عن أكثر من 50 نوعا من المعادن الثقيلة في عينات المياه في وقت واحد ، والحد من الكشف هو 0.001 ميكروغرام / لتر ، والتي تلبي متطلبات صارمة من المعايير الصحية لمياه الشرب .

　تطبيق تحليل المعادن الثقيلة في نوعية المياه : سلسلة كاملة تغطي المياه والإدارة البيئية .

تحليل المعادن الثقيلة في نوعية المياه قد توغلوا في جميع جوانب إدارة البيئة المائية ، وتشكيل " الوقاية - الرصد - العلاج " حلقة مغلقة :

1 - رصد الانبعاثات الصناعية : تركيب على الخط رصد رصد تركيز المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي في ميناء التفريغ الكهربائي ، والمعادن ، والصناعات الكيماوية ، الخ . على سبيل المثال ، مصنع الطلاء الكهربائي من خلال جهاز على الانترنت وجدت أن انبعاثات النيكل تتجاوز المعايير ، على الفور ضبط المعلمات العملية لتجنب التلوث الحادث .

2 - ضمان سلامة مياه الشرب : محطات المياه في المياه الخام ، والمياه من محطات المياه وشبكات المياه في نهاية مجموعة نقاط التفتيش لضمان محتوى المعادن الثقيلة وفقا للمعايير الوطنية . على سبيل المثال ، في المناطق الحضرية مصدر المياه بسبب التلوث الصناعي يؤدي إلى الإفراط في الكادميوم ، المحمولة للكشف عن المواقع بسرعة مصدر التلوث ، وتوفير أساس العلاج .

3 - إدارة المياه في الزراعة : الكشف عن محتوى المعادن الثقيلة في مياه الري وتربية الأحياء المائية ، ومنع دخول السلسلة الغذائية من خلال التربة والمحاصيل . على سبيل المثال ، بعض حقول الأرز بسبب محتوى الكادميوم في مياه الري مما أدى إلى الإفراط في الأرز ، كاشف تتبع مصدر التلوث بعد تعديل نظام الري لضمان سلامة المنتجات الزراعية .

4 - رصد حالات الطوارئ ودعم البحوث العلمية : الأجهزة المحمولة بسرعة تحديد نطاق التلوث في حالات الطوارئ مثل تسرب المواد الكيميائية والحوادث المرورية . مختبر الصك يوفر بيانات الدعم من أجل الهجرة والتحول من المعادن الثقيلة ، biotoxicity وهلم جرا .

　الاتجاهات التقنية في نوعية المياه محلل المعادن الثقيلة

مع تطور الإنترنت من الأمور ، والذكاء الاصطناعي ، مايكرو نانو التكنولوجيا ، وهناك ثلاثة اتجاهات رئيسية في نوعية المياه محلل المعادن الثقيلة :

1 . ذكي ترقية : منظمة العفو الدولية خوارزمية متكاملة لتحقيق المعايرة التلقائية ، خطأ التشخيص والبيانات التنبؤ . على سبيل المثال ، أداة جديدة يحسن المعلمات اختبار من خلال آلة التعلم النموذجي ، الذي يقصر وقت اختبار الكروم سداسي التكافؤ إلى 3 دقائق و يحسن من دقة إلى 99.5 في المائة .

2 . micronanocrystallization اختراق : باستخدام مواد جديدة مثل الجرافين الاستشعار ، الكم نقطة مسبار الفلورسنت ، وما إلى ذلك ، من أجل تحقيق مستوى جزيء واحد الكشف . على سبيل المثال ، أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية على أساس الجرافين لديها حساسية 0.01nm للكشف عن أيونات الرصاص ، والتي يمكن أن توفر إمكانية الإنذار المبكر من التلوث .

3 . multiparameter التكامل : الجمع بين الكشف عن المعادن الثقيلة مع الرقم الهيدروجيني ، والأكسجين الذائب ، سمك القد ، وهلم جرا ، تشكل منصة تحليل شامل لنوعية المياه . على سبيل المثال ، متعدد المعلمة كاشف يمكن رصد 12 مؤشرات نوعية المياه في وقت واحد ، من خلال تحليل البيانات الكبيرة ، العلاقة بين التلوث بالمعادن الثقيلة و المياه بالمغذيات هو كشف .

　　التحديات والتوقعات من المعادن الثقيلة محلل نوعية المياه

على الرغم من أن نوعية المياه محلل المعادن الثقيلة التكنولوجيا أصبحت أكثر وأكثر نضجا ، فإنه لا يزال يواجه تحديات مثل التكلفة ، والتوحيد القياسي ، شعبية على مستوى القاعدة الشعبية . في المستقبل ، مع اختراق المكونات الأساسية المحلية وتعزيز دعم السياسات ، واختبار أداة سوف تتطور نحو " منخفضة التكلفة ، وموثوقية عالية ، وسهلة التشغيل " الاتجاه ، للمساعدة في بناء شبكة رصد البيئة المائية التي تغطي المناطق الحضرية والريفية . على سبيل المثال ، اختبار المحمولة وضعت من قبل الشركة قد خفض الجرعة من الكواشف بنسبة 80 ٪ ، وخفض تكلفة التشغيل إلى 0.5 يوان / مرة ، وتوفير حلول مجدية اقتصاديا على مستوى القاعدة الشعبية إدارات حماية البيئة .

نوعية المياه محلل المعادن الثقيلة ليس فقط نقطة التقاء العلم والتكنولوجيا والبيئة ، ولكن أيضا جسر بين الإنسان والطبيعة . من خلال الابتكار المستمر والتطبيق الواسع النطاق ، هذا " العلم والتكنولوجيا " هو المساهمة في أمن المياه الحكمة الصينية ، وحماية كل قطرة من المياه واضحة وصحية .