مقدمه ای بر فناوری های رایج تست کیفیت آب

در زیر مقدمه ای بر روش های آزمون آورده شده است:
1. فن آوری نظارت بر آلاینده های معدنی
بررسی آلودگی آب با جیوه، کادمیوم، سیانید، فنل، Cr6+ و غیره آغاز می شود و اکثر آنها با اسپکتروفتومتری اندازه گیری می شوند. همانطور که کار حفاظت از محیط زیست عمیق تر می شود و خدمات نظارت همچنان در حال گسترش است، حساسیت و دقت روش های تجزیه و تحلیل اسپکتروفتومتری نمی تواند الزامات مدیریت زیست محیطی را برآورده کند. از این رو ابزارها و روش های تحلیلی پیشرفته و بسیار حساس به سرعت توسعه یافته اند.
را
1. روش های جذب اتمی و فلورسانس اتمی
جذب اتمی شعله، جذب اتمی هیدرید، و جذب اتمی کوره گرافیت به طور متوالی توسعه یافته اند و می توانند اکثر عناصر فلزی کمیاب و فوق کم در آب را تعیین کنند.
ابزار فلورسانس اتمی توسعه یافته در کشور من می تواند ترکیبات هشت عنصر As، Sb، Bi، Ge، Sn، Se، Te و Pb را به طور همزمان در آب اندازه گیری کند. تجزیه و تحلیل این عناصر مستعد هیدرید دارای حساسیت و دقت بالا با تداخل ماتریس کم است.
را
2. طیف سنجی انتشار پلاسما (ICP-AES)
طیف سنجی انتشار پلاسما در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است و برای تعیین همزمان اجزای ماتریس در آب تمیز، فلزات و بسترها در فاضلاب و چندین عنصر در نمونه های بیولوژیکی استفاده شده است. حساسیت و دقت آن تقریباً معادل روش جذب اتمی شعله است و کارایی بالایی دارد. یک تزریق می تواند 10 تا 30 عنصر را به طور همزمان اندازه گیری کند.
را
3. طیف سنجی جرمی طیف سنجی انتشار پلاسما (ICP-MS)
روش ICP-MS یک روش تجزیه و تحلیل طیف سنجی جرمی با استفاده از ICP به عنوان منبع یونیزاسیون است. حساسیت آن 2 تا 3 مرتبه بزرگتر از روش ICP-AES است. به خصوص هنگام اندازه گیری عناصر با عدد جرمی بالای 100، حساسیت آن بالاتر از حد تشخیص است. پایین. ژاپن روش ICP-MS را به عنوان یک روش آنالیز استاندارد برای تعیین Cr6+، Cu، Pb و Cd در آب فهرست کرده است. را
را
4. کروماتوگرافی یونی
کروماتوگرافی یونی یک فناوری جدید برای جداسازی و اندازه گیری آنیون ها و کاتیون های رایج در آب است. این روش گزینش پذیری و حساسیت خوبی دارد. چندین جزء را می توان به طور همزمان با یک انتخاب اندازه گیری کرد. آشکارساز هدایت و ستون جداسازی آنیون را می توان برای تعیین F-، Cl-، Br-، SO32-، SO42-، H2PO4-، NO3- استفاده کرد. از ستون جداسازی کاتیونی می توان برای تعیین NH4+، K+، Na+، Ca2+، Mg2+ و غیره با استفاده از الکتروشیمی استفاده کرد. آشکارساز می تواند I-، S2-، CN- و ترکیبات آلی خاص را اندازه گیری کند.
را
5. اسپکتروفتومتری و تکنولوژی آنالیز تزریق جریان
مطالعه برخی از واکنش‌های کروموژنیک بسیار حساس و بسیار انتخابی برای تعیین اسپکتروفتومتری یون‌های فلزی و یون‌های غیرفلزی هنوز جلب توجه می‌کند. اسپکتروفتومتری بخش بزرگی را در مانیتورینگ معمول به خود اختصاص می دهد. شایان ذکر است که ترکیب این روش‌ها با فناوری تزریق جریان می‌تواند بسیاری از عملیات شیمیایی مانند تقطیر، استخراج، افزودن معرف‌های مختلف، توسعه رنگ و اندازه‌گیری با حجم ثابت را با هم ترکیب کند. این یک فناوری تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی خودکار است و به طور گسترده در آزمایشگاه ها استفاده می شود. این به طور گسترده ای در سیستم های نظارت خودکار آنلاین برای کیفیت آب استفاده می شود. دارای مزایای نمونه برداری کمتر، دقت بالا، سرعت تجزیه و تحلیل سریع و صرفه جویی در معرف ها و غیره است که می تواند اپراتورها را از کار فیزیکی خسته کننده رهایی بخشد، مانند اندازه گیری NO3-، NO2-، NH4+، F-، CrO42-، Ca2+، و غیره در کیفیت آب. فناوری تزریق جریان در دسترس است. آشکارساز نه تنها می تواند از اسپکتروفتومتری استفاده کند، بلکه می تواند از جذب اتمی، الکترودهای انتخابی یون و غیره نیز استفاده کند.
را
6. تحلیل ظرفیت و شکل
آلاینده ها به اشکال مختلف در محیط آبی وجود دارند و سمیت آنها برای اکوسیستم های آبی و انسان نیز بسیار متفاوت است. برای مثال، Cr6+ بسیار سمی‌تر از Cr3+، As3+ سمی‌تر از As5+، و HgCl2 سمی‌تر از HgS است. استانداردها و نظارت بر کیفیت آب تعیین جیوه کل و آلکیل جیوه، کروم شش ظرفیتی و کروم کل، Fe3+ و Fe2+، NH4+-N، NO2-N و NO3-N را تعیین می کند. برخی از پروژه ها نیز وضعیت قابل فیلتر را تعیین می کنند. و اندازه گیری مقدار کل و غیره. در تحقیقات زیست محیطی برای درک مکانیسم آلودگی و قوانین مهاجرت و تبدیل، نه تنها نیاز به مطالعه و تجزیه و تحلیل حالت جذب ظرفیتی و حالت پیچیده مواد معدنی است، بلکه باید اکسیداسیون آنها را نیز بررسی کرد. و کاهش در محیط زیست محیطی (مانند نیتروزاسیون ترکیبات حاوی نیتروژن). نیتریفیکاسیون یا نیتریفیکاسیون و غیره) و متیلاسیون بیولوژیکی و مسائل دیگر. فلزات سنگینی که به شکل آلی وجود دارند، مانند آلکیل سرب، آلکیل قلع و غیره، در حال حاضر مورد توجه بسیاری از دانشمندان محیط زیست قرار گرفته اند. به طور خاص، پس از اینکه قلع تری فنیل، قلع تروبوتیل و غیره به عنوان مختل کننده های غدد درون ریز فهرست شدند، نظارت بر فلزات سنگین آلی، فناوری تحلیلی به سرعت در حال توسعه است.
را
2. فن آوری نظارت بر آلاینده های آلی
را
1. نظارت بر مواد آلی مصرف کننده اکسیژن
شاخص‌های جامع زیادی وجود دارد که آلودگی آب‌ها توسط مواد آلی مصرف‌کننده اکسیژن مانند شاخص پرمنگنات، CODCr، BOD5 (همچنین شامل مواد کاهنده معدنی مانند سولفید، NH4+-N، NO2-N و NO3-N) وجود دارد. کربن ماده آلی کل (TOC)، مصرف کل اکسیژن (TOD). این شاخص ها اغلب برای کنترل اثرات تصفیه فاضلاب و ارزیابی کیفیت آب های سطحی استفاده می شوند. این شاخص ها همبستگی خاصی با یکدیگر دارند، اما معانی فیزیکی آنها متفاوت است و جایگزینی یکدیگر دشوار است. از آنجا که ترکیب مواد آلی مصرف کننده اکسیژن با کیفیت آب متفاوت است، این همبستگی ثابت نیست، اما بسیار متفاوت است. فن‌آوری نظارت برای این شاخص‌ها به بلوغ رسیده است، اما مردم هنوز در حال بررسی فناوری‌های تحلیلی هستند که می‌تواند سریع، ساده، صرفه‌جویی در زمان و مقرون به صرفه باشد. به عنوان مثال، سنج COD سریع و سنسور میکروبی سنج سریع BOD در حال حاضر در حال استفاده هستند.
را
2. فن آوری نظارت بر دسته آلاینده های آلی
پایش آلاینده‌های آلی عمدتاً از پایش دسته‌بندی‌های آلودگی آلی شروع می‌شود. از آنجا که تجهیزات ساده هستند، انجام آن در آزمایشگاه های عمومی آسان است. از سوی دیگر، اگر مشکلات عمده ای در پایش دسته پیدا شود، شناسایی و تجزیه و تحلیل بیشتر انواع خاصی از مواد آلی می تواند انجام شود. به عنوان مثال، هنگام نظارت بر هیدروکربن های هالوژنه قابل جذب (AOX) و دریافت که AOX از استاندارد فراتر رفته است، می توانیم از GC-ECD برای تجزیه و تحلیل بیشتر برای مطالعه اینکه کدام ترکیبات هیدروکربنی هالوژنه آلاینده هستند، چقدر سمی هستند، آلودگی از کجا می آید و غیره استفاده کنیم. اقلام پایش دسته آلاینده‌های آلی عبارتند از: فنل‌های فرار، نیتروبنزن، آنیلین‌ها، روغن‌های معدنی، هیدروکربن‌های قابل جذب و غیره. روش‌های تحلیلی استاندارد برای این پروژه‌ها موجود است.
را
3. تجزیه و تحلیل آلاینده های آلی
تجزیه و تحلیل آلاینده های آلی را می توان به VOCs، تجزیه و تحلیل S-VOCs و تجزیه و تحلیل ترکیبات خاص تقسیم کرد. روش جداسازی و به دام انداختن GC-MS برای اندازه گیری ترکیبات آلی فرار (VOCs) و استخراج مایع-مایع یا استخراج فاز ریز جامد GC-MS برای اندازه گیری ترکیبات آلی نیمه فرار (S-VOCs) استفاده می شود. یک تحلیل طیف گسترده است. از کروماتوگرافی گازی برای جداسازی استفاده کنید، از آشکارساز یونیزاسیون شعله (FID)، آشکارساز جذب الکتریکی (ECD)، آشکارساز فسفر نیتروژن (NPD)، آشکارساز فوتیونیزاسیون (PID) و غیره برای تعیین آلاینده های آلی مختلف استفاده کنید. از کروماتوگرافی فاز مایع (HPLC)، آشکارساز فرابنفش (UV) یا آشکارساز فلورسانس (RF) برای تعیین هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای، کتون ها، استرهای اسیدی، فنل ها و غیره استفاده کنید.
را
4. نظارت خودکار و فن آوری نظارت بر انتشار کل
سیستم های پایش خودکار کیفیت آب محیطی عمدتاً موارد پایش مرسوم مانند دما، رنگ، غلظت، اکسیژن محلول، pH، هدایت، شاخص پرمنگنات، CODCr، نیتروژن کل، فسفر کل، نیتروژن آمونیاکی و غیره می باشد. کشور ما در حال ایجاد آب اتوماتیک است. سیستم‌های پایش کیفیت در برخی بخش‌های مهم کیفیت آب تحت کنترل ملی و انتشار گزارش‌های هفتگی کیفیت آب در رسانه‌ها، که برای ارتقای حفاظت از کیفیت آب اهمیت زیادی دارد.
در طول دوره های "برنامه پنج ساله نهم" و "برنامه پنج ساله دهم"، کشور من کل انتشار CODCr، روغن معدنی، سیانید، جیوه، کادمیوم، آرسنیک، کروم (VI) و سرب را کنترل و کاهش خواهد داد. و ممکن است نیاز به تصویب چندین برنامه پنج ساله داشته باشد. تنها با تلاش زیاد برای کاهش کل دبی کمتر از ظرفیت محیط آبی می‌توانیم محیط آبی را به طور اساسی بهبود بخشیم و آن را به وضعیت خوبی برسانیم. بنابراین، شرکت های بزرگ آلاینده ملزم به ایجاد خروجی های فاضلاب استاندارد و کانال های اندازه گیری جریان فاضلاب، نصب کنتورهای جریان فاضلاب و ابزارهای نظارت مستمر آنلاین مانند CODCr، آمونیاک، روغن معدنی و pH برای دستیابی به نظارت زمان واقعی بر جریان فاضلاب سازمانی هستند. غلظت آلاینده و میزان کل آلاینده های تخلیه شده را بررسی کنید.
را
5 پایش سریع شرایط اضطراری آلودگی آب
سالانه هزاران حادثه آلودگی بزرگ و کوچک رخ می دهد که نه تنها به محیط زیست و اکوسیستم آسیب وارد می کند، بلکه مستقیماً امنیت جان و مال و ثبات اجتماعی مردم را تهدید می کند (همانطور که در بالا ذکر شد). روش های تشخیص اضطراری حوادث آلودگی عبارتند از:
① روش ابزار سریع قابل حمل: مانند اکسیژن محلول، pH متر، کروماتوگرافی گازی قابل حمل، متر FTIR قابل حمل و غیره.
② لوله تشخیص سریع و روش کاغذ تشخیص: مانند لوله تشخیص H2S (کاغذ آزمایش)، لوله تشخیص سریع CODCr، لوله تشخیص فلزات سنگین و غیره.
③ نمونه برداری در محل - تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی و غیره