【摘 要】
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工业现代化和城市化进程对环境的负荷加剧,严重时导致环境污染,治理工作的重要环节是污染物的排放监测,要求环境检测仪多物种、多功能、在线和实时等,目前针对环境检测的仪器虽种类繁多,但偏重于单一相、单一物种、单一功能及离线式的检测。本文迎合环境检测的发展需求,设计了一台集进样、转化、分析于一体的多物种、多物相、同步的综合污染物检测仪,以改善环境污染防治的工作效率,极大降低人工操作成本。综合检测仪基于紫外
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工业现代化和城市化进程对环境的负荷加剧,严重时导致环境污染,治理工作的重要环节是污染物的排放监测,要求环境检测仪多物种、多功能、在线和实时等,目前针对环境检测的仪器虽种类繁多,但偏重于单一相、单一物种、单一功能及离线式的检测。本文迎合环境检测的发展需求,设计了一台集进样、转化、分析于一体的多物种、多物相、同步的综合污染物检测仪,以改善环境污染防治的工作效率,极大降低人工操作成本。综合检测仪基于紫外-可见光吸收、原子荧光、非分光红外和电化学传感器等原理构建,可综合检测污水和污染土壤中的氮硫磷营养源如氨氮、磷酸根、硫酸根等和有害重金属元素如汞、砷、铅和镉等,以及气相污染源如NH3、SO3、CO、CO2、NO和HC等,实现了多物种、多物相、在线实时和自动检测功能。实验结果表明,本研究涉及到的污染物检测结果良好,拟合的线性相关系数都达到了0.99以上,氮硫磷相关离子的检出限达到1μg/mL,四种重金属的检出限达到0.1-0.05 ng/mL。实际样品分析表明,汞的检测误差小于10%,铅的加标回收率为82%,磷的加标回收率为76%,氨氮的加标回收率为103.2%,CO、CO2、NO、O2和HC的检测误差均不超过±5%。采用土柱实验考察土壤中重金属砷和镉淋洗效果,结果正确地显示了渗流液中重金属砷和镉浓度随时间快速下降至平缓的总体变化趋势,在本实验条件下,砷和镉的浓度平衡值分别为1.75 ng/mL和0.013 ng/mL。关键测试数据建立在精准的各污染物的标准曲线建立上。自主设计了多个分系统结构如自动进样器、土柱实验台、气液转化吸收器及数据检测软件和人机交互界面等,操作的自动化由软件编程控制电机等实现,LabVIEW为软件的编程语言,采用RS232和RS485通讯协议进行上位机与下位机的通信。综合检测仪构架未来还可以进一步拓展、包括更多污染物种类及其价态。
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