重金属在线监测
重金属在线监测仪可实时检测和分析重金属污染
重金属在线监测仪可实时检测和分析重金属污染重金属在线监测仪是一种用于实时检测和分析重金属污染的设备。
重金属在环境中广泛存在，如铅、汞、镉等，它们对人类健康和环境造成潜在威胁。
因此，及时监测和控制重金属浓度对于保护环境和公众健康至关重要。
工作原理基于先进的分析技术，如原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和质谱分析等。
这些技术能够准确测量样品中重金属的浓度，并提供高精度的分析结果。
该监测仪通常由以下几个组成部分构成：采样系统：用于收集环境中的样品，可以是气体、水或土壤等。
采样系统必须具有高效、可靠的特性，以确保取得代表性的样品。
分析模块：包括各种先进的分析技术，用于测量重金属的浓度。
这些技术通常需要高灵敏度和选择性，以便准确地检测和分析重金属。
数据处理系统：用于实时分析和记录采集到的数据。
该系统可以通过算法和模型对数据进行处理，并生成可视化的结果，以便操作人员能够快速理解监测结果。
警报系统：根据设定的阈值，当重金属浓度超过安全标准时，监测仪将触发警报，以提醒操作人员采取相应的措施。
这有助于及早采取行动，防止进一步的重金属污染扩散。
重金属在线监测仪具有以下优点：实时性：它能够即时采集和分析样品，提供准确的重金属浓度信息。
这使得迅速监测和响应可能的污染事件成为可能。
持续监测：与传统的离线采样和实验室分析相比，该监测仪能够持续、自动地进行监测。
这使得监测范围更广，监测频率更高，有助于更好地了解环境中的污染情况。
高精度和灵敏度：利用先进的分析技术，该监测仪能够提供高精度和灵敏度的分析结果。
这有助于准确评估重金属污染程度，指导环境管理和治理措施。
数据可视化：监测仪通常配备数据处理和可视化功能，以便操作人员能够直观地理解监测结果。
这使得数据分析更加方便和有效，促进及时决策和行动。
水污染源重金属在线监测系统验收比对监测报告
显示值
实际值
规定值
是否 符合
核查人 签字
参数名称
表 B.3（续）
显示值
实际值
光度计波长（nm）
光度计零点信号值
光度计量程信号值
滴定溶液浓度
测定单元
空白滴定溶液体积 测试滴定溶液体积
滴定终点判定方式
电极响应时间（s）
电极测量时间（s）
电极信号
测
零点校准液浓度（mg/L）
量 校准液
零点校准液配制方法
过
六价铬（Cr6+）水质自动分析仪
总铬（Cr）水质自动分析仪
汞（Hg）水质自动分析仪 注：依据比对监测项目增减列项
项目 量程漂移 实际水样Cd≤0.005 mg/L 实际水样Cd>0.005 mg/L
准确度 精密度 标样加入试验 零点漂移 量程漂移 实际水样As≤0.05 mg/L 实际水样As>0.05 mg/L 准确度 精密度 零点漂移 量程漂移 实际水样Cr6+≤0.05mg/L 实际水样Cr6+>0.05 mg/L 准确度 精密度 标样加入试验 零点漂移 量程漂移 实际水样Cr≤0.05mg/L 实际水样Cd>0.05 mg/L 准确度 精密度 标样加入试验 零点漂移 量程漂移 实际水样Hg≤0.0005 mg/L 实际水样Hg>0.0005 mg/L
参数名称
排放标准限值 检出限
测定下限 测定上限 测量周期（min） 浓度（mg/L） 前次试样排空时间（s） 蠕动泵试样测试前 排空时间（s） 蠕动泵试样测试后 排空时间（s） 蠕动泵管管径（mm） 蠕动泵进样时间（s） 注射泵单次体积（mL） 注射泵次数（次） 泵管管径（mm） 试剂测试前排空时间（s） 试剂测试后排空时间（s） 进样时间（s） 浓度（mg/L） 单次体积（mL） 次数（次） 试剂浓度（mol/L） 配制方法 消解温度（℃） 消解时间（min） 消解压力（kPa） 冷却温度（℃） 冷却时间（min） 显色温度（℃） 显色时间（min）
水污染源重金属在线监测系统验收报告
15
DB14/T 1865—2019
表 A.3 仪器设备基本功能验收
项目
验收项目及验收内容
应能够设置三级系统登录密码及相应的操作权限
是否 符合
应具有接收远程控制网的外部触发命令、启动分析等操作的功能
具有时间设定、校对、显示功能
具有自动零点校准功能和量程校准功能及自动记录功能。校准记录中应包括校准 时间、校准浓度、校准前的校准关系式（曲线）、校准后的校准关系式（曲线） 基 本 应具有测试测量数据类别标识、显示、存储和输出功能 功 能 应具有限值报警和报警信号输出功能
验证记录
标准物质或标准样品的校准和验证记录
备注
是否符合
验收人签字
20
验收组结论：
表 A.8 验收结论
DB14/T 1865—2019
序 号
验收组 职务
姓 名
表 A.9 验收组成员
工作单位
职务/职称
签字
21
设备专有参数只有在仪器的特殊操作模式下可以被调整或选择；它被分成两类： 一类是固化的 (即不会改变的)，另一类是由被授权的，如仪器用户，软件开发者 来调节的可输入参数
通过保护措施，如机械封装或电子加密措施等，防止未授权的访问或者访问时留 有证据
注：
传输的计量数据应含有必要的相关信息，且不应受到传输延时的影响
排放口、流量 水质采样系统应设置水质自动采样器实时采集等比例水样供水质自动分析仪取样 及采样系统 分析，且能够实现平行监测留样和比对监测留样
排放口、明渠流量测量装置设施运行维护和比对监测工作平台所有敞开边缘应设置 带踢脚板的防护栏杆，采水口临空、临高的部位应设置带踢脚板的防护栏杆和钢平 台且有通往平台的通道 维护和采样平台的安装施工全部符合要求
重金属在线监测技术及仪表
水中重金属在线监测技术及仪器上海轻工业研究所有限公司研发中心邱海兵摘要：文章介绍了水中重金属在线监测的重要性，重金属在线监测采用的分析技术，并就几种分析技术进行了对比，同时汇总了目前市面上主要的重金属在线监测仪器，最后提出了重金属在线监测存在的问题。
关键词：重金属；在线监测重金属污染具有致癌、致畸、致突变的巨大危害。
在全世界范围内，几乎每个经历过工业化的国家和地区都曾发生过不同程度的重金属污染，而且因为积累效应造成多起因重金属污染的重大危害事件，给生态环境和当地居民生命健康造成了巨大危害。
目前，我国由于工业快速发展，含重金属工业废气、废水和废渣的大量排放，使得我国的重金属污染形势日趋严重，仅2009年以来就发生30多起重金属污染事故，2011年9月上海也发生儿童集体血铅超标事件，对生态环境和人民群众生命健康构成了巨大危害，引起了政府的高度重视。
因此，通过建设重金属在线监测工程，加强对重金属污染防治和减排的监管十分紧迫。
2011年2月国务院批复的第一个“十二五”规划——《重金属污染防治“十二五”规划》，就是在此背景下出台的。
1、重金属在线监测对重金属污染防治的重要作用《重金属污染防治“十二五”规划》将全国14个省区纳入“十二五”重金属重点治理省区，138个区域被列为重点治理区域，4452家企业被纳入重点监管单位。
“规划”还指出，到2015年，重点区域的重点重金属污染排放量要比2007年减少15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。
因此，我国的重金属污染防治的任务重、时间紧，将面临巨大的挑战。
为切实加强对涉重金属污染排放企业的监管，督促其建设可靠的重金属污染治理设施，并确保投入稳定运行，重金属在线监测作为自动化、信息化的监管手段必不可少。
通过采用质量可靠的仪器，建设标准规范的工程，建成重金属在线监控体系，对督促企业确保重金属污染治理设施连续稳定运行，落实重金属污染防治目标具有重要作用。
水污染源重金属在线监测系统验收比对监测报告
量程校准液浓度（mg/L）
程
量程校准液配制方法
参 报警限值
数
报警上限 报警下限
校准曲线 y=bx+a
零点校准液（x0） 对应测量信号数值（y0）
量程校准液（xi） 对应测量信号数值（yi） 校准公式曲线斜率数值 b
校准公式曲线截距数值 a
明渠流量 计
堰槽型号 测量量程 流量公式
电磁流量 计
测定范围 测量量程 模拟输出量程
DB14/T 1865—2019
BB
附录B （资料性附录） 比对监测报告格式
水污染源重金属在线监测系统 验收比对监测报告
□□□□□[ ]第□□号
监测单位名称： 运营单位： 报告日期：
□□□（监测单位名称） （加盖监测业务专用章）
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监测报告说明
DB14/T 1865—2019
1. 报告无本站监测单位业务专用章、骑缝章及章无效。 2. 报告内容需填写齐全、清楚、涂改无效；无三级审核、签发者签字无效。 3. 未经监测单位书面批准，不得部分复制本报告。 4. 本报告及数据不得用于商品广告。
参数名称
排放标准限值 检出限
测定下限 测定上限 测量周期（min） 浓度（mg/L） 前次试样排空时间（s） 蠕动泵试样测试前 排空时间（s） 蠕动泵试样测试后 排空时间（s） 蠕动泵管管径（mm） 蠕动泵进样时间（s） 注射泵单次体积（mL） 注射泵次数（次） 泵管管径（mm） 试剂测试前排空时间（s） 试剂测试后排空时间（s） 进样时间（s） 浓度（mg/L） 单次体积（mL） 次数（次） 试剂浓度（mol/L） 配制方法 消解温度（℃） 消解时间（min） 消解压力（kPa） 冷却温度（℃） 冷却时间（min） 显色温度（℃） 显色时间（min）
工业废水重金属在线监测技术
工业废水重金属在线监测技术制造业进步带动了国民经济的发展，但过度追求量的增加则造成了环境污染与资源浪费，其中，工业生产所带来的废水是导致地表水、地下水污染的主要来源，据统计，在发生的污染事件中，水污染占比的份额远高于其他类型污染，目前，一些生产企业仍存在废水未加处理或处理不合格直接排入水体中，对流域与环境带来了极大的危害，这不利于我国本土环境的可持续发展.而重金属作为一种严重危害人类生命健康安全的致畸、致癌类危险物质，在化工、采矿、冶金、电池等领域生产废水中大量存在，若直接排入水体中后果不堪设想。
1999年，我国在可持续发展观中提出三个零增长，即人口零增长、能源消耗零增长、环境污染零增长，体现出国家对环境污染逐渐开始重视，2011年3月，国务院发布了《重金属污染综合治理十二五规划》文件，规范了工业生产过程中产生废水的重金属排放指标，明确了重点监控领域，并提出建立科学完善的重金属在线监测及预警系统。
加强企业的废水排放监管力度，从排放源头角度杜绝重金属污染物的排放，逐步实现污染物的减排和环境的治理。
因此，工业废水中重金属在线监测技术是实施监测工业生产企业废水排放指标，控制企业废水排放指标的重要手段废水重金属在线自动监测系统，是指对废水中重金属含量进行准确测量的仪器设施，包括自动监测分析仪、记录处理装置、信息远程传输装置等。
自动监测分析仪对废水中的重金属含量指标进行实施监测，并及时将监测数据传输，方便环保执法部门及时掌握排放废水的指标。
但目前自动监测分析仪种类较多，包括分光光度法、原子吸收法、原子发射光谱法、伏安溶出法等，其监测原理也有所区别，这就导致了检测结果存在一定的误差，影响了环保部门对结果的判断。
针对上述问题，对两种常用的在线自动监测仪器分光光度法及伏安溶出法结果进行了分析比较，探讨了废水重金属监测使用过程中应注意的问题。
1、废水重金属在线监测仪测试方法与原理对比工业废水中重金属监测仪监测方法包括传统检测方法以及新型检测方法两大类。
水中重金属在线监测技术发展概述
积， 一些 流域 区域 重 金 属 等 相关 毒 害 物质 污 染 十分 突 出 ， 别是 汞 、 、 、 、 类金 属 污染 日益 凸显 。 特 铬 镉 铅 砷 重金 属 等毒 害物 质污 染 而导致 饮用 水 污染 事故 的频 发， 要求 我们 必 须 加 大对 重金 属 等 毒 害 物质 污 染 的
３ Ｔ ｅｍｏＦｓｅ ｃｅｔｉ Ｉｃ ， ｅ ｉｇ１０ ０ Ｃ ｉａ ． ｈ ｒ ｉ ｒ ｉｎｉｃ ｎ ． Ｂ ｉｎ ０ ０ ７， ｈｎ ） ｈ Ｓ ｆ ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｒ ，ｍｏ ｅ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｈ ａ ｙ ｍｅ ａ ｏｌ ｔｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ａ ｐ ａ ｅ ｎ ｈ ｎ ｔ ｒ ｇ ｏ ｅ ｖ ｔ ｌｈ ｓ ｓｒ ｃ ：ｎ ｒｃ ｎ ａｓ ｙ ｒ ｎ ｒ ｅ ｖ ｔ ｌｐ ｌ ｉ ｎ ａ ｃ ｄ ｎ ｓ ｐ ｅ ｒ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｍｏ ｉ ｉ ｆｈ ａ ｙ ｍｅ ａ ａ ｕ ｏｎ
第３ ６卷第 ８期
２ １ 年 ８月 ０１
环境科学与管理
ＥＮＶＩ ＲＯＮＭ ＥＮＴＡＬ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＡＮＡＧＥＭ ＥＮＴ Ｍ
Ｖ０ ＿ ６ ｌ ３ Ｎｏ ８ ．
Ａｕ ．２ １ ｇ ０１
文章 编 号 ：６ ４—６ ３ （ ０ １ ０ ０ ３ ０ １７ １ ９ ２ １ ）８— １ ０— ３
摘
要 ： 来重金属 污染事件层 出不穷， 近年 重金属 污染的监 测 已经成为 国家和人 民关注的重点 问题 。介绍 了水
中重金 属在线监测仪 器的主要 应用技 术 ， 并指 出技 术的适 用范围和优 劣点 ， 同时对水质重金 属在线监 测仪 的发
重金属在线监测仪器设备原理、参数及注意事项介绍
重金属在线监测仪器设备原理、参数及注意事项介绍1.现状近年来，中国一些地方发生多起重金属等毒害物质的水污染事件，严重危害群众健康，引起广泛关注，造成恶劣影响。
由于发展方式粗放，污染长期累积，一些流域区域重金属等相关毒害物质污染十分突出，特别是汞、铬、镉、铅、砷类金属污染日益凸显。
重金属等毒害物质污染而导致饮用水污染事故的频发，要求我们必须加大对重金属等毒害物质污染的治理与监控力度，建立全面的监控预警体系，以消除对生态环境安全与饮用水安全的高度危害。
中国重金属在线监测技术发展起步相对较晚，除六价铬外，其他重金属在线检测产品相对较少，大多数公司主要以代理国外产品为主，仅有少数几个公司具有自主知识产权的在线重金属分析产品。
为改变这一情况，正大环保自主研发了重金属在线监测仪器，具有监测准确、设备小巧、双路光电定量设计、可根据试剂计量要求完成多种计量等特点，同时满足计量系统运行的稳定性，可靠性。
2.设备原理比色法原理的重金属在线监测仪器的设计基于某些重金属可以与特定化学物质发生化学反应生成有色物质，通过分光光度法进行定量分析。
该方法原理简单，不需要特殊设备，一般分光光度计既可满足需求，因此在实验室重金属分析中依旧较为常见。
该方法重金属在线测定仪一般一台仪器只能测定一种离子，无法同时测定多种离子，目前比色法原理的水质重金属监测仪检出限一般为10 Lμg /L。
1 六价铬二苯碳酰二肼分光光度法( GB7467 － 87)2 锰甲醛肟分光光度法( HJ /T344 － 2007)高碘酸钾分光光度法( GB11906 － 89)3 铜2，9二甲基－ 1，10 －菲啰啉分光光度法( HJ486 － 2009)二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法( HJ485 － 2009)4 镍丁二铜肟分光光度法( HJ485 － 2009)5 铬高锰酸钾氧化－二苯碳酰二肼分光光度法或硫酸亚铁铵滴定法( 浓度大于1mg /L 时) ( GB7466 － 87)6 铁邻菲啰啉分光光度法( HJ /T345 － 2007)7 镉双硫腙分光光度法( GB7471 － 87)极谱法( 《水和废水监测分析方法》第四版，国家环保部编)8 砷二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法( GB7485 － 87)极谱法( 《水和废水监测分析方法》第四版，国家环保部编)9 铅双硫腙分光光度法、极谱法( 《水和废水监测分析方法》第四版，国家环保部编)10 锌双硫腙分光光度法、极谱法( 《水和废水监测分析方法》第四版，国家环保部编)部分重金属在线监测仪分析方法一览表3.设备参数ZDA重金属在线自动监测仪实物图重金属在线监测仪：（可监测总镍、总镉、总铜、总铬、总铅、总砷、总锌、六价铬、铜离子、镍离子、锰等）1) 分析方法：比色法；2) 测量范围：0～1.0 mg /2.0 mg/5.0 mg /L（视监测指标不同有差异；测量量程可根据要求扩展或定制）；3) 检测限：0.001mg/L；4) 精确度：优于满量程±15%；5) 重现性：±5%；6) 分析周期：最小分析周期为30分钟；7) 测量周期：时间间隔（1～9999min任意设定）和24H整点时间测量模式；8) 校准周期：每次测量时仪器自动校正；9) 维护周期：每月一次（根据使用现场实际情况而定）；10) 信号输出：标准RS-232（RS485可选）和4～20mA、0～5V输出；11) 环境要求：温度可调的室内，建议温度+5～35℃；湿度≤90%（不结露）；12) 电源：AC230±10%V，50±10%Hz，15A；13) 尺寸：高1550×宽600×深550mm；14) 其他：仪器异常自动报警；断电数据自动保存；7英寸6万色TFT触摸屏显示及指令输入；异常复位和断电后来电，仪器自动排出仪器内残留反应物，自动恢复工作状态。
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微反应器中水样有机物光催化降解及重金属在线检测1.引言环境样品的重金属测定往往需要将样品消解以消除有机物的干扰，常规的方法需要强酸在高温下将有机物消解，往往需要数十分钟时间，且容易产生二次污染。
纳米TiO2光催化氧化技术具有光催化活性高，反应速度快，有机污染物在几分钟内就被破坏，几乎所有有机物都可降解，可氧化ppb级的污染物，无二次污染等突出优点[2]，被越来越多地应用于环境水质分析等环境监测中【】。
以微流控芯片为基本单元的微型分析系统可以降低能源消耗，减少空间、样品和试剂的使用，[3]内表面涂敷光催化剂的微流控芯片具有微通道内表面可负载大比表面积的固体催化剂，紫外光强照射均一，透射率高，光催化效率高等优点[5]。
目前微流控芯片已用作光催化微反应器，用于有机物的光催化降解，并应用于环境监测当中。
Zhang等[16]研制了一个高光载效率即转盘光催化反应器，并将其用于COD测定，以KMnO4为纳米TiO2光生电子的接受体，在光催化降解10min条件下，可准确地测定0–260mg L−1 之间的COD 值。
Daniel 等[15]设计了电化学检测集成的微流控反应器，在其中利用吸附于金电极上的TiO2催化光降解水中EDTA，并用伏安法测定水中铜含量。
然而这些方法光催化的能力及效率都还不够高，通常需数分钟甚至数十分钟才能将mg•L－1级的有机物完全降解。
与传统的重金属离子含量测定方法如原子吸收分光光度法（AAS），原子发射分光光度法（AES）和等离子体质谱分析法(ICP-MS)等相比，采用电化方法学检测重金属离子具有设备简单，易自动化，便于携带,灵敏度和准确度高，选择性好等优点。
然而Daniel等采用的伏安法检测方法仅能检测一种离子，不能实现多种金属离子的同时检测。
本文以内壁涂覆TiO2 薄膜的微流控芯片为光催化微反应器，在光催化微反应器上集成电化学检测系统，以大功率UV-LED为光源，利用微流控芯片的网络结构控制样品及试剂溶液的流动，建立集样品预处理、重金属离子在线电化学检测于一体的微分析系统。
用TiO2/H2O2协同光催化降解水样中的EDTA，使得被EDTA络合的重金属完全释放出，利用集成的微型电化学检测系统，采用差分脉冲溶出伏安法实现多种重金属离子的快速、灵敏的在线检测。
2.实验内容2.1仪器与试剂UV-LED点光源（自制）；紫外分光光度计；TS2-60注射泵（保定兰格恒流泵有限公司）；KQ 超声波清洗器（昆山市超声波仪器有限公司）；LK2005A微机电化学分析系统（天津兰力科化学电子高技术有限公司）；CLJ2000磁力搅拌器（天津兰力科化学电子高技术有限公司）；玻璃微流控芯片（自制）。
TiO2粉末溶胶；过氧化氢（30%）；乙二胺四乙酸二钠（EDTA）；硝酸铋（Bi3+）；醋酸钠；冰醋酸；硫氰化钾；氨-氯化铵缓冲溶液（0.1mol/L）。
无特殊说明试剂均为分析纯（A.R.），实验用水为去离子水。
三电极系统：玻碳镀铋膜电极为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极、铂丝电极为辅助电极。
硝酸铋储备液（1.0000mg/L）微流控芯片光催化微反应器的制备方法同文献[5]。
2.2铋膜电极的制备在制备铋膜电极之前，先对玻碳电极进行预处理，在Al2O3粉（粒径0.3μm及0.05μm）中抛光，再依次用1:1 HNO3、无水乙醇、水超声清洗各3min后使用[9]。
将一定浓度的Bi3+加入待测离子溶液中，按表2的参数差分脉冲溶出伏安法镀铋，在电解富集时将Bi3+与被分析的重金属一起沉积在基体电极上。
[10]2.3差分脉冲溶出伏安法测定金属离子移取10mL的Zn2+、Cd2+、Pb2+的标准溶液或样品于25ml容量瓶中，用0.1mol/L的缓冲溶液定容至刻度，摇匀，置于电解杯中，插入三电极系统，采用差分脉冲溶出伏安法测定，记录Zn2+、Cd2+、Pb2+的溶出峰电流及有关数据。
预设置参数见表2。
2.4含EDTA水样中Zn2+、Cd2+的在线监测与一定量1mg/ml 的Zn2＋、Cd2＋、Pb2＋标液及一定量的Bi3+溶液混合，用0.1mol/L醋酸缓冲溶液稀释，配成富里酸浓度为 2.5mg/ml，Zn2＋、Cd2＋、Pb2＋、Bi3+为一定浓度的混合水样，其中Bi3+浓度为Zn2＋、Cd2＋、Pb2＋浓度的2倍。
将含混合水样置于图1所示注射器A中，B注射器中装入4％的H2O2溶液，C注射器中为一定浓度的亚硫酸钠溶液，在一定的流速下分别通过TiO2涂层微流控芯片进行光催化降解。
水样光降解反应一段时间后，待储液槽中液面高于玻碳电极后，用差分脉冲溶出伏安法按表3参数进行重金属离子在线检测，记录锌、镉和铅的溶出峰电流及有关数据。
图1.集成了电化学检测系统的微流控芯片光催化微反应器（A，B注射器中分别为样品溶液及氧化剂溶液。
C注射器中为还原剂溶液。
1，2，3分别为玻碳铋膜电极（φ2mm）、微型甘汞电极、铂丝电极（φ0.5mm））。
3.结果讨论3.1电化学检测条件选择3.1.1缓冲体系的选择不同pH的缓冲体系，金属离子的氧化峰电位不同，灵敏度也不相同。
固定Zn2+、Cd2+、Pb2+的浓度为0.1mg/L，Bi3+的浓度为0.2mg/L，本文考察了Zn2+、Cd2+在醋酸-醋酸钠（pH=4.5）、硫氰化钾（pH=7.0）、氨-氯化铵（pH=10.0）三种缓冲溶液中的电化学行为。
如表3所示，以醋酸-醋酸钠作为缓冲溶液时, Zn2+、Cd2+二种金属离子的峰电流值均较高；硫氰化钾作为缓冲溶液时，Zn2+基本检测不到；氨-氯化铵作为缓冲溶液时三种金属离子的峰电流均较小。
因此，选用醋酸-醋酸钠作为缓冲体系。
由图2中可见, Pb2+、Cd2+、Zn2+在铋膜电极上分别在-0.55V、-0.80V、-0.98V产生灵敏的电位溶出峰,峰高与离子浓度有关,而且几个峰的峰电位相差较大,因此3种离子可同时测定。
图4.在电解杯中醋酸-醋酸钠缓冲溶液体系金属离子检测。
金属离子浓度0.4mg/L，Bi3+浓度0.8mg/L，同位镀铋膜法，电沉积时间为120s表3 不同缓冲溶液对金属峰电流的影响Array注：底液浓度均为0.1mol/L是否除氧对结果影响不大。
因此不需除氧。
3.1.2溶液体积由于差分脉冲溶出伏安法需要一定体积的溶液进行测定，而在微反应器上收集一定体积的流出液需要一定的时间，这样就使得分析时间延长。
为了缩短收集流出液的时间，就需要实现微小体积的样品测定。
本文考察了不同溶液体积对重金属离子检测灵敏度的影响。
如图3所示，随着溶液体积的减小，Pb2+、Cd2+、Zn2+的溶出峰电流也逐渐减小，然而即使溶液体积为0.1mL时，各离子也有明显的峰电流（>1uA）。
由于当溶液体积小于0.5mL时，电极与溶液之间很难良好地接触，导致测定结果不稳定。
因此本文采用0.5mL为微分析系统的电化学检测体积。
重现性，精密度3.1.3线性范围在溶液体积为0.5mL的条件下，本文考察了Pb2+、Cd2+、Zn2+的线性范围。
如图4所示，在。
范围内，Pb2+、Cd2+、Zn2+都呈现了良好的线性。
3.3 光降解条件选择3.3.1微反应器制备纳米TiO2涂层微流控芯片的制备方法同文献。
如图2所示，在通道出口处粘接内径4.5mm的塑料管作为电化学检测池，通过电极与电化学检测系统联接。
采用玻碳镀铋膜电极为工作电极，微型甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极的三电极体系，在微电化学检测池中用微分脉冲溶出伏安法对水样中重金属进行检测。
3.3.2UV-LED光源本文采用自制的光催化微反应器对水样进行光降解，并在线测定金属离子。
选用UV-LED 为光源（自制），调节UV-LED点光源与微流控芯片之间的距离来使得芯片表面部分所受的平均光强。
光催化反应常用的紫外光源为高压汞灯、氙灯等。
这些光源通常体积较大，会产生热效应，从而需要额外的冷却系统。
自制的UV-LED光源由大功率UV-LED（270mW, NCSU033A，NICHIA CORP.）串联一个大功率的铝壳电阻R（5.1Ω,50W）组成（如图2）。
通过改变电压值可以改变紫外光强的大小。
采用散热片可使UV-LED在较低温度（室温）下长时间工作，使光源具有较好的稳定性。
本文中设置电压值为6.5V，电流值为0.55A，在此条件下芯片通道所受光强为108mW/cm2。
图2.自制UV-LED点光源。
电压为6.5V，电流为0.55A。
3.3．3氧化剂的选择为了增强光催化效率，3.3.4光强3.3.5流速选择在上述这些条件下，水样在芯片中的保留时间即实际光催化降解时间为15s，完成一次分析（包括样品预处理和重金属检测）时间不超过10min 。
3.4金属离子在线检测为了检测的水样接近于环境水样，我们在含有金属离子的溶液中加入一定浓度的富里酸达到模拟环境中的腐殖质的目的。
本文考察了光催化微反应器中金属离子浓度在0～150（mg/l）范围含富里酸的混合水样在线电化学检测系统中的氧化电流情况。
由表5可知，当对水样进行紫外光催化降解预处理后，各金属离子的氧化峰电流值明显高于不光解时金属离子的氧化峰电流，说明各金属水样中的富里酸都被有效地光降解，从而释放出金属离子。
光降解后金属离子的氧化峰电流值随着浓度的升高呈现出一定的线性关系。
在选定的实验条件下，Zn2+、Cd2+的氧化峰电流与其浓度在25-150mg/L范围内呈良好的线性关系。
Zn2+的线性方程为i=-0.7556c+3.5463，线性相关系数为0.9869；Cd2+的线性方程为i=-2.2427c+11.095,线性相关系数为0.9777。
Pb2+的氧化峰电流与其浓度在0-1mg/L范围内呈良好的线性关系，其线性方程为i=-0.078c+0.1193,其线性相关系数为0.9528。
可见Cd2+的检测灵敏度最高。
另外，当金属标液浓度为0mg/L时， Cd2+和Pb2+仍能检测到一定的氧化电流，说明富里酸样品中含有一定量的Cd2+和Pb2+。
当金属离子浓度低于0.3mg/L时，Zn2+已无法检出，因此可以认为Zn2+的检出限为0.3mg/L。
上述数据与文献所报道的方法中的数据相比，本文采用的方法金属离子的标准曲线线性范围及检出限都不理想，这是由于我们采用的玻碳电极面积较小，容易发生极化，在沉积阶段溶液不能搅拌，而且沉积时间较短，导致金属离子的检测灵敏度不高，且重现性较差。
因此在电极及储液槽装置方面还需要较大的改进。
表5 芯片中不同金属离子浓度光照与不光照下氧化电流情况图8.芯片内金属离子浓度为0.3mg/L，Bi3+浓度为0.6mg/L，H2O2浓度为4%，富里酸浓度为0.5mg/L。
4.结论：本文在微流控芯片中涂覆多孔纳米TiO2涂层作为光催化微反应器，实现水样中有机物的高效光催化降解，并以自制的UV-LED为点光源，建立集样品在线预处理、重金属离子的在线电化学检测于一体的微分析系统。