在線水質多參數自動分析儀應用的四個發展趨勢

根據國際水資源協會的報告，目前全球水資源遇到的七大挑戰中,有兩項直接與水質相關,一是全球范圍內的水質不斷下降,二是飲用水的安全問題。全球范圍內對環境保護、污水處理、水資源循環利用、飲用水安全保障等領域的關注已經到了無以復加的程度。

在線水質多參數自動分析儀，以其自動化、連續性的特點,在水質監測領域的應用越來越受重視,也進一步推動了在線水質分析技術的發展。

從分析技術層面和應用層面,在線水質多參數自動分析儀的發展主要有以下幾個趨勢:

一、更多的技術應用

目前，在線水質多參數自動分析儀所應用到的技術依然集中在電化學法和紫外-可見吸收光譜法。而還有很多成熟的儀器分析方法,比如原子吸收光譜、原子發射光譜、拉曼光譜、色譜等,從在線儀器化的技術和成本考量,還沒有廣泛應用。

相信隨著材料科學的發展,以及在線水質監測需求的進一步擴大,這些分析技術會逐步應用于在線水質分析儀器。比如X射線熒光技術,通常用于固體,液體中常量和微量元素(通常是重金屬),但隨著技術的突破,單色波長色散X射線熒光技術已經開始用于水溶液中痕量甚至超痕量元素的分析,制造出基于X射線熒光技術的在線水中重金屬分析儀。

二、微生物分析方法得到推廣

隨著科學技術的發展,在線水質分析技術已經部分攻克了常規理化指標,無機陰離子、重金屬、營養鹽、有機物綜合指標等的檢測,現在主要需要攻克的技術難題還有有機污染物和微生物等的檢測。微生物,尤其是病原微生物,由于其直接影響人體安全,因此在飲用水、制藥、食品飲料等行業,有著非常急迫的需求。

而常規檢測方法耗時長,無法及時反映水體的生物安全性。目前,對于總細菌、總大腸菌群、糞大腸桿菌等微生物指標,已經有公司開始基于傳統的酶底物法進行在線培養并檢測,不過分析周期依然很長。一些新的技術正在嘗試應用于微生物的在線檢測,比如流式細胞術、激光誘導熒光光譜、ATP熒光技術等,相信很快會有熟的技術應用于水中微生物的在線檢測。

三、無試劑化的呼聲越來越大

當前在線水質分析儀的主要應用領域是環境監測,比如地表水、地下水、海水等自然水體的水質監測,以及污水處理及排放的水質監測。但是目前在線水質分析儀采用的分析技術大部分都需要用到化學試劑,其中不乏有毒有害試劑。

比如在國內使用廣泛的采用重鉻酸鉀消解比色法的在線COD自動監測儀,在分析過程中會使用硫酸、重鉻酸鉀、硫酸汞等試劑。因此用環境友好的分析方法替代傳統的在線分析技術勢必成為一種趨勢。

四、海洋環境在線監測將成為熱點

目前海洋環境監測除了少數國家建有海上浮標在線監測海水水質,包括我們國家在內的大部分國家還是以采用人工采樣實驗室分析為主。然而,常規的監測分析方法不適用于海水,因為檢測海水的傳感器/分析儀需要有很強的耐腐蝕能力,并且海洋上無法提供穩定的電源。因此必須采用低功耗的技術,這些都是海洋在線水質監測的技術難題。