在线水质多参数自动分析仪应用的四个发展趋势

根据国际水资源协会的报告，目前全球水资源遇到的七大挑战中,有两项直接与水质相关,一是全球范围内的水质不断下降,二是饮用水的安全问题。全球范围内对环境保护、污水处理、水资源循环利用、饮用水安全保障等领域的关注已经到了无以复加的程度。

在线水质多参数自动分析仪，以其自动化、连续性的特点,在水质监测领域的应用越来越受重视,也进一步推动了在线水质分析技术的发展。

从分析技术层面和应用层面,在线水质多参数自动分析仪的发展主要有以下几个趋势:

一、更多的技术应用

目前，在线水质多参数自动分析仪所应用到的技术依然集中在电化学法和紫外-可见吸收光谱法。而还有很多成熟的仪器分析方法,比如原子吸收光谱、原子发射光谱、拉曼光谱、色谱等,从在线仪器化的技术和成本考量,还没有广泛应用。

相信随着材料科学的发展,以及在线水质监测需求的进一步扩大,这些分析技术会逐步应用于在线水质分析仪器。比如X射线荧光技术,通常用于固体,液体中常量和微量元素(通常是重金属),但随着技术的突破,单色波长色散X射线荧光技术已经开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射线荧光技术的在线水中重金属分析仪。

二、微生物分析方法得到推广

随着科学技术的发展,在线水质分析技术已经部分攻克了常规理化指标,无机阴离子、重金属、营养盐、有机物综合指标等的检测,现在主要需要攻克的技术难题还有有机污染物和微生物等的检测。微生物,尤其是病原微生物,由于其直接影响人体安全,因此在饮用水、制药、食品饮料等行业,有着非常急迫的需求。

而常规检测方法耗时长,无法及时反映水体的生物安全性。目前,对于总细菌、总大肠菌群、粪大肠杆菌等微生物指标,已经有公司开始基于传统的酶底物法进行在线培养并检测,不过分析周期依然很长。一些新的技术正在尝试应用于微生物的在线检测,比如流式细胞术、激光诱导荧光光谱、ATP荧光技术等,相信很快会有熟的技术应用于水中微生物的在线检测。

三、无试剂化的呼声越来越大

当前在线水质分析仪的主要应用领域是环境监测,比如地表水、地下水、海水等自然水体的水质监测,以及污水处理及排放的水质监测。但是目前在线水质分析仪采用的分析技术大部分都需要用到化学试剂,其中不乏有毒有害试剂。

比如在国内使用广泛的采用重铬酸钾消解比色法的在线COD自动监测仪,在分析过程中会使用硫酸、重铬酸钾、硫酸汞等试剂。因此用环境友好的分析方法替代传统的在线分析技术势必成为一种趋势。

四、海洋环境在线监测将成为热点

目前海洋环境监测除了少数国家建有海上浮标在线监测海水水质,包括我们国家在内的大部分国家还是以采用人工采样实验室分析为主。然而,常规的监测分析方法不适用于海水,因为检测海水的传感器/分析仪需要有很强的耐腐蚀能力,并且海洋上无法提供稳定的电源。因此必须采用低功耗的技术,这些都是海洋在线水质监测的技术难题。