海水揮發酚和 CDOM 流動注射化學發光分析儀
1 成果簡介海洋是人類賴以生存和發展的地球環境的重要組成部分,海洋為我們提供了豐富的礦產資源、食物資源、藥物資源以及油氣資源等,并且還提供了可以為人類所利用的潮汐能等。但是,隨著近年來世界經濟與工業的快速發展,污染物每年以驚人的數量排放到海水中,經過海洋生物體的富集,不但對海洋生物造成致命的威脅,如果再通過食物鏈進入人體的話,那么海洋污染的危害會直接作用于我們人類自身。海洋的生態環境正遭受到嚴重的破壞,海水環境,尤其是近海的海水正面臨著日益嚴重的污染。海洋的環境保護,需要我們運用科學的手段對海洋環境進行監測,進而調整海洋開發和生態保護的平衡點,以實現對海洋資源的可持續利用和發展。自 2009 年開始,清華大學在多年實驗和科研基礎上針對測定水體中污染物的化學發光在線分析儀進行開發研制。為了滿足海洋污染物現場分析的需要,研制設計船載小型、現場、實時、快速監測海水中多種有機物的化學發光檢測專用分析儀。這一研究把當今國際上最先進的分離分析方法應用于海洋監測技術上,該儀器的成功研制對于推進我國海洋監測的全自動化過程起到重要的作用。研制成功的儀器,可提供各海洋監測船和沿海 各海洋監測站以及常規的海洋檢測實驗室的海洋監測使用。設計成功的儀器經過簡單改裝或改進,也可以應用于陸地環境污染水中的有機物測定,在環境監測領域也可發揮其積極的作用。2 應用說明多次參加由國家海洋局北海海洋勘測研究院組織的以向陽紅 08 號為載體的膠州灣海上實驗與渤海灣海上實驗。實驗數據表明, 當腐植酸濃度在 0.1-1.0 mg/L 范圍內時,化學發光強度與腐植酸濃度是呈線性關系的,回歸方程為 I=34.41+1.17x,相關系數 R=0.994; 同時腐植酸濃度在 1.0-8.0 mg/L 范圍內,化學發光強度與腐植酸濃度具有線性關系,回歸方程為I=35.12+0.53x,相關系數 R 為 0.993。當苯酚濃度在 0.02-0.1 mg/L 范圍內時,化學發光強度與苯酚濃度有線性關系,回歸方程為 I=33.52+64.48x,相關系數為 0.983;而苯酚濃度在 0.1-0.8mg/L 的范圍時,化學發光強度與苯酚濃度也呈線性關系,回歸方程為 I=40.25+26.14x,相關系數為 0.992; 當苯酚濃度在 1.0-10.0 mg/L 范圍內,化學發光強度與苯酚濃度呈線性關系,線性回歸方程為 I=75.83+1.07x,相關系數 R=0.983。 所測數據經過中國計量科學研究院和大連國家海洋環境監測中心兩家權威檢測機構認證,其性能符合國家標準。3 效益分析該分析儀可實現全自動、在線、現場、實時監測海水中的腐植酸和酚類物質,并通過中心控制系統遠程操控的命令進行接受指令進行測定,實現了命令接收、反饋、執行、數據自動處理、存儲、發送以及歷史數據的自動保存等功能。從而改變了長期以來對環境監測都是采樣后拿回到實驗室進行測定、在海上作業的時候則需要在船上或者岸上的實驗室進行分析測定,這些方法分析周期長,增加了運輸成本的缺點,最重要的是若樣品在分析測定之前受到污染或自身發生反應變質的話,會嚴重影響數據的測量結果,很難適應遠洋監測的需要。
清華大學
2021-04-13