一般的に使用されている水質検査技術の紹介

以下にテスト方法の概要を示します。
1. 無機汚染物質のモニタリング技術
水質汚染調査はHg、Cd、シアン化物、フェノール、Cr6+などから始まり、そのほとんどは分光測光法で測定されます。環境保護活動が深化し、監視サービスが拡大し続けるにつれて、分光光度分析法の感度と精度は環境管理の要件を満たすことができなくなりました。そのため、さまざまな高度で高感度な分析機器や分析方法が急速に開発されています。

1.原子吸光法と原子蛍光法
火炎原子吸光法、水素化物原子吸光法、黒鉛炉原子吸光法が次々に開発されており、水中のほとんどの微量金属元素および超微量金属元素を定量することができます。
我が国で開発された原子蛍光装置は、水中のAs、Sb、Bi、Ge、Sn、Se、Te、Pbの8元素の化合物を同時に測定できます。これらの水素化物が発生しやすい元素の分析は、マトリックス干渉が少なく、高い感度と精度を備えています。

2. プラズマ発光分光法(ICP-AES)
プラズマ発光分析は近年急速に発展しており、上水中のマトリックス成分、廃水中の金属や基質、生体サンプル中の複数元素の同時測定に使用されています。感度、精度はフレーム原子吸光法とほぼ同等であり、高効率です。1回の注入で10~30元素を同時に測定できます。

3. プラズマ発光分析質量分析(ICP-MS)
ICP-MS法は、ICPをイオン化源として用いた質量分析法です。その感度は、ICP-AES 方式より 2 ~ 3 桁高くなります。特に質量数が100を超える元素を測定する場合、検出限界を超える感度が得られます。低い。日本は、水中の Cr6+、Cu、Pb、Cd を測定するための標準分析法として ICP-MS 法をリストに挙げています。​

4. イオンクロマトグラフィー
イオンクロマトグラフィーは、水中の一般的な陰イオンと陽イオンを分離して測定するための新しい技術です。この方法は優れた選択性と感度を備えています。1 つの選択で複数の成分を同時に測定できます。導電率検出器と陰イオン分離カラムを使用して、F-、Cl-、Br-、SO32-、SO42-、H2PO4-、NO3- を測定できます。カチオン分離カラムは、電気化学を使用して、NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+ などを測定するために使用できます。検出器は、I-、S2-、CN-、および特定の有機化合物を測定できます。

5. 分光光度法とフローインジェクション解析技術
金属イオンおよび非金属イオンの分光光度測定のための、いくつかの高感度かつ高選択性の発色反応の研究は依然として注目を集めています。分光測光は日常的な監視において大きな割合を占めます。これらの方法とフローインジェクション技術を組み合わせることで、蒸留、抽出、さまざまな試薬の添加、定量発色および測定などの多くの化学操作を統合できることは注目に値します。これは自動実験室分析技術であり、実験室で広く使用されています。水質のオンライン自動監視システムで広く使用されています。サンプリング量が少なく、高精度、分析速度が速く、試薬の節約などの利点があり、NO3-、NO2-、NH4+、F-、CrO42-、Ca2+、水質など。フローインジェクション技術が利用可能です。検出器は分光測光だけでなく、原子吸光やイオン選択性電極なども使用できます。

6. 原子価と形態の分析
汚染物質は水環境中にさまざまな形で存在し、水生生態系や人間に対する毒性も大きく異なります。たとえば、Cr6+ は Cr3+ よりも毒性が高く、As3+ は As5+ よりも毒性が高く、HgCl2 は HgS よりも毒性が高くなります。水質基準と監視では、総水銀とアルキル水銀、六価クロムと全クロム、Fe3+ と Fe2+、NH4+-N、NO2-N、NO3-N の測定が規定されています。一部のプロジェクトでは、フィルター可能な状態も規定しています。環境研究において、汚染メカニズムや移行・変質則を理解するためには、無機物質の価数吸着状態や錯体状態を調査・分析するだけでなく、無機物質の酸化についても調査する必要があります。環境媒体の削減(窒素含有化合物のニトロソ化など)。、硝化または脱窒など)、生物学的メチル化などの問題。アルキル鉛、アルキルスズなどの有機形態で存在する重金属は、現在、環境科学者から大きな注目を集めています。特に、トリフェニルスズ、トリブチルスズなどが内分泌かく乱物質としてリストアップされて以降、有機重金属のモニタリング分析技術は急速に発展しています。

2. 有機汚染物質のモニタリング技術

1. 酸素消費有機物のモニタリング
過マンガン酸指数、CODCr、BOD5 (硫化物、NH4+-N、NO2-N、NO3-N などの無機還元物質も含む) など、酸素を消費する有機物による水域の汚染を反映する包括的な指標が多数あります。全有機物炭素 (TOC)、全酸素消費量 (TOD)。これらの指標は、廃水処理の効果を管理し、地表水の水質を評価するためによく使用されます。これらの指標は相互に一定の相関関係を持っていますが、物理的な意味が異なり、相互に置き換えることは困難です。酸素を消費する有機物の組成は水質によって異なるため、この相関関係は一定ではなく大きく異なります。これらの指標の監視テクノロジーは成熟しましたが、人々は依然として高速、シンプル、時間節約、コスト効率の高い分析テクノロジーを模索しています。例えば、急速COD計や微生物センサー式急速BOD計などはすでに実用化されています。

2. 有機汚染物質カテゴリー監視技術
有機汚染物質の監視は、ほとんどの場合、有機汚染カテゴリの監視から始まります。装置がシンプルなため、一般の研究室でも容易に行うことができます。一方、カテゴリの監視で重大な問題が見つかった場合は、特定の種類の有機物のさらなる特定と分析を実行できます。たとえば、吸着性ハロゲン化炭化水素 (AOX) をモニタリングし、AOX が基準を超えていることが判明した場合、GC-ECD をさらに使用してさらなる分析を行い、どのハロゲン化炭化水素化合物が汚染しているのか、その毒性はどれくらいなのか、汚染の原因はどこなのかなどを研究できます。有機汚染物質カテゴリの監視項目には、揮発性フェノール、ニトロベンゼン、アニリン、鉱油、吸着性炭化水素などが含まれます。これらのプロジェクトでは、標準的な分析方法が利用できます。

3. 有機汚染物質の分析
有機汚染物質の分析は、VOC、S-VOC、および特定の化合物の分析に分類できます。ストリッピングおよびトラップ GC-MS 法は揮発性有機化合物 (VOC) の測定に使用され、液液抽出またはミクロ固相抽出 GC-MS は半揮発性有機化合物 (S-VOC) の測定に使用されます。広域スペクトル分析です。ガスクロマトグラフィーを使用して分離し、炎イオン化検出器 (FID)、電気捕捉検出器 (ECD)、窒素リン検出器 (NPD)、光イオン化検出器 (PID) などを使用してさまざまな有機汚染物質を測定します。液相クロマトグラフィー (HPLC)、紫外線検出器 (UV)、または蛍光検出器 (RF) を使用して、多環芳香族炭化水素、ケトン、酸エステル、フェノールなどを測定します。

4. 自動監視・総排出量監視技術
環境水質自動監視システムは、水温、色、濃度、溶存酸素、pH、導電率、過マンガン酸指数、CODCr、全窒素、全リン、アンモニア性窒素などの従来の監視項目がほとんどであり、我が国は自動水質監視システムの確立を進めています。国が管理するいくつかの重要な水質部門で水質監視システムを導入し、メディアで毎週の水質報告書を発行することは、水質保護を促進する上で非常に重要です。
「第九次五カ年計画」と「第十次五カ年計画」の期間中、我が国はCODCr、鉱油、シアン化物、水銀、カドミウム、ヒ素、クロム(VI)、鉛の総排出量を管理し、削減する。そしていくつかの 5 か年計画を通過させる必要があるかもしれません。総排出量を水環境許容量以下に抑える努力をすることによってのみ、水環境を根本的に改善し、良好な状態に導くことができます。したがって、大規模汚染企業は、標準化された下水出口と下水測定流路を確立し、下水流量計と CODCr、アンモニア、鉱油、pH などのオンライン連続監視装置を設置して、企業下水の流れと下水の流れをリアルタイムで監視する必要があります。汚染物質の濃度。排出された汚染物質の総量を確認します。

5 水質汚染の緊急事態の迅速な監視
大小さまざまな公害事故が毎年数千件発生しており、環境や生態系にダメージを与えるだけでなく、人々の生命や財産の安全、社会の安定を直接脅かしています(前述)。公害事故を緊急に発見する方法には次のようなものがあります。
①可搬型迅速計器法:溶存酸素、pH計、可搬型ガスクロマトグラフ、可搬型FTIR計など。
② 迅速検知管及び検知紙法:H2S 検知管(試験紙)、CODCr 迅速検知管、重金属検知管など。
③現地サンプリング・研究所分析等


投稿日時: 2024 年 1 月 11 日