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重金属污染现状及检测系统设计研究

2019/09/27 阅读:

摘要:随着经济建设的不断发展,水环境重金属污染现状越来越复杂,严重影响着人类的健康质量。对人类的健康生活产生严重影响。本文对水环境重金属污染现状作出了简要分析,对检测系统设计展开论述,以供广大同行参考。

关键词:重金属元素;检测系统设计;污染现状

水是生命的起源,在人类发展生活中居于至关重要的地位。随着经济全球化的迅速发展,人类的用水需求不断增加。如今,人类淡水资源的消耗量越来越多,许多废水没有经过相关处理就随意排放,对水体环境造成了污染,对生态系统的结构、功能、水资源的利用具有严重影响,以至于许多国家水资源短缺的现象[1]。工业废水排放,是导致水环境污染的重要因素,水质由于工业生产的不同需要有所差异,许多与原料相关的物质,其储存形态也不相同,不同企业排除的废水千差万别,进入河流、湖泊的重金属元素沉积,增加了水体自净的负担,造成了比较严重的水环境污染,对经济发展产生不良影响,不利于人类的健康生活。

1水环境重金属污染现状

湖泊、水库、生活饮用水等水体资源统称为水环境。水环境重金属污染,是因为工业废水的大量排放造成的,导致水质环境发生严重改变。地球上的水资源比较丰富,但是人们开发利用的淡水资源比较少。由于农业生产污染、工业、生活用水污染等,造成水环境比较严峻[2]。在农业生产生活中大量使用有机氯农药,在降水的作用下,残留的药物渗入地下水体中。工业生产过程中,产生大量废水,有些厂家没有根据严格要求对废水进行处理,就将废水排入河流,造成水环境污染加剧。人类过度使用水资源、过度开采,不利于植被生物的生长,导致严重的水土流失等相关问题,还会加重水体环境的污染程度。农药成分大多是持久性的有机污染物,进入土层之后很难降解,会越积越多,加快了土壤的污染程度,降雨之后随着雨水流入湖泊,加快水体污染的速度,这些都是息息相关的。水体环境的重金属污染,是因为过度开采矿石、企业排放废水造成的。水体环境中的重金属污染影响水体生物的生长,严重影响着人类的健康。随着工业水平的不断提升,水环境中即使农户污染现状不断加重,不利于人类的发展。饮用水主要来源有河流、湖泊等淡水,其中主要的污染物就是汞,其次就是铬和铅污染。据研究显示,长江上游因为工业废水的排放,使水体环境污染程度不断加重,有些重金属污染物没有得到科学处理就排放,严重影响生物的健康安全。太湖、松花湖的重金属元素污染也呈现逐渐上升趋势。工业废水的排放,由于空气污染造成酸雨现象,河流中的沉积物汇入大海,造成重金属元素污染的状况不断加重。水体环境的重金属污染,不仅会对水中生物造成严重损害,还会间接影响人们的饮食生活安全。所以,水环境重金属元素污染的处理迫在眉睫,如果不严加监管,会造成更加严重的生态失衡。

2水环境中重金属元素检测系统设计

2.1整体结构

水环境中重金属元素检测系统,包括水路系统、检测电路、电极系统等内容。检测电路工作主要是合理控制工作流程,做好数据收集工作,实现水路系统控制、传输相关功能。水路系统是为了仪器的控制,在实际检测过程中导入不同溶液,在检测完成之后清洗管道。由于单通筏多管道系统水路相对复杂、实际操作过程比较复杂,为了解决这一问题,系统实现注射泵配合多通筏设计代替原先的结构。为了实现系统的稳定性功能,应用传统三电极系统。系统使用无线收发模块与远程PC端进行数据交换,通过微处理器对相关数据进行分析,对实验结果进行及时记录,并且记录相关的工作数据,发送至PC端实施深度处理。传输实现后,微处理器借助泵阀控制水路,对管路进行清洗,接下来开展下一阶段的检测,见图1。

2.2系统误差自动补偿法的实现

要想使电路系统验证自身功能满足正常工作的需求,减少不必要的检查步骤,添加可靠性检查功能模块,对其可靠性进行检查。在实际微处理过程中开始多路模拟开关,增加可靠性检查的相关内容,实现自由状态与工作状态的简单切换。使用微处理器输出准确点位,及时记录输出结果,检查其与预期结果是否存在误差,检查电路是否正常。如果结果显示正常,就要对系统的可靠性进行测验,使用水路系统将需要测验的溶液置入测试腔内,通过微处理器对恒电位仪实施输出扫描,与此同时,详细记录实验过程及结果。如果结果现实异常,就要认真检查系统输出过程中存在的问题,若结果无限接近于零,就说明三电极系统的确是在溶液中浸没,如果结果曲线平稳,就说明系统运行过程中出现异常。综上所述,地球上的海洋水资源比较丰富,但是人们日常生活中经常用到的是淡水资源,因为生活污染、工业污染等因素,加快了水体环境的污染进程。在农业生产生活中大量使用有机氯农药,在降水的作用下,残留的药物渗入地下水体中。由于工业生产带来的大量废水,加重了水环境重金属元素污染的现状,这是不可逆的,严重影响人们的生活安全。本文针对实时监测水环境重金属的检测系统设计,提出了系统可靠性检测的方法,以供同行借鉴。

参考文献

[1]王健康,周怀东,陆瑾,等.三峡库区水环境中重金属污染研究进展[J].中国水利水电科学研究院学报,2014,12(1):49-53.

[2]李政,余璨,黄香,等.河流沉积物重金属研究方法进展[J].绿色科技,2018,(2):62-64,66.

作者:曾梓娈 单位:桂林理工大学环境科学与工程学院

重金属污染现状及检测系统设计研究

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