引言水体中的重金属离子会危害人体健康，对水生物产生有害甚至致命的影响。为了切实加强和维护河源市的水环境生态优势，做好水环境综合治理工作，提升突发性水环境应急处置及监测能力水平[1-2]，对HM-5000P检测仪在实验室测试、应急监测演练、应急监测实践等过程的性能特点、检测优势及在应急监测过程中的注意事项等进行总结，为今后快速响应应急监测做好工作准备，为相关部门在水环境应急监测方面的工作提供参考。1原理及性能介绍1.1仪器性能HM-5000P多功能便携式重金属检测仪结合阳极溶出法和光度比色法，具备阳极溶出法的高灵敏度、宽检测范围和光度比色法的快速监测、抗干扰性好的特点，适用于地表水、饮用水、行业废水等的应急监测，也可进行实验室内样品监测。1.2工作原理1.2.1比色法基于朗伯-比耳定律确定物质溶液的浓度[3]。1.2.2阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法的过程伏安图如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.10.021.F001图1阳极溶出伏安法的过程伏安图采用电化学三电极体系，经过预电解或电沉积-阳极溶出，测量释放电子形成的电流[4-5]，并绘制电流与电压的关系图（伏安图）。峰高与待测金属的浓度成正比，计算待测样所含金属浓度。预电解或电沉积：Mn++ne-→M；阳极溶出：M→Mn++ne-。2实验室性能测试为了检测HM-5000P多功能便携式重金属检测仪的实用性能是否达到本实验室需求，采用阳极溶出法或比色法对不同浓度的重金属进行单标和混标，分别对仪器进行检测，探讨仪器的精密度、准确度等技术参数。2.1仪器与试剂2.1.1仪器准备多功能便携式重金属检测仪HM-5000P（天瑞仪器股份有限公司），1 mL、5 mL移液枪，样品分析杯，三电极体系（参比电极为Ag/AgCl、对电极、玻碳电极。参比电极：使用前利用3 mol/L KCL浸泡1 h以上；工作电极：须打磨抛光清洗）。2.1.2试剂准备100 mg/L的Cu、Pb、Zn、Cd、Ni标准液、电解液、维护液（天瑞仪器股份有限公司）、纯净水。单标：编号为B21070251的Cu标准样品，编号为201240的Pb标准样品，编号为B21060301的Zn标准样品，编号为B21050358的Cd标准样品，编号为B21070506的Ni标准样品；混标：编号为B21070299的标准样品。2.2结果与讨论按照HM-5000P多功能便携式重金属检测仪对各类金属分析测试的步骤进行测试，阳极溶出法先后进行清洗、镀汞、空白、标样、样品等的步骤及测试；比色法先后进行试剂、空白、标液、样品等顺序加入及测试。2.2.1阳极溶出法分别对单标编号标准样品进行7次平行测试，单标样品测试结果如表1所示。对混标标号为B21070299 的标准样品进行7次平行测试，混标样品测试结果如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.10.021.T001表1单标样品测试结果元素标样编号样品浓度/(mg/L)RE/%RSD/%浓度范围1234567CuB210702510.796±0.0380.7630.7680.7860.7690.7610.7750.7613.271.13Pb2012400.199±0.0100.1890.1950.1900.1940.1960.1910.1903.521.46ZnB210603010.342±0.0250.3190.3340.3270.3230.3250.3420.3363.512.47CdB21050358(9.69±0.43)×10-39.33×10-39.42×10-39.50×10-39.56×10-39.56×10-39.54×10-39.35×10-32.37×10-31.04×10-3NiB210705061.09±0.061.061.101.081.051.121.071.080.922.2010.3969/j.issn.1004-7948.2022.10.021.T002表2混标样品测试结果元素样品浓度/(mg/L)RE/%RSD/%浓度范围1234567Cu0.571±0.0290.5500.5680.5760.5690.5610.5750.5610.931.63Pb0.750±0.0370.7370.7450.7510.7420.7450.7560.7600.271.08Zn0.254±0.0120.2430.2350.2360.2540.2470.2590.2582.594.02Cd(0.120±0.006)×10-30.116×10-30.114×10-30.121×10-30.119×10-30.126×10-30.120×10-30.115×10-31.07×10-33.50×10-3Ni0.677±0.0310.6510.6550.6700.6750.6620.6840.6761.391.802.2.2比色法选择元素Zn、Ni，分别对单标编号标准样品进行7次平行测定。单标-混标样品测试结果如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.10.021.T003表3单标-混标样品测试结果元素样品编号样品浓度/(mg/L)RE/%RSD/%浓度范围1234567Zn单标B210603010.342±0.0250.3410.3530.3570.3620.3350.3650.3563.133.10Ni单标B210705061.090±0.0601.1601.1301.0901.1501.0801.1601.2004.463.71Zn混标B210702990.254±0.0120.2540.2620.2450.2400.2680.2630.2651.074.17Ni混标0.677±0.0310.7070.6880.6970.6980.6750.6840.7002.321.582.2.3试验结论使用阳极溶出法和比色法对标样进行测试，RE均小于10%，RSD均小于5%。因此，采用HM-5000P进行重金属分析测试符合实验室质量控制要求，也符合仪器厂家提出的仪器性能参数要求。3应急监测中实践运用2021年底，河源监测站举行突发性环境污染事件应急监测演练，拟考核HM-5000P多功能便携式重金属检测仪能否满足应急监测需求。试验人员结合快速分析比色管的初筛定性、HM-5000P仪器定性定量的方式，对8个监测点位的演练考核样品及有证标样进行现场监测分析，利用快速分析比色管对考核样品初筛定性为含镍废液，使用HM-5000P检测仪并在30 min内完成第一批考核水样的测试分析。其中，有证标样结果为B21070506：1.16 mg/L；B21070299：0.701 mg/L，均符合要求。其他考核试样结果及点位判断如表4所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.10.021.T004表4其他考核试样结果及点位判断序号考核样编号测试值/(mg/L)监测点位判断1考核样10.0958号监测点：事故点下游1 500 km处，河流交叉汇合点汇合后的下游200 m监测点2考核样20.2481号监测点：事故点入河支流上游250 m处3考核样30.1344号监测点：事故点入河支流流入东江河口上游250 m处4考核样40.1006号监测点：事故点下游1 500 km处，河流交叉汇合点汇合前的 200 m监测点5考核样50.0187号监测点：事故点下游1 500 km处，河流交叉汇合点上游的200 m监测点6考核样65.6405号监测点：事故点入河支流流入东江河口下游250 m处7考核样78.4803号监测点：事故点入河支流流入东江前50 m处8考核样810.6002号监测点：事故点入河支流采样处样品分析及点位判断的考核均符合要求。HM-5000P多功能便携式重金属检测仪可以满足应急监测需求。4注意事项4.1阳极溶出法阳极溶出法的三电极体系分别组成两个回路，使用工作电极和辅助电极（对电极）组成的回路测量电流；利用工作电极和参比电极组成的回路测量电极的电位。使用前必须做好工作电极和参比电极的打磨清洗及维护保养工作。4.1.1参比电极使用前将参比电极浸泡在装有3 mol/L KCl溶液中至少5 min；保证管内无气泡，防止断路；KCl晶体不应设置太多，以防堵塞电极电位回路的通路。4.1.2玻碳电极材料必须进行打磨抛光清洗，确保镀膜玻碳电极顶端中间区域为光亮黑色，无瑕疵、划痕或灰尘，不满足要求时需要再次清洁；完成约20次样品测试后进行重新打磨抛光清洗。4.1.3pH值影响试验过程中，用于固定标样、标液的稀硝酸会对镀汞膜或电解液产生影响。建议在监测分析时，将待测试液pH值调为中性。4.2比色法4.2.1浊度补偿使用比色法进行分析测试前，观察水样是否需要进行浊度补偿，将正常的空白样换成带浊度的空白样。4.2.2元素选择采用比色法测定金属铜、镉含量时，配制试剂会使用无水乙醇、乳化剂等原料，在试样监测分析时产生不稳定的现象，建议测量铜、镉时选用阳极溶出法。5结语HM-5000P分析仪具有灵敏度高、检测范围宽、检测快速、便于携带等特点，具备野外、现场、实时的优势，并且能对污染物进行定性、半定量的测定，能够有效满足突发性水环境应急监测工作任务。