水质预警系统的技术突破
Palintest 7500把SA扫描分析技术应用于水质预警系统，提供了一种快速、准确、抗干扰能力强的监测方法，可测量水中镉、铅、铜、余氯等重要指标。SA扫描分析法不同于现有水质预警系统中普遍采用的比色、电极测量技术，它是基于差示脉冲阳极溶出伏安法（DPASV）原理，研制出获得ZL技术的高精度可抛式化学传感器，又称SA铅电极，被广泛视为等同于原子吸收方法的一种监测技术，目前已获美国EPA批准。这是区域环境资源补偿制度下保证水质预警监测系统提供权威性数据的重要技术突破。
铅是环境中公认的一种高危害污染物，我们以Palintest 7500在水质预警系统中采用SA扫描法测量铅含量为例，它提供了当今最简单的铅检测技术。从原理上讲，差示脉冲阳极溶出伏安法是实验室中已经应用多年的成熟技术，它包含电解富集和电解溶出两个过程。首先是电解富集过程，它是将工作电极固定在产生极限电流电位上进行电解，使被测物质富集在电极上。当SA铅电极插入样品中时，分析过程就开始了，仪器会在样品溶液中产生微电流，铅和其它金属离子会富集在电极表面——就像电镀一样。电镀阶段完成后，电解溶出过程开始。分析仪在电极间加以逐渐升高的反向电压，使富集在电极上的金属按固定顺序从电极上脱离，通过这种方法就可以把铅和其他金属各自分离开来。我们把该阶段称为扫描分析阶段。通过对电流循环进行精确控制，捕获并比较成千上万的检测信号，由仪器的微处理器区分出与铅相关的信号并计算出铅的准确浓度。SA扫描法只需要45~180s就可以检测出铅含量，干扰实验表明，SA扫描法是一种抗干扰能力强的监测方法（表4）。
表4. SA-Scanning测试铅允许的干扰物质最高浓度一览表
目前，实验室主要采用石墨炉原子吸收光谱法（GF-AAS）、电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS）检测重金属含量，这些设备非常昂贵，要求操作人员具备很高的专业素质，不适合安装在水质预警系统的现场实验室。SA扫描法的灵敏度完全满足或超过常规铅含量环境监测要求所需要达到的标准（表5），而且操作非常简单。对比实验表明SA扫描法与GF-AAS具有同等的分析性能（图3），可以为水质预警系统提供权威性监测数据。
图3. SA扫描分析法与GF-AAS在水样铅含量检测中的对比研究。
完善和优化水质预警系统
Palintest 7500在水质预警系统中的应用，为完善和优化水质预警系统提供了重要的支撑技术，体现如下：
1. Palintest 7500设计了适合水质预警系统的监测方案，可以根据监测指标显色时间的长短，把显色时间相同或相近的指标集中测试，并为此配备了必要数量的比色管、定时器、纯水生成包等，由此将测试106项指标的时间周期从实验室需要的14天、传统便携式多参数分析仪需要750min缩短到了100min，测试费用从2万元/次降低到2000元/次。
2. Palintest 7500的每种测量方法可存储500个测试结果，并且可以记录测试的时间、日期和带单位的测量值。所有检测结果可通过USB接口执行文件拖放操作，轻松地传输到水质预警系统的数据库，提供相关的预警信息并生成报表。
表5. SA扫描分析法检测水样铅含量的性能指标
3. 比对实验：Palintest 7500可以在现场完成全部自动监测指标比对实验，通过标液核查、加标回收等质量控制手段，为保证自动监测数据的准确性提供技术支持。
4. 标准化试剂管理：Palintest 7500的试剂包可以直接用于配置自动监测仪器的试剂，快速、准确、稳定性好，有利于实现自动监测仪器的标准化试剂管理，为保证自动监测数据的准确性提供技术支持。
5. 应急监测： Palintest 7500对瞬时性污染造成的水污染事故能够有针对性地实施全方位连续检测，包括实现污染区域的土壤、底泥的现场分析，为环境管理提供重要的决策依据。
小结
综上所述，我们认为建设先进的水质预警体系不能将其支撑技术局限于自动监测。本研究通过专业化设计，把Palintest
7500开发为适合水质预警系统的重要支撑技术，主要体现在三个方面：底层支撑体现为构建全面的水质预警监测指标；顶层支撑体现为SA扫描分析技术实现了水质预警的技术突破；整体支撑体现为完善和优化了现有的水质预警系统。本研究有利于提高现有水质预警系统的准确性、可靠性及预警能力，同时探索了建设先进的水质预警体系的新思路。
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