水污染在線自動監測系統在工作中的應用探討

摘 要：該文針對水污染在線自動監測系統在工作應用中產生的分析問題，并制定了科學的應對、控制策略，并就在線監測系統的應用提出了科學思路，對促進環保在線監測系統的持續發展有重要的實踐意義。

關鍵字：在線監測 應對策略 水污染

中圖分類號：X820.3 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）01（a）-0-01

水污染在線自動監測系統是一套以在線自動監測分析儀為中心，運用現代自動測量技術以及專用分析軟件和網絡組成的在線自動監測數據，可統計、處理監測數據，可打印輸出日、周、月、年平均數據以及最大值、最小值等各種監測、統計報告及圖表，并可長期儲存監測數據及運行資料以備檢索。

1 水污染在線自動監測系統在工作中的應用探討

1.1 島津總磷總氮分析儀的應用探討

總磷總氮分析儀主要功能是分析企業排水的總磷和總氮兩種污染物濃度，并將數據發送給數據采集儀。島津總氮分析儀的測試原理是：樣品添加氫氧化鈉和過硫酸鉀混合均勻后，在UV光照射下并加熱消解15 min后，氧化生成硝酸根離子后，再添加鹽酸去除水中的無機碳干擾后，將被氧化后的水樣送到檢測池中測定在220 nm處的吸光度，并根據吸光度計算出樣品的總氮濃度。總磷分析儀的測量原理是樣品添加濃硫酸和過硫酸鉀混合均勻后，在UV光照射下并加熱消解20 min后，氧化生成正磷酸根離子，再添加氫氧化鈉中和，并添加抗壞血酸和鉬酸進行鉬青顯色反應后，將顯色后的水樣送到檢測池中測量880 nm的吸光度，并根據吸光度計算出樣品的總磷濃度。在工作當中我們發現島津TNP-4110分析儀數據一直比實驗室手工分析數值大，且濁度越高差值越大，因為懸濁物中也含有很多浮游生物、藻類等有機性物質，包含有很多TN、TP。首先用工作原理的不同來解析下分析儀比實驗室手工分析值大的問題：實驗室總氮的測量方法是：在120～124 ℃的堿性條件下，用過硫酸鉀作氧化劑，先將水中的氨氮和亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽后，同時將水樣中大部分有機氮化合物也轉化成硝酸鹽。然后用紫外分光光度計分別于波長220 nm與275 nm處測定其吸光度，按A=A220-2A275（A為吸光度值）計算硝酸鹽的吸光度值，從而計算總氮的含量。從計算方法上就能看出原因，國標法是測量220 nm-（2×275 nm）吸光度，而TNP儀是測量220 nm吸光度。這樣就會造成在理論上島津TNP分析儀的數值比實驗室手工分析值要大了。接下來繼續分析為什么濁度越高差值越大，第一是因為濁度的存在會多多少少有影響到測量吸光度的過程，第二個是前面所說到的國標法里的（2×275 nm）值，從手工分析275 nm吸光度的數據即可得知：當濁度較小時，在275 nm處的吸光度幾乎為零，這樣也就表明儀器值和手工值越接近，差值就越小。但是當濁度越大的時候，在275 nm處的吸光度就不為零了，而且隨著濁度的增大而增大，這樣就會造成手工值和儀器值的差值的增大。在實際使用中就是要看濁度在275 nm吸光度是否需要修正？ 下面是有關總氮總磷分析儀測定值和手工分析值的比較試驗中的注意事項：（1）用同一試樣做對比試驗在比較試驗中，分析儀的自動采樣和手工分析的采樣為同一場所、同一時間的可能性是很小的。在線測定是日常測定時使用的，如果進行在線分析和手工分析比較時，測定結果的誤差超出了允許范圍很大的時候，在同一試樣中應該用離線測定方法來進行對比試驗。特別是試樣中的懸濁物很多、短時間內濃度變化很大時，做在線對比試驗就容易出現誤差大的現象。（2）試樣中的懸濁物可能含有很多的TN、TP，例如：藻類、浮游生物等動植物細胞中就含有TN、TP，它們就很可能影響測試結果。因此在做對比試驗時，提取的測試試樣中的懸濁物濃度應是同樣的。（3）在做離線對比測定時，取一個比較大的桶，將取來的試樣完全攪拌之后一分為二，進行離線測試和手工分析測試的對比試驗。（4）總氮總磷分析儀離線測定的試樣采集后，要將試樣完全攪拌后進行。手工分析的試樣采集也要注意同樣的問題，必須避免一方采集了懸濁物少的已沉淀的上部液體；一方提取的是懸濁物較多的下部液體試樣。（5）在用含有懸濁物的試樣進行對比試驗時，如果出現了很明顯的誤差，判斷到底是由于分析方法、裝置，或者是懸濁物的提取的濃度的不同所造成的原因是很困難的。這時就要用過濾了懸濁物或是沉淀了懸濁物的試樣進行對比試驗。（6）如果是懸濁物以外的原因而出現誤差，那么就要考慮干擾的因素。（7）測TP時利用顯色劑生成的藍色絡合物的特異反應，干擾成分就很少，和手工分析結果一致的傾向就比較大。最后對總氮總磷分析儀器和手工分析的比對作一下總結了：第一用標準液進行對比試驗，因為是已經知道濃度液體，而且很容易判斷優良，更不會由于試樣的采集方法的不同而產生問題。第二用實際試樣作對比實驗，取沉淀后的上清液進行比對，這樣的比對就會使儀器的數值和手工分析的數值比較接近。

1.2 德國WTW氨氮分析儀的應用探討

氨氮是指水中以游離氨和銨離子形式存在的氮。德國WTW氨氮分析儀和實驗室氨氮納氏試劑比色法在工作原理上有著本質的區別。德國WTW氨氮分析儀是運用氨氣敏電極法測量氨氮值的，其工作原理如下：往水樣中加入氫氧化鈉溶液，調整樣品的pH值大于12，此時所有的銨離子都轉換成氨氣，再加入絡合劑防止生成鈣鹽沉淀。游離態的氨氣透過半透膜，進入到電極內部，參與化學反應，改變了電極內部的pH值，pH值的變化大小與氨氣的濃度成正比，由電極測出pH值的變化量，再換算成氨氣的

濃度。

而實驗室氨氮納氏試劑比色法是以游離態的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應而生成黃棕色的絡合物，該洛合物的顏色的深淺與氨氮的含量成正比，再于波長420 nm處測量吸光度，由水樣測得的吸光度減去空白實驗的吸光度后，從標準曲線上查得氨氮量后，再通過換算得出氨氮值。德國WTW氨氮分析儀相比于實驗室分析方法具有污染小，測試速度快，測試周期只需10 min，量程大而且廣，受水體干擾少，測量值準確度高，具有很好的適應性。然而因為電極和膜的壽命原因，WTW氨氮分析儀不適合長期監測氨氮濃度特別高的水質，而且受水質的PH值影響較大。

2 結語

水污染在線監測系統是一種監控視頻加實時監測數據的全天候、連續監測監管系統。水污染在線監測系統的正常運維能確保在線監測系統穩定運行，并發揮其應有作用。在此條件下，環保監管人員在“足不出戶”的情況下，即可對各重點監管企業的排污情況有很直觀、細致的了解。在現有環保監管人員相對不足的情況下，在線監測系統對于提升環保監管力度，有著十分良好的作用。

參考文獻

[1]王春霞，朱利中，江桂斌.環境化學學科前沿與展望[M].科學出版社，2011.

[2]環境保護部科技標準司.水污染連續自動監測系統運行管理（試用）[M].北京：化學工業出版社，2008.