論ＳＫＡＬＡＲ流動分析儀在黃河水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用

李　兵

摘 要：介紹了SKALAR間隔流動分析儀的原理、儀器構(gòu)造、特點及其在黃河水質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用中的一些技術(shù)指標(biāo)的檢測，以供廣大同行討論，以期望間隙自動流動分析儀在水利行業(yè)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

關(guān)鍵詞：流動分析；黃河水質(zhì)；水質(zhì)監(jiān)測；應(yīng)用

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3198（2009）03-0267-02

隨著我國水質(zhì)監(jiān)測行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，生產(chǎn)技術(shù)的日新月異，水質(zhì)分析方法和儀器也隨著新技術(shù)的引入而不斷進(jìn)步。常規(guī)水質(zhì)分析對環(huán)境保護(hù)和監(jiān)督管理至關(guān)重要，其分析數(shù)據(jù)的快速、準(zhǔn)確直接影響著監(jiān)督管理的實施，對分析質(zhì)量控制起著重要作用。黃河流域水環(huán)境監(jiān)測中心，2004年從荷蘭引進(jìn)的目前水利行業(yè)配置最多通道的SKALAR自動分析儀，能夠?qū)λ袚]發(fā)酚、總氮、硝酸鹽氮、氨氮、硫化物等項目進(jìn)行全分析。經(jīng)過一年多的調(diào)試和應(yīng)用，SKALAR自動分析儀的5個測試通道都能很好的使用。使我們的實驗室工作基本達(dá)到了自動化，可對生產(chǎn)中大量樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、低消耗的綜合測試，使生產(chǎn)和質(zhì)量保證實現(xiàn)系統(tǒng)一體多元化。SKALAR自動分析儀是采用連續(xù)流動的方法通過蠕動泵壓縮不同管徑的泵管，一直將試劑和試樣按比例吸入管路系統(tǒng)中并在一定條件下混勻，分離干擾物，保溫反應(yīng)，顯色后流動檢測吸光度，通過計算機分析處理得到結(jié)果，分析過程中引入空氣泡作為樣品間隔及管路清洗，這樣就大大降低了一般分析方法的工作量。

1 自動化程度高，一次檢測樣品多

SKALAR可進(jìn)行全自動分析工作，分析員只需將樣品放置于自動取樣器上，設(shè)置一定的程序，開始分析后，即可由儀器自動完成所設(shè)定的分析項目。SKALAR可連續(xù)、快速的進(jìn)行分析，每小時可檢測多達(dá)40個樣品。

2 分析速度快、可利用同一樣品分析多個項目

在水質(zhì)分析中，分析數(shù)據(jù)要求快速準(zhǔn)確的反饋到管理部門，但傳統(tǒng)的手工分析方法，一般分析速度較慢。如分析一批水樣（揮發(fā)酚、總氮、硝酸鹽氮、氨氮、硫化物），2～3個熟練的分析員大概要1～2天的時間。應(yīng)用了SKALAR自動分析儀后，因它可利用同一樣品分別進(jìn)不同的通道，同時分析幾個項目，幾個項目可以同時作完，所以只需要一個人，1～4小時的時間即可得出準(zhǔn)確結(jié)果。

3 分析結(jié)果準(zhǔn)確度、精密度高

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)好

SKALAR在自動分析過程中是全封閉的同一條件下分析標(biāo)準(zhǔn)和樣品的，并在分析的前中后適當(dāng)?shù)夭迦胪粯?biāo)尺以扣除漂移，從而提高了分析的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。SKALAR數(shù)據(jù)處理是用標(biāo)準(zhǔn)曲線加漂移校正來進(jìn)行樣品對比計算的。而標(biāo)準(zhǔn)曲線又是建立在待測樣品含量為中心的上下范圍取3～5個或5個以上的呈梯度的含待測組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液，可以是單一純標(biāo)準(zhǔn)，也可以是混合標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)溶液，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度為橫坐標(biāo)、實際濃度為縱坐標(biāo)繪制的工作曲線。SKALAR的標(biāo)準(zhǔn)曲線除了同其他利用標(biāo)準(zhǔn)曲線的儀器分析一樣，而且還可以存盤下來，供下次分析調(diào)用參考。我們知道相關(guān)系數(shù)好壞關(guān)系到結(jié)果的準(zhǔn)確度。在制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時，我們根據(jù)不同分析項目摸索出一套較完善的方法，使標(biāo)準(zhǔn)試劑的測試條件與樣品的測試條件相同，而標(biāo)準(zhǔn)試劑又便于保存。在實際運用中SKALAR表現(xiàn)出良好的準(zhǔn)確性，相關(guān)系數(shù)一般都在>0.9990以上。表1和表2是我們在歷次黃河水質(zhì)分析中的一次標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)表：

3.2 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小 ，精密度好

我們將手工分析揮發(fā)酚和SKALAR分析揮發(fā)酚作了平行對比：手工分析的原理：酚類化合物于pH10.0±0.2介質(zhì)中，在鐵氰化鉀存在下，與4-氨基安替比啉反應(yīng)生成橙紅色安替比啉染料可被三氯甲烷所萃取，在波長460nm比色。SKALAR自動分析的原理：樣品經(jīng)在線蒸餾器蒸餾出揮發(fā)酚在堿性介質(zhì)中與鐵氰化鉀和4-氨基安替比啉反應(yīng)生成一種紅色的絡(luò)合物，在波長505nm處測定此紅色的絡(luò)合物的吸光度值。手工分析與儀器分析的原理是相同的，但由于在手工分析過程中計時，計量等人為誤差比較大，導(dǎo)致分析結(jié)果的相對偏差也較大。而SKALAR采用了自動分析的手段，使每一個標(biāo)準(zhǔn)及樣品的反應(yīng)時間、溫度、試劑量等條件都一樣，完全消除了人為誤差，所以保證了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。表3是我們將同一批黃河水樣用手工和儀器做的一項平行對比試驗。

從表3可計算出手工分析的Cv值為10.0%，而SKALAR自動分析的Cv值只有1.3%。從表3明顯看出SKALAR分析的重現(xiàn)性好于手工分析。

3.3 自查性好

我們在儀器分析過程中，將一個標(biāo)準(zhǔn)樣作為未知樣來做，其結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值幾乎完全吻合。分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們用SKALAR流動分析儀，分別測定揮發(fā)酚、硫標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用以評價儀器的準(zhǔn)確度，測試結(jié)果見表4、表5。

從表4中可以看出，SKALAR流動分析儀測試酚未知標(biāo)樣的相對誤差為0.002小于未知標(biāo)樣規(guī)定的0.0031；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（%）RSD1.9％＜5％，說明SKALAR流動分析儀測試酚的準(zhǔn)確度和精密度，都很好，符合儀器分析和國標(biāo)的要求。對硫化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定：SKALAR流動分析儀，采用硫化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定，用以評價儀器的準(zhǔn)確度，測試結(jié)果見表5。

從表5中可以看出，SKALAR流動分析儀測試硫化物未知標(biāo)樣的相對誤差為1.8%小于未知標(biāo)樣規(guī)定的2.4%；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（%）RSD0.6％＜5％，說明SKALAR流動分析儀測試硫化物的準(zhǔn)確度和精密度，都很高，符合儀器分析和國標(biāo)的要求。

3.4 回收率好

在黃河水樣的分析過程中，我們將一定濃度揮發(fā)酚樣品（0.005mg/L）加入標(biāo)準(zhǔn)試劑0.01mg/L、0.03mg/L、0.05mg/L、0.07mg/L、0.09mg/L進(jìn)行分析，測試其回收率，結(jié)果如表6。

4 結(jié)論

經(jīng)過一年多的使用，SKALAR與不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析，從而確定了SKALAR在黃河水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用，并在黃河常規(guī)、省界、水量調(diào)度、排污口監(jiān)督性監(jiān)測、污染源調(diào)查和突發(fā)性水污染事故調(diào)查監(jiān)測等，生產(chǎn)實踐中發(fā)揮了很大的作用：提高了分析工作的自動化程度，減少了分析人員，減輕了分析員的勞動強度，提高了工作效率和分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，大大縮短了分析數(shù)據(jù)反饋到管理部門的時間，為實驗室的自動化打下了一個堅實的基礎(chǔ)。SKALAR在黃河水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用，通過對不同水樣的分析，為黃河水資源保護(hù)提供了大量的及時、有效數(shù)據(jù)，進(jìn)一步發(fā)揮了數(shù)據(jù)對監(jiān)督管理的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

［1］@國家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測分析方法編委會水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）［M］. 北京： 中國環(huán)境科學(xué)出版社.

［2］@荷蘭.SKALAR SAN++流動分析儀操作手冊［J］.荷蘭SKALAR公司隨機資料.

［3］@中國環(huán)境監(jiān)測總站，環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊編寫組.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊 （第二版）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.