氨氮自動監(jiān)測儀水樣比對存在問題分析

褚海林 郭燕群

摘要：在某區(qū)域多家城鎮(zhèn)污水廠出水水質(zhì)自動監(jiān)測中，氨氮自動監(jiān)測儀測試實(shí)際水樣，并與實(shí)驗(yàn)室納氏試劑分光光度法進(jìn)行比對，普遍出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差大的情況。本文對比分析了氨氮監(jiān)測儀和蒸餾預(yù)處理前后實(shí)驗(yàn)室納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，針對該區(qū)域污水廠出水水質(zhì)監(jiān)測，實(shí)驗(yàn)室納氏試劑分光光度法受干擾嚴(yán)重，必須使用蒸餾預(yù)處理來消除干擾，而實(shí)驗(yàn)室水楊酸分光光度法則不需要蒸餾預(yù)處理也可以準(zhǔn)確測量氨氮的濃度，且與氨氮監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)一致。

關(guān)鍵詞：氨氮;水樣比對;納氏試劑分光光度法;水楊酸分光光度法;蒸餾預(yù)處理;干擾

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract：In the automatic monitoring of the effluent water quality of many urban sewage treatment plants in a certain area，the ammonia nitrogen automatic monitor tests the actual water samples and compares them with the laboratory Nesslers reagent spectrophotometry.Generally， the data deviation is large.This paper compares and analyzes the ammonia-nitrogen monitor and the data of the Nachler reagent spectrophotometry and salicylic acid spectrophotometry before and after the distillation pretreatment. The experimental results show that the effluent water quality monitoring of the wastewater treatment plant in the region，the laboratory Nessler reagent spectrophotometry The method is severely disturbed，and distillation pretreatment must be used to eliminate interference. The laboratory salicylic acid spectrophotometry does not require distillation pretreatment and can accurately measure the concentration of ammonia nitrogen，and is consistent with the data of the ammonia nitrogen monitor.

Key words：Ammonia nitrogen; Water sample comparison;Nessler reagent spectrophotometry;Salicylic acid spectrophotometry;Distillation pretreatment;Interference

在城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)監(jiān)測中，氨氮是非常重要的測量指標(biāo)。目前，氨氮自動監(jiān)測儀已被廣泛應(yīng)用在水質(zhì)自動監(jiān)測。水楊酸分光光度法[1]（ 以下簡稱水楊酸法）在測量氨氮時(shí)不涉及有毒重金屬試劑，具有對環(huán)境二次污染較小、檢出限低等特點(diǎn)，因此，很多在線氨氮監(jiān)測儀器采用水楊酸法。由于納氏試劑分光光度法[2]（ 以下簡稱納氏試劑法） 具有操作簡單、試劑保質(zhì)期長等特點(diǎn)，環(huán)境監(jiān)測部門和污水處理廠實(shí)驗(yàn)室通常使用納氏試劑法對實(shí)際水樣的氨氮進(jìn)行分析，并與氨氮在線監(jiān)測儀進(jìn)行比對。

在某區(qū)域城鎮(zhèn)污水廠出水水質(zhì)自動監(jiān)測中，客戶自行比對時(shí)，普遍出現(xiàn)數(shù)據(jù)比對不上的情況（納氏試劑法測值較氨氮自動監(jiān)測儀測值偏高）。該問題可能是方法本身的系統(tǒng)偏差，也可能是水樣對監(jiān)測儀或?qū)嶒?yàn)室方法的干擾。為分析該現(xiàn)象的原因和解決方法，本文利用氨氮自動監(jiān)測儀和蒸餾預(yù)處理前后實(shí)驗(yàn)室納氏試劑法、水楊酸法對同一水樣進(jìn)行對比分析。

SINOEPA2000 NH3-N型氨氮在線自動監(jiān)測儀采用水楊酸分光光度法，利用順序注入技術(shù)，滿足HJ/T 101-2003《氨氮水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)工作量低，監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好。該監(jiān)測儀可在長期無人監(jiān)管的情況下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且可以進(jìn)行自動校正、自動質(zhì)控以及自動清洗。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

SINOEPA2000 NH3-N型氨氮在線自動監(jiān)測儀（以下簡稱氨氮監(jiān)測儀）及配套試劑。

電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司FA2004型）;電子天平（沈陽龍騰電子稱量儀器有限責(zé)任公司JD2000-2型）;紫外可見分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司 752N型）;氨氮蒸餾裝置。

標(biāo)液和試劑依據(jù)HJ 535—2009 《水質(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》，HJ 536—2009 《水質(zhì) 氨氮的測定 水楊酸分光光度法》配制。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)按以下三步進(jìn)行：

（1）利用氨氮監(jiān)測儀、水楊酸法和納氏試劑法對于同一水樣進(jìn)行分析;（2）通過加標(biāo)回收試驗(yàn)來判斷水樣對水楊酸法和納氏試劑法的干擾情況;（3）如果有干擾，通過蒸餾預(yù)處理消除干擾物質(zhì)，再分析蒸餾前后的測值區(qū)別。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 氨氮監(jiān)測儀、水楊酸法和納氏試劑法分析同一水樣

實(shí)驗(yàn)室同時(shí)建立水楊酸法和納氏試劑法并建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，校準(zhǔn)氨氮監(jiān)測儀后，測試標(biāo)液均正常。利用氨氮監(jiān)測儀、水楊酸法和納氏試劑法對于同一水樣進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)無論是水楊酸法還是納氏試劑法，如果用酒石酸鉀鈉作為掩蔽劑的話，都會有渾濁現(xiàn)象，造成無法比色。說明水樣中普遍含有鈣離子、鎂離子，而這時(shí)掩蔽劑酒石酸鉀鈉不宜作為國標(biāo)測定方法的掩蔽劑[3]。采用檸檬酸三鈉作為掩蔽劑就沒有渾濁現(xiàn)象，因此本文中數(shù)據(jù)都是檸檬酸三鈉作為掩蔽劑得到的結(jié)果，見表1。由表1可以看出，監(jiān)測儀測值比納氏試劑法測值明顯偏低，監(jiān)測儀測值與水楊酸法測值很接近，且水楊酸法測值也比納氏試劑法測值明顯偏低。兩種實(shí)驗(yàn)室分析方法的之間差距較大，無法判定監(jiān)測儀測值是否準(zhǔn)確。

2.2 不同方法的加標(biāo)回收試驗(yàn)

以1#污水處理廠水樣為例，分別利用水楊酸法和納氏試劑法進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，其結(jié)果見表2。

由表2可知，1#污水處理廠水樣的加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果表明，納氏試劑法受到嚴(yán)重干擾，而且是正偏離;而水楊酸法的加標(biāo)回收率在允許范圍（80%～120%）內(nèi)，沒有明顯干擾。

2.3 蒸餾預(yù)處理消除干擾物質(zhì)

分別利用水楊酸法和納氏試劑法對水樣進(jìn)行蒸餾預(yù)處理，并進(jìn)行分析，其結(jié)果見表3。

由表3可知，水樣中普遍含有對納氏試劑法的干擾物質(zhì)，造成結(jié)果偏高，而水楊酸法不受影響，且與氨氮監(jiān)測儀（見表1）測值吻合度高。

3 結(jié)論

通過氨氮監(jiān)測儀、納氏試劑法、水楊酸法對某區(qū)域污水處理廠實(shí)際水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出以下結(jié)論：

（1）對于該區(qū)域污水處理廠水樣，納氏試劑法比監(jiān)測儀測值明顯偏高，水楊酸法與監(jiān)測儀測值很接近，且納氏試劑法也比水楊酸法測值明顯偏高。懷疑納氏試劑法收到了嚴(yán)重干擾;（2）對水樣的加標(biāo)回收結(jié)果表明，納氏試劑法受到干擾，而且是嚴(yán)重偏高，這點(diǎn)與前面的試驗(yàn)結(jié)果吻合，而水楊酸法的加標(biāo)回收率在允許范圍內(nèi)，沒有明顯干擾;（3）對水樣的蒸餾預(yù)處理前后測值結(jié)果表明，納氏試劑法受到嚴(yán)重干擾，而水楊酸法沒有干擾，該實(shí)驗(yàn)再次驗(yàn)證前面的試驗(yàn)數(shù)據(jù);（4）由于該區(qū)域污水處理廠處理工藝類似，所以水樣中普遍含有對納氏試劑法的干擾物質(zhì)，造成結(jié)果偏高，而水楊酸法不受影響，且與氨氮監(jiān)測儀測值一致;（5）該區(qū)域污水處理廠水樣的氨氮分析，采用水楊酸分光光度法更適合，可以直接測量，不需要預(yù)蒸餾，節(jié)省人力物力，而不應(yīng)直接采用納氏試劑法分析，應(yīng)采用蒸餾預(yù)處理后，再用納氏試劑分光光度法分析，該結(jié)論與文獻(xiàn)[4]一致。

參考文獻(xiàn)

[1]HJ536-2009水質(zhì) 氨氮的測定 水楊酸分光光度法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[2]HJ535-2009 水質(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[3]肖翔群，毛予捷，伍麗平等.納氏試劑分光光度法測定水中氨氮掩蔽劑[J].環(huán)境工程，2014，32：180-182.

[4]黃輝，魏因布需納·喬納森.納氏試劑分光光度法和靛酚藍(lán)分光光度法對比分析[J].自動化儀表，2018，39（5）：96-97.

收稿日期：2019-08-10

作者簡介：褚海林（1980-），男，漢族，碩士，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境污染防治與監(jiān)測。