高錳酸鹽指數(shù)手工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)的比對(duì)研究

方佳倩 陸曉怡

（上海市奉賢區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 上海 200000）

1 研究?jī)?nèi)容

高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）指的是在一定條件下，運(yùn)用高錳酸鹽對(duì)水中某些有機(jī)物及無(wú)機(jī)物還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化，通過(guò)高錳酸鹽消耗量計(jì)算氧消耗量，是對(duì)地表水、生活飲用水、生活污水進(jìn)行監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。

奉賢區(qū)，隸屬于上海市，位于長(zhǎng)江三角洲東南端，位于上海南部，東與浦東新區(qū)接壤，西與金山區(qū)和松江區(qū)毗鄰，南臨杭州灣，北與閔行區(qū)相隔黃浦江。奉賢區(qū)現(xiàn)有兩個(gè)監(jiān)測(cè)高錳酸鹽指數(shù)的站點(diǎn)，均位于黃浦江邊。

圖1 上海市奉賢區(qū)水質(zhì)站點(diǎn)分布圖

2 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)與手工分析地表水高錳酸鹽指數(shù)的比對(duì)

2.1 工作原理比對(duì)

手工分析的工作原理是在酸性條件下，添加一定量高錳酸鉀溶液，并保持其在沸水浴中進(jìn)行一定時(shí)間的加熱反應(yīng)。而對(duì)于剩余的高錳酸鉀，則運(yùn)用草酸鈉溶液加以還原，并過(guò)量加入，再用高錳酸鉀溶液對(duì)過(guò)量草酸鈉實(shí)施回滴，加以計(jì)算，即可得出高錳酸鹽的指數(shù)值。在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)采用高錳酸鉀法，以還原電位滴定法進(jìn)行測(cè)量。

2.2 儀器結(jié)構(gòu)比對(duì)

手工所用的儀器是酸式滴定管和恒溫水浴鍋。在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)所用儀器結(jié)構(gòu)為哈希COD-203A型CODMn分析儀。儀器結(jié)構(gòu)上，在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)用的結(jié)構(gòu)更具系統(tǒng)性，而手工分析是針對(duì)特定水樣進(jìn)行特定分析，其使用的設(shè)備和工序是一定的，只是變換水樣需要人工的入進(jìn)行操作。

2.3 采樣方式比對(duì)

人工采樣按照《國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)監(jiān)測(cè)任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)書（試行）》加硫酸，使樣品PH≤2，再運(yùn)回分析室進(jìn)行分析。黃浦江-竹港水閘為1個(gè)月采一次，黃浦江-金匯水閘為2個(gè)月采一次。自動(dòng)監(jiān)測(cè)采樣的主要部件是蠕動(dòng)泵，每4小時(shí)采一次。

3 比對(duì)結(jié)果

（1）對(duì)2018年間對(duì)黃浦江-竹港水閘和黃浦江-金匯水閘中的高錳酸鹽指數(shù)進(jìn)行了比對(duì)監(jiān)測(cè)，結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖2 2018年黃浦江-竹港水閘站點(diǎn)手工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)比對(duì)數(shù)據(jù)

圖3 2018年黃浦江-金匯水閘站點(diǎn)手工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)比對(duì)數(shù)據(jù)

（2）對(duì)2018年間對(duì)黃浦江-竹港水閘和黃浦江-金匯水閘中的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了相對(duì)偏差的計(jì)算，結(jié)果如表1、表2所示。

表1 黃浦江-竹港水閘高錳酸鹽指數(shù)手工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果相對(duì)偏差

表2 黃浦江-金匯水閘高錳酸鹽指數(shù)手工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果相對(duì)偏差

4 分析與討論

4.1 比對(duì)分析

根據(jù)圖1和圖2的比對(duì)分析我們可以得知，高錳酸鹽指數(shù)濃度全年均達(dá)標(biāo)，高錳酸鹽指數(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)濃度變化不大，手工監(jiān)測(cè)值要比自動(dòng)監(jiān)測(cè)日均值普遍要高。由表1、表2可以看出，黃浦江-竹港水閘和黃浦江-金匯水閘自動(dòng)監(jiān)測(cè)相對(duì)偏差均值為14.5%和8.94%，黃浦江-金匯水閘的相對(duì)偏差比黃浦江-竹港水閘的相對(duì)偏差要低一些，但均無(wú)顯著性差異。

4.2 誤差原因分析

手工監(jiān)測(cè)高錳酸鉀指數(shù)相比較自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化浮動(dòng)較大，手工監(jiān)測(cè)值要比自動(dòng)監(jiān)測(cè)日均值普遍要高，其原因分析:（1）懸浮物含量的影響。河水中懸浮物比較多，自動(dòng)監(jiān)測(cè)直接經(jīng)過(guò)過(guò)濾設(shè)施，測(cè)試水樣。而水樣采集運(yùn)回到實(shí)驗(yàn)室后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的靜置，大量懸浮物靜置到采集瓶底面。實(shí)驗(yàn)室人員分析時(shí)需要搖勻，故手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏大（2）監(jiān)測(cè)方法不同。實(shí)驗(yàn)室采用的方法是《GB/T 11892-1989水質(zhì)高錳酸鹽的測(cè)定》，自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器采用的是氧化還原電位滴定法，測(cè)量范圍也不相同。（3）由圖1、圖2可以看到，手工監(jiān)測(cè)變化較大，可能是和加熱條件、草酸鈉溶液濃度和高錳酸鉀溶液濃度的影響有關(guān)。

結(jié)語(yǔ)

因?yàn)榈乇硭哂须S機(jī)性、開放性、無(wú)樣本性、離散性和突變性等特點(diǎn)，因此在對(duì)水質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)所得出的數(shù)據(jù)必然會(huì)與在實(shí)驗(yàn)室中人工監(jiān)測(cè)所得出的數(shù)據(jù)存在一定的差異。按照HJ/T 100-2003要求，實(shí)驗(yàn)室分析比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)誤差應(yīng)在±15%的范圍之內(nèi)。浦江-竹港水閘和黃浦江-金匯水閘手工監(jiān)測(cè)與自動(dòng)監(jiān)測(cè)的比對(duì)相對(duì)誤差的絕對(duì)值均達(dá)到要求。

“綠水青山就是金山銀山”，近年來(lái)水資源保護(hù)越來(lái)越引起人們的關(guān)注，國(guó)家的環(huán)保力度和水環(huán)境建設(shè)力度也在不斷增強(qiáng)。隨著河道整治工程的開展，水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作任務(wù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，作為評(píng)價(jià)水質(zhì)水量的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，高錳酸鉀指數(shù)必須要得到科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)定。而在測(cè)定過(guò)程中，由于不同測(cè)定方法的優(yōu)缺點(diǎn)不同，因此要通過(guò)對(duì)比分析解決測(cè)定中存在的問(wèn)題，確保測(cè)定工作順利進(jìn)行。