氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀基本結(jié)構(gòu)、原理及 誤差來(lái)源分析技術(shù)研究

戈燕紅(廣東盈峰科技有限公司，廣東 佛山 528322)

0 引言

目前在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)在地表水監(jiān)測(cè)行業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，相比手工監(jiān)測(cè)，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)可以獲取更高密度的數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的異常狀況，更有效地為預(yù)警和事故應(yīng)急處置提供助力。但相比實(shí)驗(yàn)室手工監(jiān)測(cè)，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確度、準(zhǔn)確度和可靠性受到的干擾因素較多。本文通過(guò)對(duì)氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的基本結(jié)構(gòu)、原理及實(shí)際使用中誤差來(lái)源的分析，得出不同結(jié)構(gòu)、原理的氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的適用環(huán)境，最大程度地減少測(cè)量誤差。

1 氨氮

氨氮是指在水中的一種以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮，是各類(lèi)型氮中危害最大的一種形態(tài)，是水體受到污染的標(biāo)志，其對(duì)水生態(tài)環(huán)境的危害表現(xiàn)在多個(gè)方面：氨氮是水體中的耗氧污染物，被氧化分解時(shí)消耗水中的溶解氧，會(huì)使水體發(fā)黑發(fā)臭；氨氮中的游離氨是引起水生物毒害的主要因子，對(duì)水生生物有較大的毒性，其毒性是銨鹽的幾十倍；在氧氣充足的情況下，氨氮可被微生物氧化為亞硝酸鹽，進(jìn)而氧化為硝酸鹽，亞硝酸鹽與蛋白質(zhì)結(jié)合生成亞硝胺，具有致癌和致畸作用；同時(shí)氨氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)素，可為藻類(lèi)生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)源，增加水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的幾率。

氨氮的測(cè)定是水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的常見(jiàn)項(xiàng)目，也是水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2 氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀原理

2.1 分光光度法

2.1.1 水楊酸分光光度法

(1)水楊酸分光光度法(直接)

在堿性(pH=11.7)介質(zhì)中，亞硝基鐵氰化鈉[Na2(Fe(CN)6)NO]·2H2O存在條件下，水中的氨、銨離子與水楊酸鹽和次氯酸離子反應(yīng)生成藍(lán)色化合物，在波長(zhǎng)655～697 nm(紅光)范圍內(nèi)具有最大吸收，用分光光度計(jì)測(cè)量吸光度[1]。這類(lèi)反應(yīng)稱(chēng)為Berthelot貝特洛反應(yīng)，反應(yīng)的機(jī)理比較復(fù)雜，是個(gè)分步進(jìn)行的反應(yīng)：

第一步：氨與次氯酸鹽反應(yīng)生成氯胺；

第二步：氯胺與水楊酸C6H4(OH)COOH反應(yīng)形成一個(gè)中間產(chǎn)物：5-氨基水楊酸；

第三步：5-氨基水楊酸轉(zhuǎn)變?yōu)轷珌啺罚?/p>

第四步：鹵代醌亞胺與水楊酸縮合生成靛酚藍(lán)(藍(lán)綠色)。

(2)水楊酸分光光度法(逐出)

在水樣中加入堿性溶液，加熱逐出水樣中的氨氣，由氣泵以固定速率吹氣，將水樣中生成的氨氣由液相傳遞到氣相中，由酸溶液吸收，再加入堿調(diào)節(jié)pH值，在亞硝基鐵氰化鈉存在下，水中的氨與水楊酸鹽和次氯酸離子反應(yīng)生成藍(lán)色化合物，在一定波長(zhǎng)處用分光光度計(jì)測(cè)量吸光度A，由A值查詢(xún)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)，計(jì)算出水樣中氨氮的濃度。400～700 nm可見(jiàn)光顏色分布如圖1所示。

圖1 400～700 nm可見(jiàn)光顏色分布圖

2.1.2 納氏試劑分光光度法

(1)納氏試劑分光光度法(直接)

碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡黃棕色膠態(tài)化合物，在波長(zhǎng)410～425 nm范圍內(nèi)具有強(qiáng)烈吸收，通過(guò)測(cè)量吸光度，計(jì)算其含量[2]。

水中的游離氨或銨鹽，與納氏試劑作用，根據(jù)不同的氨濃度形成黃到棕黃色的氨基汞絡(luò)合的碘衍生物NH2Hg2OI，可用以比色定量。

化學(xué)反應(yīng)方程：

(2)納氏試劑分光光度法(逐出)

在水樣中加入堿性溶液，加熱逐出水樣中的氨氣，由氣泵以固定速率吹氣將水樣中生成的氨氣由液相傳遞到氣相中，由酸溶液吸收，然后加納氏試劑顯色，在一定波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度A，由A值查詢(xún)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)，計(jì)算出水樣中氨氮的濃度。

2.2 氨氣敏電極法原理

往樣品中加入NaOH溶液，充分混和均勻，調(diào)節(jié)樣品的pH＞12，這時(shí)所有的銨離子幾乎都轉(zhuǎn)換成游離態(tài)的NH3，此外，加入絡(luò)合劑(如EDTA)調(diào)節(jié)樣品，防止生成鈣鎂鹽沉淀。游離態(tài)的氨氣透過(guò)一層半透膜，進(jìn)入到pH電極的電解液內(nèi)，參與化學(xué)反應(yīng)，改變了電極內(nèi)部電解液的pH電位，pH電位的變化量與NH3的濃度相關(guān)，由電極測(cè)量電位，再算成氨氮的濃度[2]。氨氣敏電極法原理如圖2所示。

圖2 氨氣敏電極法原理示意圖

3 氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀基本結(jié)構(gòu)

3.1 分光光度法(直接)氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀

如圖3所示，分光光度法(直接)氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀構(gòu)造主要分為三大部分：控制單元、進(jìn)樣計(jì)量單元和光學(xué)檢測(cè)單元。

圖3 分光光度法(直接)氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀構(gòu)造示意圖

進(jìn)樣計(jì)量單元由泵負(fù)責(zé)提供動(dòng)力，電磁閥負(fù)責(zé)流路控制，LED燈/光敏負(fù)責(zé)計(jì)量溶液體積，來(lái)定量輸送溶液至光學(xué)檢測(cè)單元。

光學(xué)檢測(cè)單元一般由反應(yīng)池、加熱模塊、散熱風(fēng)扇、光源和檢測(cè)器構(gòu)成。反應(yīng)池中通過(guò)加熱控制讓溶液在指定的溫度下反應(yīng)，過(guò)后通過(guò)風(fēng)扇快速降溫，再通過(guò)光源和檢測(cè)器，測(cè)量溶液在指定波長(zhǎng)的吸光度。納氏試劑方法檢測(cè)波長(zhǎng)一般為410～425 nm，水楊酸方法一般檢測(cè)波長(zhǎng)655～697 nm。

3.2 分光光度法(逐出)氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀

儀器主要有進(jìn)樣/計(jì)量單元、逐出單元、吸收比色單元、控制單元等模塊組成。具體舉例說(shuō)明如圖4、圖5所示。

圖4 分光光度法(逐出)氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀構(gòu)造示意圖

圖5 氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)功能示意圖

3.3 氨氣敏電極法自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀

氣敏電極法儀器一般由進(jìn)樣單元和檢測(cè)單元組成(圖6)。

圖6 氨氣敏電極法自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)功能示意圖

進(jìn)樣、計(jì)量單元由泵負(fù)責(zé)提供動(dòng)力，電磁閥負(fù)責(zé)流路控制，依靠泵轉(zhuǎn)速來(lái)控制流量，輸送溶液至檢測(cè)單元。

檢測(cè)單元一般由氣敏電極、檢測(cè)槽、溫控模塊構(gòu)成。檢測(cè)槽結(jié)構(gòu)上采用可以讓氨快速達(dá)到滲透平衡的結(jié)構(gòu)；溫控模塊提供恒溫環(huán)境，讓檢測(cè)的樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液在同樣溫度下測(cè)量，消除溫度對(duì)電位的影響；氣敏電極測(cè)量氨氣滲透平衡時(shí)的電位，計(jì)算濃度結(jié)果。

4 氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀誤差來(lái)源分析

4.1 地表水常見(jiàn)干擾因素

4.1.1 金屬離子干擾

(1) Ca2+、Mg2+對(duì)分光光度法氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀干擾

對(duì)于水樣中常見(jiàn)的Ca2+、Mg2+等在堿性條件下易產(chǎn)生沉淀，對(duì)氨氮的顯色產(chǎn)生較大影響，通常采用酒石酸鉀鈉作為掩蔽劑消除部分鈣、鎂離子的影響[3]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，酒石酸鉀鈉作為掩蔽劑可較好的消除Ca2+、Mg2+干擾，表1、表2為酒石酸鉀鈉掩蔽Ca2+、Mg2+的效果。

表1 酒石酸鉀鈉掩蔽Ca2+的效果

表2 酒石酸鉀鈉掩蔽Mg2+的效果

(2) Ca2+、Mg2+對(duì)氨氣敏電極自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的干擾

氨氣敏電極的氨氮在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)過(guò)程中受水中離子總量、溶解性物質(zhì)總量、表面活性劑類(lèi)物質(zhì)及pH等因素的影響；緩沖液中足夠高的EDTA和NaOH的濃度是氨氣敏電極自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀穩(wěn)定監(jiān)測(cè)的前提條件[2,4]。為了掩蔽水中大部分離子和溶解性物質(zhì)，消除堿度影響及提高pH，需調(diào)整緩沖液EDTA及NaOH的濃度，使水樣的電導(dǎo)率和pH滿(mǎn)足，電導(dǎo)率≤10 μs/cm、pH≥12。

4.1.2 氯離子干擾

如表3、表4所示，當(dāng)氯離子濃度低于1 100 mg/L時(shí)，可以忽略它的影響，當(dāng)氯離子濃度超過(guò)1 100 mg/L以上，就會(huì)對(duì)分光光度法氨氮測(cè)定值產(chǎn)生正干擾，且濃度越大，影響越大[5]。對(duì)于氯離子濃度在1 100～4 000 mg/L之間的水樣中氨氮的測(cè)定，用絮凝前處理無(wú)法解決其干擾問(wèn)題，用蒸餾前處理法可以達(dá)到滿(mǎn)意效果。

表3 不同濃度氯化物干擾下氨氮測(cè)定結(jié)果

表4 不同前處理方法氨氮測(cè)定結(jié)果

4.2 濁度干擾

分光光度法是一種基于顯色反應(yīng)所產(chǎn)生的顏色對(duì)透過(guò)光具有吸收的性質(zhì)的方法，若水樣有濁度則會(huì)帶來(lái)影響，如何消除其濁度的干擾，則成為準(zhǔn)確測(cè)定的關(guān)鍵。目前分光光度法氨氮的濁度影響消除的方法主要是通過(guò)水樣稀釋、濁度補(bǔ)償或者水樣前處理等方式。濁度補(bǔ)償大多數(shù)可通過(guò)加一路補(bǔ)償光源/檢測(cè)器進(jìn)行算法扣除。水樣前處理主要通過(guò)過(guò)濾、蒸餾預(yù)處理或者絮凝沉淀三種方式來(lái)消除濁度的影響。

4.2.1 稀釋測(cè)量

氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液系列取樣量及吸光度見(jiàn)表5。標(biāo)準(zhǔn)系列測(cè)得的吸光度減去空白溶液的吸光度得到的校準(zhǔn)吸光度，繪制以氨氮含量(μg)對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，并求其線(xiàn)性回歸方程，同時(shí)計(jì)算相關(guān)系數(shù)R2。結(jié)果為Y=0.003 72X-0.001 07，R2=0.999 4。

表5 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液系列吸光度

水樣取不同測(cè)試量的吸光度及相同取樣量未加試劑的吸光度如表6所示。水樣取不同測(cè)試量測(cè)得的吸光度減掉空白吸光度后，帶入回歸方程求的氨氮含量(μg)，再除以取樣體積即得水樣濃度，即C=m/v。計(jì)算結(jié)果如表7所示。

表6 水樣不同測(cè)試量及相同測(cè)試量未加試劑吸光度

從表7中可以看出，同一水樣取樣量不同，計(jì)算得的結(jié)果濃度不一樣。最大取樣量為12.0 mL，其測(cè)試結(jié)果濃度為6.99 mg/L，而最低取樣量2.0 mL，測(cè)試結(jié)果濃度為5.79 mg/L，兩者絕對(duì)誤差高達(dá)1.20 mg/L。這表明了測(cè)試結(jié)果與取樣量有直接關(guān)系。其原因應(yīng)該是取樣量越多水樣定容后其自身的顏色也越深而帶來(lái)的吸光度所造成的。因此把相同取樣量未加試劑的溶液測(cè)得的吸光度從加試劑組中扣除后再減掉空白吸光度再計(jì)算，結(jié)果如表8所示。

表7 水樣不同測(cè)試量吸光度扣除空白值后計(jì)算出的濃度

表8 水樣不同測(cè)試量減去未加試劑吸光度和空白值后計(jì)算出的濃度

從表8可以看出，水樣經(jīng)扣除未加試劑及空白的吸光度后，計(jì)算結(jié)果濃度比較均勻，且不同取樣量之間差異不明顯。取樣量2.0 mL時(shí)，定容到50 mL在不加任何試劑的情況下測(cè)試得的吸光度為0，表明該溶液跟參比溶液(無(wú)氨水)是一樣，其溶液自身不會(huì)引起吸光度，因而該數(shù)值是比較合理的。其他三個(gè)水樣分別取樣量為5.0、10.0和12.0 mL經(jīng)扣除空白和自身的顏色后計(jì)算的濃度值很接近取樣量為2.0 mL的溶液。對(duì)有顏色的水樣加試劑顯色后測(cè)定的吸光度包含三個(gè)部分：一是水樣氨氮的顯色，二是實(shí)驗(yàn)用水加顯色劑的顯色(空白值)；三是水樣稀釋后自身帶的顏色引起的吸光度值。

因此，對(duì)分光光度法測(cè)量氨氮，用扣除相同取樣量相同定容體積而未加試劑測(cè)試的吸光度的辦法，可以消除水體自身帶顏色的影響，而且操作簡(jiǎn)單易行，具有較好的實(shí)用性。

4.2.2 濁度補(bǔ)償

濁度是反映懸浮物對(duì)光線(xiàn)透過(guò)時(shí)所發(fā)生的阻礙程度，是由水中的泥沙、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、微生物等懸浮物引起的，而這些有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物又是影響水質(zhì)氨氮檢測(cè)的一個(gè)重要因素。

水樣濁度會(huì)使比色法原理(納氏氨氮、水楊酸法氨氮)的氨氮測(cè)試結(jié)果偏高，表9是納氏氨氮標(biāo)準(zhǔn)濃度系列受濁度影響的數(shù)據(jù)，表10是納氏氨氮濁度補(bǔ)償前后對(duì)比數(shù)據(jù)。

表9 納氏氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度受濁度影響

由表中數(shù)據(jù)可以看出，低含量氨氮受濁度影響更明顯，隨著濁度的增加，測(cè)試數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差越來(lái)越大。

4.2.3 絮凝沉淀

絮凝沉淀預(yù)處理水樣可消除一定的濁度影響。加入適量的硫酸鋅于水樣中，并加氫氧化鈉使溶液呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，在經(jīng)過(guò)過(guò)濾除去顏色和渾濁[6]。納氏氨氮絮凝沉淀前后對(duì)比數(shù)據(jù)如表11所示。

由以上數(shù)據(jù)可知，對(duì)于0.2 mg/L以上濃度的樣品，絮凝沉淀后濁度影響的去除，可以達(dá)到滿(mǎn)意的效果。

4.3 溫度干擾

溫度對(duì)于整個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程、電子器件的信號(hào)都有明顯的影響[7]。

(1)溫度對(duì)顯色反應(yīng)的影響

如表12所示，溫度影響顯色反應(yīng)的速度，并顯著影響溶液顏色，以納氏試劑為例，當(dāng)反應(yīng)溫度為25 ℃時(shí)，顯色反應(yīng)完全；10～15 ℃時(shí)吸光度無(wú)顯著改變，但顯色不完全；溫度為30 ℃時(shí)，溶液褪色，吸光度明顯降低。因而實(shí)驗(yàn)溫度應(yīng)控制在20～25 ℃，顯色反應(yīng)有必要恒溫進(jìn)行。

(2)溫度對(duì)光學(xué)器件的影響

在氨氮在線(xiàn)分析儀中，LED光源和硅光電池都會(huì)受到溫度變化的影響，從而使吸光度值發(fā)生較大變化，最終影響測(cè)試的準(zhǔn)確性。以620 nm的LED光源為例，溫度從10 ℃變化到40 ℃時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度隨溫度升高而降低，波長(zhǎng)隨溫度升高而變大，峰值波長(zhǎng)漂移7 nm左右。

(3)溶液溫度對(duì)吸光度的影響

信號(hào)采集時(shí)比色池中溶液的溫度對(duì)吸光度會(huì)產(chǎn)生影響，一般會(huì)采取恒溫的方法使標(biāo)定時(shí)和水樣測(cè)試時(shí)的采集信號(hào)狀態(tài)保持一致來(lái)消除誤差。

4.4 運(yùn)維質(zhì)量引起的誤差

氨氮在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀的日常維護(hù)尤為重要，直接影響到數(shù)據(jù)質(zhì)量[8]。

儀器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，就會(huì)有大量沉積物出現(xiàn)在反應(yīng)池和泵管里，這樣就導(dǎo)致水樣品的實(shí)際體積出現(xiàn)誤差，同時(shí)還會(huì)影響試劑的化學(xué)性質(zhì)，最終使儀器產(chǎn)生不準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

對(duì)于分光光度法儀器，試劑定量管、比色池的臟污會(huì)影響試劑體積計(jì)量的精度、準(zhǔn)確度。檢測(cè)池一般為石英玻璃，如清洗不干凈，可能會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，需要定期將檢測(cè)池卸下清洗，細(xì)心清洗發(fā)射、接收兩端的玻璃透光片，注意不能用硬物刮透光片，防止刮花透光片。用洗耳球吸取清潔劑，沖洗污物，再用鏡片紙擦干鏡片。

光源發(fā)生衰減，變得不穩(wěn)定之后，勢(shì)必會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成較大的誤差，因此需要定期檢查光源光強(qiáng)是否在正常的范圍，必要時(shí)更換發(fā)射組件或接收組件。

對(duì)于氨氣敏電極法儀器，部分膠狀物會(huì)粘附在膜電極表面，造成膜電極靈敏度降低，從而影響氨氮的測(cè)試，需要定期對(duì)膜電極進(jìn)行維護(hù)處理。同樣管路漏氣、泵或注射器計(jì)量不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)體系發(fā)生變化，最終導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)生較大的偏差。

試劑在空氣中長(zhǎng)期放置后，化學(xué)性質(zhì)、穩(wěn)定性以及濃度也會(huì)出現(xiàn)變化，直接影響了檢測(cè)的結(jié)果，因此氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的試劑需要及時(shí)更換，避免試劑變質(zhì)，帶來(lái)的一系列誤差。

4.5 試劑及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)品質(zhì)差異引起的誤差

4.5.1 納氏試劑

納氏試劑法氨氮監(jiān)測(cè)儀一般受蒸餾水、納氏試劑和酒石酸鉀鈉純度的影響，如表13、表14、表15所示，純度不高或試劑變質(zhì)會(huì)導(dǎo)致氨氮監(jiān)測(cè)空白信號(hào)值偏高，最終導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏低。氨氮測(cè)定所需的試劑主要為酒石酸鉀鈉和納氏試劑，為保證實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果更加準(zhǔn)確，降低對(duì)空白值的影響，要盡量將酒石酸鉀鈉中的氨全部除去，可根據(jù)NH3在堿化過(guò)的溶液煮沸易被驅(qū)除的性質(zhì)，在配制酒石酸鉀鈉試劑時(shí)另外加入24%NaOH溶液1.0 mL，并延長(zhǎng)煮沸時(shí)間到10 min，此方法配制的試劑可基本除去氨，并且不會(huì)給實(shí)驗(yàn)增添新的干擾[9]。

表13 酒石酸鉀鈉煮沸實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄

表14 蒸煮酒石酸鉀鈉條件下標(biāo)定信息

表15 蒸煮酒石酸鉀鈉與否各樣品分析結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果有分析：從該站點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直觀(guān)分析，在儀器低量程0～10 mg/L，校準(zhǔn)液濃度5 mg/L條件下，酒石酸鉀鈉是否蒸煮對(duì)低濃度樣品影響較大，要得出詳細(xì)結(jié)論，需進(jìn)行多條件下嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)。建議酒石酸鉀鈉按照嚴(yán)格按照試劑配方進(jìn)行蒸煮配制。

氨氣敏電極法儀器所使用的NaOH溶液濃度長(zhǎng)時(shí)間未更換，濃度偏低，會(huì)導(dǎo)致水樣中銨根離子不能最大化轉(zhuǎn)換成氨氣，最終會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏低，因此NaOH溶液需要及時(shí)更換。

4.5.2 試劑影響

儀器校準(zhǔn)、核查所采用的標(biāo)準(zhǔn)液是水樣數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)，因此必須進(jìn)行質(zhì)量控制。影響標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量的可能原因：

(1)配制人員的能力水平。包括移液操作是否規(guī)范、定量時(shí)的操作手法、藥品是否按要求干燥等。

(2)試劑配制的環(huán)境條件。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是否達(dá)標(biāo)，天平、移液管是否在檢定期內(nèi)，純水質(zhì)量是否合格等[9]。

(3)藥品品質(zhì)。藥品是否正規(guī)廠(chǎng)家成產(chǎn)，品質(zhì)是否優(yōu)于等于儀器要求。

(4)保質(zhì)期。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)確保足夠新鮮，在下次更換前的整個(gè)期間內(nèi)都在保質(zhì)期內(nèi)。

(5)運(yùn)輸條件。運(yùn)輸中是否密封、避光保存。

(6)儲(chǔ)存使用條件。存儲(chǔ)使用過(guò)程中是否冷藏和避光。

以上諸多情況都可能發(fā)生在實(shí)際的儀器使用過(guò)程中，因此需要針對(duì)可能影響標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可靠性的諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制和記錄，做到過(guò)程可控、標(biāo)準(zhǔn)可溯，才能保證儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠。

4.6 集成系統(tǒng)影響引起的誤差

采水管路對(duì)氨氮測(cè)量存在一定的影響，氨氮可被微生物氧化為亞硝酸鹽，同時(shí)也是藻類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)素，這些因素都會(huì)降低采水過(guò)程中氨氮的濃度[10]。集成管路過(guò)長(zhǎng)或過(guò)高的溫度，附著在管路內(nèi)壁中的藻類(lèi)會(huì)造成氨氮測(cè)量結(jié)果偏低?？赏ㄟ^(guò)物理(氣泡)+化學(xué)(臭氧、除藻劑)對(duì)采水管路進(jìn)行清洗，降低氨氮影響。氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀相關(guān)的水樣管道、預(yù)處理裝置清潔不到位，也會(huì)使得監(jiān)測(cè)過(guò)程中實(shí)際水體進(jìn)入儀器過(guò)程氨氮濃度降低，干擾機(jī)制有兩種可能：

(1)硝化細(xì)菌掛膜，硝化細(xì)菌在好氧環(huán)境下將氨氮氧化為硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮，反應(yīng)產(chǎn)生的能量維持其生存。在維護(hù)儀器過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)上長(zhǎng)有一層黏膜，可能為硝化細(xì)菌種群。

(2)濾網(wǎng)堵塞，氨氮吸附在顆粒物上，濾網(wǎng)孔徑偏小，將顆粒物過(guò)濾，進(jìn)入儀器中水樣氨氮濃度下降。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)主流氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的原理、結(jié)構(gòu)和誤差來(lái)源分析，因地表水現(xiàn)場(chǎng)干擾因素的多樣性和差異性，對(duì)不同分析原理和結(jié)構(gòu)的氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量結(jié)果均產(chǎn)生不同程度的誤差。針對(duì)高濁度、高氯離子、高Ca2+、Mg2+等不同特性的地表水，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)的特性選擇適合于此特性水體分析原理的氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，同時(shí)優(yōu)化氨氮自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)，尤其是水樣預(yù)處理方面，以最大程度降低測(cè)量誤差。要確保自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量數(shù)據(jù)的“真”“準(zhǔn)”“全”，就必須從運(yùn)維管理、測(cè)量技術(shù)方法等環(huán)節(jié)入手，依靠有效的運(yùn)維管理體系，選擇最佳的抗干擾技術(shù)手段，對(duì)癥下藥，“一站一策”。