水質自動監(jiān)測站儀器的運行分析測試

摘 要：水質自動監(jiān)測站儀器可以在一定程度上大量連續(xù)的進行在線數(shù)據(jù)監(jiān)測，在管理水資源的過程中具備一定的作用，依據(jù)某水質自動監(jiān)測站使用的在線分析設備，從工作曲線、儀器檢出限、精密度、精確度等進行分析和校驗，對比國家標準方式以及實際分析方式，得到的實際水質監(jiān)測結果可以充分滿足實際檢測水質污染結果，手工分析方式與儀器檢測方式基本上是等效的。

關鍵詞：水質；自動監(jiān)測站儀器；運行分析；測試

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0175-02

水質自動監(jiān)測站主要核心就是在線分析儀器，通過現(xiàn)代自動檢測技術、自動控制技術、計算機應用技術、網(wǎng)路通訊技術以及相關技術來建立綜合性在線水質自動監(jiān)測系統(tǒng)，可以連續(xù)進行存儲和檢測，而且可以進行數(shù)據(jù)遠程傳輸。大多數(shù)情況下，國內水質自動監(jiān)測站一般都處于湖、河流的敏感水域、重要水源地、重要水質斷面。基本參數(shù)包括電導、濁度、氨氮、總氮和總磷、高錳酸鹽指數(shù)、pH、水溫、溶解氧。

1 基本案例

某水質監(jiān)測站是國家利用世界銀行進行貸款在國內主要流域斷面上建立的水站，在2003年4月的時候水站完工并開始使用，水站具備大量水量，具有一定代表性，可以實際反映當?shù)氐乃|情況。現(xiàn)階段，此水站合理安置了氨氮測定儀和AQUIAB5參數(shù)，主要包括濁度、pH、溶解氧、電導率、溫度，以及SERES2000高錳酸鹽指數(shù)測定儀。2003年7月本站對配水系統(tǒng)、提水系統(tǒng)、傳輸部分設備和控制部分以及自動監(jiān)測水質系統(tǒng)進行一定的考核驗收，依據(jù)自動在線監(jiān)測分析儀器來對該區(qū)域內部的水質進行分析，為了保證具備可比性和準確性的監(jiān)測數(shù)據(jù)，需要對自動監(jiān)測設備實施儀器檢出限，以便于可以確定設備精密度和準確性，對比分析國家標準監(jiān)測方式和儀器檢測方式，合理評估水質在線自動檢測儀器方式，保證空間、具備有效合理的監(jiān)測數(shù)據(jù)[1]。

2 水質自動監(jiān)測站儀器運行校驗方法

2.1 分析自動監(jiān)測儀器的方法

濁度：光學法（透射原理）；溶解氧、氨氮、pH、電導率：電極法；溫度：溫度傳感器方式；高錳酸鹽指數(shù)：高錳酸鉀氧化-電位滴定法。

2.2 校驗水質自動監(jiān)測儀器的方法

2.2.1 校驗項目

由于測量基本原理是電極方式，pH值、溶解氧、濁度、電導率、水溫、氨氮等六個指標，需要依據(jù)一個或者兩個點進行定位，基本的校驗方式實際上就是對比法，也就是對比分析國家標準方式的檢測數(shù)據(jù)和自動檢測設備檢測的數(shù)據(jù)，利用t檢測方式來分析檢測兩種結果的時候，不會出現(xiàn)明顯性差異。在分析高錳酸鹽指標的時候，基本方式就是高錳酸鉀氧化-電位滴定法，需要合理應用獨立分析儀器，基本校驗方式就是工作曲線、儀器檢出限、精密度、精確度，此外，對高錳酸鹽指數(shù)進行比對自動檢測儀器和國家標準方式。利用定期標準溶液來合理檢測和校驗設備儀器的實際穩(wěn)定性[2]。

2.2.2 采集樣品的數(shù)目和位置

在整體啟動水質自動檢測系統(tǒng)以后，提水系統(tǒng)進行五分鐘泵水沖洗管路，配水系統(tǒng)之后考試進行抽樣，水樣會經(jīng)過高錳酸鹽指數(shù)測定儀、各個電極，從出水管中排出多余的河水水樣，在進行校驗的時候，需要對采集的水樣進行同步出水管水樣處理，在水質自動檢測站每次進行往復都需要經(jīng)過2 h，一次性分析一個水樣七項指標的過程，需要一小時進行分析儀器實際運行情況，因此，需要合理進行分段校驗，持續(xù)五周每周安排兩天，每個項目需要適當采集10個樣品。

3 運行校驗結果

3.1 準確度與精密度

在得到國家相關標準認可控制質量樣品的時候，需要連續(xù)八次測定高錳酸鹽指數(shù)測定儀，結果見表1，發(fā)現(xiàn)具備的高錳酸鹽指數(shù)測定儀的精密度和精確度都能夠完全符合小于等于10%的實際需求。

3.2 檢測限

依據(jù)實際情況達到相應的檢測限，依據(jù)檢測限的實際需求，需要配置的標準溶液是三倍的檢測限溶度，進行八次測定，見表2，計算的基本公式是：

L=K’Sb/k

其中，Sb是標準偏差，K’是常數(shù)，屬于方法靈敏度，也就是校驗曲線斜率，一般取值為3。

從表2可以發(fā)現(xiàn)，高錳酸鹽指數(shù)測定儀具備0.42 mg/L的檢出限，最低要求檢出限就是0.5 mg/L，能夠符合實際區(qū)域情況[3]。

3.3 工作曲線

依據(jù)實際測量過程中儀器的規(guī)定范圍，合理選擇五個溶度標準液，其中包括空白，進行樣品檢測，平行測定某點兩側，選擇平均值來計算標準曲線中的系數(shù)，經(jīng)過分析和對比可以發(fā)現(xiàn)具有大于0.9990的高錳酸鹽指數(shù)線性，可以發(fā)現(xiàn)配置標準溶液和分析儀器測試結果之間存在一定比較熊搞得相關性，可以滿足實際需求：見表3。

3.4 標準溶液核查

配置間苯二酚標準液3.0 mg/L，與其對應的就是高錳酸鹽指數(shù)溶液5.0 mg/L，利用高錳酸鹽指數(shù)測定儀器進行定期檢查，見表4。

可以發(fā)現(xiàn)在運行儀器的時候，具有相對穩(wěn)定測量結果，長時間下去，會使得儀器出現(xiàn)漂移的問題，會超過10%的相對誤差，所以，需要定期核查運行設備[4]。

3.5 對比試驗

在自動水質監(jiān)測站出水口的位置進行同步手工采集姜水樣品，采用國標手工分析方式，對比項目以下方式見表5，可以得到自動檢測儀器和手工檢測數(shù)據(jù)，對分析數(shù)據(jù)依據(jù)t檢測方式進行相應的數(shù)據(jù)對比。利用查表的方式可以額達到自由度和顯著水平的臨界值。如果計算t值如果大于臨界值，兩種結果具備明顯差異，如果計算值t小于臨界值，見表6，兩種檢測方式?jīng)]有明顯差異。數(shù)據(jù)分析結果可以發(fā)現(xiàn)國標檢測方式和自動檢測方式?jīng)]有明顯的差異性，存在可比性的結果[5]。

4 評估和分析儀器運行

通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，具備符合要求的高錳酸鹽指數(shù)分析儀器的實際工作曲線，具備大于0.99990的相關系數(shù)，良好的溶度相關性。滿足負荷條件的儀器檢出限，小于10%的標準溶液的精密度和準確度，符合自動分析儀器實際需求。在半個月內高錳酸鹽指數(shù)測定儀器具有比較好的穩(wěn)定性，在以后實際運行時候設備的時候，需要兩周校準一次儀器設備，經(jīng)過對比可以發(fā)現(xiàn)，兩種分析方式?jīng)]有明顯差異[6]。

5 結 語

本文主要研究了水質自動監(jiān)測站儀器運行分析測試，依據(jù)實際案例來進行分析，找到符合實際運行條件，促進水質自動監(jiān)測站儀器的發(fā)展和進步。

參考文獻：

[1] 汪志國，劉廷良.地表水自動監(jiān)測站高錳酸鹽指數(shù)在線監(jiān)測儀測定誤 差原因分析及解決辦法[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2011，（1）.

[2] 吳智敏 . 水質自動監(jiān)測站運行管理中常見故障排除及運行的質量控 制[J].江蘇環(huán)境科技，2006，（Z2）.