總氮總磷TNP4110自動在線儀器的運維與質控

陳楨 高艷

（1.開封市環境監測站，河南開封 475000；2.尉氏縣環保局，河南尉氏 475500）

總氮總磷TNP4110自動在線儀器的運維與質控

陳楨1高艷2

（1.開封市環境監測站，河南開封 475000；2.尉氏縣環保局，河南尉氏 475500）

TNP4110儀器內部構造較其他機器復雜，開展例行的巡檢時，應詳細檢查各部件的運行情況；藥品配制過程中應使用分析純的試劑，降低對測定結果的干擾；配制用水推薦使用娃哈哈純凈水；出現故障時，應根據儀器測定流程對固件、試劑、數據傳輸等三方面進行排查，確定故障點以便維修，保證儀器數據真實有效。關鍵詞：總氮；總磷；在線自動監測

在天然水和廢水中，磷幾乎都以磷酸鹽形式存在。冶煉、合成洗滌劑等行業的工業廢水及生活污水中常含有較大量磷。而天然水體中的氮主要來源于農田排水、工業廢水和大量生活污水的排入。

2014 年，總磷首度超越氨氮，成為全國淡水環境中的主要污染指標之一（其他兩項為化學需氧量和五日生化需氧量）和湖泊環境的首要污染指標；2014年，全國近岸海域國控監測點的主要污染指標為無機氮和活性磷酸鹽，超標率分別為31.2%和14.6%，而無機氮的主要來源是陸域污染排放的總氮。

總氮總磷的超標會引起水體的富營養化，富營養化則導致水生態被破壞。之前的水質自動監測僅包含氨氮、COD，不能全面地反映水體的污染狀況。所以，對于TNP的監測刻不容緩。隨著我國對環境治理的不斷重視，環境監測項目也日趨完善。2014年，河南省在各個省控水質斷面增加了總氮總磷在線測定儀器。2015年，將總磷項目數據納入水質斷面考核目標。這說明國家對TP項目的重視程度越來越大。

1 TNP在線測定儀器概述

開封市陳橋、杞縣陽堌水質自動站是河南省地表水省控斷面。現安裝的是島津TNP4110型在線測定儀。總氮運用的是堿性過硫酸鉀-紫外線氧化分解-紫外吸光光度法，總磷用的是過硫酸鉀-紫外線氧化分解-鉬青吸光光度法。總氮（TN）測定量程為0～200mg/L，總磷（TP）測定量程為0～100mg/L。最低檢出限總氮≤0.10mg/L，總磷

≤0.02mg/L。

1.1 總氮測定流程

首先采集水樣，根據需要自動稀釋水質樣品；其次，加入過二硫酸鉀及氫氧化鈉，利用紫外燈照射70℃左右氧化分解15min；隨后定量量取反應液，添加鹽酸，隨后進入比色池利用220nm吸光度測定；最后輸出總氮濃度。

1.2 總磷測定流程

采樣與總氮相同，在水樣中加入過二硫酸鉀及硫酸，紫外燈加熱95℃下氧化分解20min，定量量取反應液，利用氫氧化鈉中和反應液酸度，加入L-抗壞血酸、硫酸、鉬酸銨-酒石酸銻鉀。880nm吸光度測定，最后輸出總磷濃度。

2 TNP儀器運行維護

2.1 儀器固件

現場巡檢首先檢查儀器外觀是否完好。外部進樣管路是否完好，各個試劑輸送管路是否破損。可在添加試劑及稀釋水后進行一次設備初始化，觀察八通閥是否旋轉正常，注射器中柱塞頭是否漏液，如有及時更換維修。正常情況下，應半年更換一次八通閥轉子及注射器柱塞頭。查看Xe光強度是否在正常工作范圍內，紫外燈打開時Xe光強2萬左右，關閉時光強4 000左右。如有異常可用備用燈管替換。一年更換一次Uv燈管，半年更換一次蠕動泵。

2.2 儀器試劑

TNP4110所使用的過硫酸鉀需使用標明“氮磷測定用”的試劑，若過硫酸鉀中含有氮化合物會影響測定結果［1］。試劑配制、標準液及稀釋用水應使用加入0.1mL/L硫酸蒸餾的蒸餾水或現制的去離子水，還可使用娃哈哈純凈水進行配制。

TNP4110儀器中試劑瓶大概可存30d用量。其中，L-抗壞血酸易發黃變質；硫酸溶液易吸收其他物質和吸濕，從而影響測定。建議每種試劑及稀釋用水只加1/2及15d用量。以上試劑建議7d更換一次。

2.3 儀器數據傳輸檢查

檢查儀器內部儲存的4周數據與工控機內儲存數據的一致性。

3 TNP4110儀器質量控制

①要求水質自動監測工作人員全員考取實驗室分析基礎、水質自動站、水質分析總氮總磷等項目上崗證；②水質自動站運維全流程記錄完備，實驗室記錄分別有試劑臺賬、藥品稱量記錄、標準溶液配制記錄、溶液配制記錄、巡檢記錄、值班記錄、異常故障記錄及部件更換記錄等；③定期進行曲線校準，單點校準7d一次，在更換儀器內部部件后應及時進行零點檢測和標樣校準；④7d一次手工數據與自動數據比對，相對誤差不得超過10%，如超過及時查找原因進行修理，保證儀器數據真實可靠；⑤2個月一次期間核查，期間核查的主要內容有對儀器外觀、內部部件、試劑質量、各項記錄內容進行檢查，儀器精密度檢測，領取站內標準物質樣品進行盲樣考核，并對以上檢查情況及考核結果出具核查報告。

4 TNP4110儀器故障處理

4.1 TN、TP項目共同故障

當TN、TP共同出現0值。首先檢查測量杯是否存樣。陳橋、陽堌水質自動站TNP4110儀器是在原有的采水系統上加設了一個測量杯，而測量杯與原TOC和氨氮取水系統的測量杯呈串聯關系。TNP儀器測量杯進水口與原TOC、氨氮測量杯進水口公用一個進水管。分別有2個節流閥控制，在水壓出現變化的情況下，易出現TNP進水量小甚至不進水。導致TNP不能采樣，數據為0。應適當調整TOC測量杯節流閥，使TNP進水口水壓增高。其次，檢查八通閥是否工作正常。八通閥中轉子安裝是否符合要求，是否可以旋轉到位，轉子是否磨損嚴重而導致進樣量不均勻。還要檢查試劑管路是否有堵塞或破損，導致試劑不能添加。排液泵故障使消解池中樣品遺留，導致數據出現0值，應及時更換排液泵。此外，出現滿量程值應檢查Xe燈是否正常，Xe燈故障會導致光強未處于正常范圍，導致數據過高或過低。檢查完畢后，重新更換試劑，進行零點、標點校準。

4.2 TN、TP項目分別故障

TN、TP測試原理的不同是查找故障原因的重點，每周的比對如儀器值與實驗室方法所得數值誤差超過10%，應針對誤差項目使用的試劑進行重點檢查，看試劑是否失效或污染。或重新更換所有試劑及稀釋水，隨后重新進行零點、標液校準，校準通過后，應領取站內考核標樣進行比對。

TP項目出現0值，應檢查當前量程的選擇是否與實際地表水濃度高很多。可參照實驗室手工數據進行修改，如新更換試劑的純度較原試劑很高。應在每次更換試劑后及時校準。TP排液泵故障會造成消解池中樣品殘留，影響測定結果。

TN項目在與手工數據比對誤差大于10%時，樣品氧化過程中總懸浮物會對總氮的測定造成影響。總懸浮物中的硝酸鹽和亞硝酸鹽在氧化過程中易分解，從而影響總氮的測定結果。應加設二次沉淀池，加設后應連續采樣送至實驗室進行人機比對。

［1］國家環保局.水和廢水監測分析方法［M］.北京：中國環境科學出版社，2002.

Operation and Maintenance and Quality Control of Total Phosphorus and Total Phosphorus TNP4110 Automatic Online Instrument

Chen Zhen1Gao Yan2
（1.Kaifeng City Environmental Monitoring Station，Kaifeng Henan 475000；2.Weishi County Environmental Protection Bureau，Weishi Henan 475000）

The internal structure of TNP4110 instrument is more complex than other machines.When carrying out routine inspection,the operation of each component should be checked in detail;In the process of drug preparation, we should use the analytical reagent to reduce the interference of the test results;Preparation of water was recom?mended to use Wahaha pure water;When there is a failure,three aspects of the firmware,reagents,data transmission should be investigated according to the instrument measurement process,to determine the fault point for mainte?nance,and ensure that the instrument data was valid and effective.

total nitrogen；total phosphorus；on line automatic monitoring

X853

A

1003-5168（2016）10-0073-02

2016-09-18

陳楨（1986-），男，碩士，助理工程師，研究方向：環境監測；高艷（1986-），女，本科，助理工程師，研究方向：環境監測。