便攜式水質監測儀與常規檢測儀器的對比研究

湯先彬

(沈陽市水利科學研究所，沈陽 110043)

便攜式水質監測儀與常規檢測儀器的對比研究

湯先彬

(沈陽市水利科學研究所，沈陽 110043)

由于突發事件具有突發性、不可預測性，常規的實驗室檢測從樣品的采集到樣品預處理，上機分析到出報告結果，整個過程需要幾個小時，滿足不了應急的需要。這迫切要求水行政管理以及環保部門的水質監測隊伍，不斷探索應急情況下的水質監測手段和工具。本項目在沈陽市轄區內，以便攜式水質監測設備在突發性水污染事件應急監測中的應用為主要研究方向，以常規監測結果為標準，開展對不同便攜式儀器監測精度的分析。從而掌握儀器的準確度、適用性，達到快速、準確、科學地提出監測方案。

便攜式；水質；監測；評價；對比

1 項目研究的意義

水污染事件尤其是突發性水污染事件更是時有發生，往往會給人類社會帶來預想不到的巨大損失，有些水污染事件造成的損失和影響之大，甚至觸目驚心，難以估量，極大危害了社會穩定和經濟發展。提高對突發性水污染事件的認識、采用完備的預備措施應對事件發生，避免或最大程度降低事件造成的損失和影響，成為社會關注和需要解決的課題。由于突發事件具有突發性、不可預測性，常規的實驗室檢測從樣品的采集到樣品預處理，上機分析到出報告結果，整個過程需要幾個小時，滿足不了應急的需要。這迫切要求水行政管理以及環保部門的水質監測隊伍，不斷探索應急情況下的水質監測手段和工具。

便攜式水質監測儀器運用于突發事故現場監測工作中，具有時間短、出數快、實效強等特點，對迅速查明污染物的種類、污染程度及發展趨勢具有重要作用。在最短時間內，用最簡單的方法獲取最有價值的監測數據，為控制污染擴散、制定有效的排除措施提供決策依據。

2 研究的主要內容

本項目在沈陽市轄區內，以便攜式水質監測設備在突發性水污染事件應急監測中的應用為主要研究方向，以常規監測結果為標準，開展對不同便攜式儀器監測精度的分析。從而掌握儀器的準確度、適用性，達到快速、準確、科學地提出監測方案。

3 監測點選擇

本次監測試驗選擇了沈陽市18個水功能區典型觀測點，流經沈北新區、于洪區的九龍河4個典型觀測點，流經市區及于洪區的北運河的2個典型觀測點。監測項目為PH值、溶解氧、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、錳、鐵、銅、鋅、六價鉻、氰化物、硫化物、二氧化硅等13項。

3.1 水功能區監測點

水功能區系指根據流域或區域的水資源條件與水環境狀況，考慮水資源開發利用現狀和經濟社會發展對水量和水質的需求，在相應水域內劃定的具有特定功能的區域，水功能區是有利于水資源的合理開發利用和保護，并能夠發揮最佳效益的區域。沈陽市水功能區共有一級區15個，二級區48個。

本次監測試驗從中選擇了18個水功能區典型觀測點。8月份，進行了9個水功能區觀測點的取樣監測，分別為：蒲河法哈牛，繞陽河大橋下，小荒地，團結水庫入口，蒲河遼中上排污口，拉塔湖，尚屯水庫，小嶺河牛其堡水庫，長河黃家橋。9月份，又進行了另外9個水功能區觀測點的取樣監測，分別為：四道號水庫，尖山子水庫，西馬蓮河臥龍湖入口前，石佛寺水庫，西馬蓮河五間房上游，小嶺河牛其堡水庫，西馬蓮河五間房下游，李家河三臺子水庫入口，東馬蓮河小城子鎮上游。

3.2 九龍河監測點

九龍河發源于沈陽市沈北新區財落鄉木舒村，流經沈北新區、于洪區，是蒲河支流。河長：30.8km，河道主槽寬度為：30-35m，流域面積244.7 km2。布設的4個測點，分別為：

1)源頭，木舒屯村段；

2)九龍河上游，周家村段；

3)九龍河中游，十里河段；

4)九龍河下游，入蒲河口段。

3.3 北運河監測點

北運河東起渾河東陵渠首，西至塔灣閘，又稱沈陽市渾北灌區總干渠，總干上游段與牤牛河、輝山明渠平交，在榆樹屯設有泄洪閘排入渾河。北運河流經東陵、沈河、皇姑、于洪4個區，全長26.05 km。布設的2個測點，分別為：北運河下游，向工街段；北運河上游，東寧街橋。

4 監測時間

監測工作進行了4期，分別是：

1)2014年8月12—25日，對水功能區進行選點監測。

2)2014年9月12—25日，對水功能區進行選點監測。

3)2014年10月12—13日，對九龍河進行選點監測。

4)2014年10月19—20日，對北運河進行選點監測。

5 儀器選擇

1)便攜式水質檢測儀的選擇見表1。

表1 便攜式水質檢測儀

2)常規檢測使用主要儀器設備見表2。

表2 常規檢測使用主要儀器設備

6 精度分析

本項目將便攜式設備現場檢測數據與實驗室常規檢測數據進行了對比精度分析，即將兩種檢測方法得出的數值直接的進行列表比較，根據檢測數據分析，可看出：便攜式檢測數據普遍大于實驗室數據。檢測數據見表3。

表3 便攜式檢測數據與實驗室數據比較表

序號檢測項目九龍河木舒屯段九龍河前集體村九龍河集體村北運河向工街北運河東寧街橋便攜常規便攜常規便攜常規便攜常規便攜常規1pH值7.137.067.067.038.978.597.487.477.487.722溶解氧4.695.92.743.011.7912.93.785.27.068.13氨氮25.80.29729.20.63319.43.5735.24.900.20.9064銅1.280.032.510.010.560.020.060.020.05<0.015鋅0.60.080.5<0.020.4<0.020.7<0.020.3<0.026六價鉻0.02<0.0040.05<0.0040.1<0.0040.08<0.0040.02<0.0047氰化物0.032<0.0040.083<0.0040.026<0.0040.016<0.0040.012<0.0048硫化物0.007<0.02未檢出<0.020.057<0.02未檢出<0.020.04<0.029亞硝酸鹽氮110.0112<0.0131<0.01160.65130.3410硝酸鹽氮3747.13.30.47192.98345.7622.24.0011鐵0.130.2060.310.492.960.120.640.080.0812錳0.70.024.20.022.50.570.60.180.50.1813二氧化硅40.520.945.731.127.31.231.66.16.41.5

各檢測項目對比折線圖見圖1(以9月份數據為例)：

圖1 9月份檢測數據對比折線圖

7 綜合比較

本課題研究過程中，在便攜式儀器現場檢測后，將該處取樣點水樣留存，帶回實驗室后，用實驗室常規檢測方法，對水樣水質進行了化驗。

7.1 人員配置

便攜式水質檢測儀需要1人就可完成。

常規水質檢測需要大量人員才能完成。

7.2 場地要求

便攜式水質檢測儀在任何場地都可以進行檢測。

常規水質檢測只能在實驗室完成。

7.3 檢測時間

通過時間比對，常規水質檢測時間是便攜式水質監測儀的2倍以上。

7.4 水樣采集

常規水質檢測采樣需要添加保存試劑，而且根據采樣的種類不同，所添加的保存試劑種類不同，比較繁瑣。

便攜式水質檢測儀不需要添加保存試劑，比較方便。

7.5 檢測數據比對：

便攜式水質檢測儀在測量上與常規檢測方法存在誤差，對兩種檢測方式的檢測數據進行分析分析，可得出以下結果：便攜式檢測數據大于實驗室數據的，占84.6%。但是誤差符合規定范圍。

1)pH值、溶解氧這2個項目，兩種檢測方法結果比較接近。

2)便攜式儀器對銅、鋅、六價鉻、氰化物、硫化物等5項均檢出相關數值，而常規水質化驗均未檢出

3)氨氮檢測，用便攜式儀器檢出的數據始終低于常規化驗數據。

4)亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、鐵、錳、二氧化硅等5項，用便攜式儀器檢出的數據始終大于常規化驗數據。

8 結 論

通過以上數據比對分析發現，便攜式水質檢測儀在水質檢測中與常規檢測方法相比，存在明顯優勢，具體如下 ：

1)它具有人員少、時間短、精度可靠、保存水樣要求低、檢測操作簡便等優點，

2)在水污染事件應急檢測中，可采用便攜式儀器對銅、鋅、六價鉻、pH值、溶解氧等5項進行實時檢測。

3)在實際應用便攜式儀器中，應注意氨氮檢測項目，用便攜式儀器檢出的數據始終低于常規化驗數據，以及氰化物、硫化物、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、鐵、錳、二氧化硅等7項，始終大于常規化驗數據，這個趨勢性問題。

4)對于數據精度要求非常準確的水質檢測項目，便攜式水質檢測儀不能替代常規實驗室水質檢測。

綜上所述，便攜式水質檢測儀在一般性水質檢測中，作為常規的實驗室水質檢測的補充,應廣泛推廣使用。在今后我國抗御水資源自然災害，尤其是突發性水污染事件以及對水資源的長期檢測中，便攜式水質檢測方法，就其具備的顯著特點和優勢，將發揮著無可替代的重要作用。

[1]竹俊如.中有機污染物的快速檢測方法和儀器的研究[D].上海：華東師范大學，2015.

Comparative Study of Portable Water Quality Monitoring and Conventional Testing Instrument

TANG Xian-bin

(Shenyang Urban Hydraulic Science Research Institute，Shenyang 110043，China)

The incident is sudden and unpredictable，routine laboratory test samples collected from sample pretreatment，computer analysis to report the results，the whole process takes several hours，which can't meet the needs of emergency. This is an urgent need for water administration and environmental protection department of water quality monitoring team to constantly explore the emergency situation of water quality monitoring means and tools. The project in the Shenyang City area，with portable water quality monitoring equipment used in sudden water pollution accident emergency monitoring as the main research direction，to carry out routine monitoring results as the standard，monitoring and analysis of the accuracy of different portable instruments，so as to grasp the accuracy and applicability of the instrument to realize fast，accurate and scientific monitoring program.

portable; water quality; monitoring; evaluation；comparision

1007-7596(2016)12-0023-05

2016-11-12

湯先彬(1982-)，男，山東蓬萊人，工程師。

TP216

B