氨氮自動監測設備污染源自動監控中的應用及比對監測存在的問題分析

摘要：隨著環保意識的提高，人類開始利用各種方式對環境進行監測，氨氮自動監測設備為當前常見的一種手段。本文以氨氮自動監測設備為主要研究對象，介紹了設備運行原理以及氨氮因子比對流程并分析了氨氮自動監測設備監測比對中存在的問題，為后期應用中進一步改善提供理論依據。

關鍵詞：氨氮自動監測設備；污染源；比對監測

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0156-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.092

Abstract： Social progress and economic growth have effectively improved the quality of peoples lives. People have made higher demands on environmental protection and have used various methods to monitor the environment. Ammonia nitrogen automatic monitoring equipment is currently A common one. Based on this， this article takes ammonia nitrogen automatic monitoring equipment as the main research object， through the introduction of the operation principle of the equipment and ammonia nitrogen factor comparison flow， and then analyzes the problems in the automatic monitoring of ammonia nitrogen automatic monitoring equipment to make it more practical. Play a greater role.

Keywords： Ammonia nitrogen automatic monitoring equipment； Pollution source； Comparison monitoring

近年來，隨著社會快速發展，碳污染、氮污染、氨污染等環境污染逐漸加劇，其中，氨氮污染源所占比例不斷增加，成為環境污染監測指標。因此我國各個地區均安裝了相應的氨氮自動監測設備，通過監測確定氨氮的含量，據此分析是否符合環境保護的標準。因此，對氨氮自動監測設備在污染源自動監控中的應用研究并分析監測中存在的問題具有重要意義，可通過完善進一步提升氨氮自動監測設備比對監測的效果。

1 氨氮自動監測設備運行原理

當前我國應用的氨氮自動監測設備有多種型號，每種型號設備的運行原理存在一定差異。為方便研究，本文以我市常見的WTW Trescon A111為主要研究對象，對氨氮自動監測設備進行了研究。該設備采用氨氣敏電極法對氨氮進行監測，即在被測樣品中，添加適量的氫氧化鈉溶液，將溶液的pH調制到12以上，這時溶液中全部的氨離子會轉化成氣態的NH3。然后添加EDTA等絡合劑對溶液進行調配，避免其出現鈣鹽沉淀的現象。NH3經過半透膜進入到離子電極內，在離子電極內，存在一定的酸性溶液，當NH3進入后，兩者會進行化學反應，從而改變了電極的pH值。最終，通過pH值的變化情況，測量出電位值，進而得到溶液的氨氮量[1]。

2 氨氮自動監測設備氨氮因子比對流程

環境監測部門對氨氮自動監測設備繼續應用時，以3個月為一個周期，定期對氨氮進行監測比對。比對的過程主要由兩部分構成，一種是質控樣監測比對，即對接近實際濃度與超標濃度樣品的比對，比對時應保證誤差在標準值的10%以內。另一種是實際水樣監測比對，即利用氨氮自動監測設備對某水樣監測的同時通過實驗室國標法進行監測，并對兩者監測結構進行比對分析[2]。該比對監測時，應保證樣品數量在6組以上，且在6組樣品監測結果當中，應確保5組誤差在15%以內[1]。

3 氨氮自動監測設備比對監測中存在的問題

3.1 氨氮自動監測設備運維工作不足

目前，氨氮自動監測設備比對監測的過程中，常常出現運維工作不足的問題，使得比對出來的結果具有較大的偏差。具體來說，主要體現在以下兩個方面：首先，材料更換不及時。氨氮自動監測設備運行的過程中，需要使用很多的材料，如軟管、監測試劑等，這些材料將會直接影響到最終的監測結果。若材料更換不及時，將會出現監測試劑過期、軟管損壞等問題，從而干擾監測結果。其次，標準樣品不合格。標準樣品作為比對監測中的重要組成部分，只有確保標準樣品的良好性，才會使比對結果更加精確。但實際當中，一些人員與機構為了減少監測成本投入，未能按照相關規定選擇出最佳的標準樣品，從而導致監測濃度出現較大的誤差。如2017年10月，我市環境監測部門利用氨氮自動監測設備對水樣進行監測時，氨氮的濃度為1.73mg/L，而在實驗室進行監測時發現，氨氮的濃度只有1.65mg/L，兩者相差了0.08mg/L。深入分析后發現，導致這一現象出現的主要原因即為檢測試劑過期[2]。

3.2 氨氮自動監測設備運行原理與實驗室國際方案存在差異

WTW Trescon A111氨氮自動監測設備采用的是氨氣敏電極法原理，通過該原理對氨氮進行監測，檢出限為0.04mg/L。同時，在氨氮自動監測設備運行的過程中，具備較強的色度抗干擾能力。實驗室法中，一般以分光光度原理為主，該原理的檢出限只有0.02mg/L，而且在監測時，色度會對結果造成較大的干擾。因此，在監測之前，若樣品的色度較高，應對其進行相應的處理，使樣品的色度符合監測要求[3]。通過對兩者方法的介紹可以發現，不論是監測原理上，還是檢出限以及對樣品的要求，均存在較大的差距，因而比對監測時，也會產生相應的誤差。

3.3 比對操作不規范

工業企業運行的過程中，會根據自身的經營情況，不斷地對生產活動進行調整，使排放污水的成分存在一定差異，導致氨氮濃度會隨時變化。所以，在對氨氮進行比對時，應確保監測樣品與實驗室分析樣品相同，否則無法得出準確的結果。在《水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法》（HJ535—2009）中規定，降解到監測樣品后，應及時放置到潔凈的玻璃瓶內，并在1h內分析；若無法在規定時間內分析，應添加適量的H2SO4，將樣品的pH調制到2，并放置到4±2℃的環境下保存，確保樣品在7d內監測結果的準確性。但很多情況下，監測機構不能按照這一規定操作，使得監測結果失真[3]。

3.4 低濃度條件下，比對監測通過率不是很高。

對低濃度樣品進行監測時，往往很難達到監測的要求，具體來說，主要體現在以下幾個方面：首先，氨氮自動監測設備使用時，適用量程為25～40mg/L，而在低濃度溶液中，氨氮濃度一般只有15mg/L以下，不在監測設備量程以內，從而導致監測結果的精確度不是很高[4]。其次，通過大量實驗表明，對濃度較低的樣品進行監測時，與檢出限越接近，監測結果的波動就會越大，從而增加了比對的誤差。最后，實驗室對樣品監測時，要求比對誤差低于15%，而采用的氨氮自動監測設備運行時，要求比對誤差低于10%，這一要求很難在現實當中實現。

4 總結

綜上所述，氨氮自動監測設備比對監測的過程中存在很多的問題，導致比對分析結果的精確度不是很高。因此，為了提升分析結果的精確性，必須要加強設備的運維工作，提升操作的規范性等措施，進一步優化設備的應用情況。

參考文獻

[1]譚菊，劉舸，譚芬芳等.水污染源在線設備比對監測問題與解決方案——以長沙市在線監測系統為例[J].環境保護科學，2016，42（4）：115-119.

[2]程晶.固定污染源煙氣在線監測設備比對監測偏差原因淺析[J].油氣田環境保護，2017，27（3）：43-44.

[3]楊瑩.荊門市重點污染源自動監控設施運維及比對監測問題探討[J].低碳世界，2017（22）：13-14.

[4]王靜，許飛.論污染源自動監控設施現場監督檢查要點[J].環球市場信息導報，2017（27）：18-18.

收稿日期：2018-04-09

作者簡介：鄭興江（1988-），男，本科，助理工程師，研究方向為環境工程、環境監測。