氨氮自动监测设备污染源自动监控中的应用及比对监测存在的问题分析
摘要：随着环保意识的提高，人类开始利用各种方式对环境进行监测，氨氮自动监测设备为当前常见的一种手段。本文以氨氮自动监测设备为主要研究对象，介绍了设备运行原理以及氨氮因子比对流程并分析了氨氮自动监测设备监测比对中存在的问题，为后期应用中进一步改善提供理论依据。
关键词：氨氮自动监测设备；污染源；比对监测
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：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
近年来，随着社会快速发展，碳污染、氮污染、氨污染等环境污染逐渐加剧，其中，氨氮污染源所占比例不断增加，成为环境污染监测指标。因此我国各个地区均安装了相应的氨氮自动监测设备，通过监测确定氨氮的含量，据此分析是否符合环境保护的标准。因此，对氨氮自动监测设备在污染源自动监控中的应用研究并分析监测中存在的问题具有重要意义，可通过完善进一步提升氨氮自动监测设备比对监测的效果。
1 氨氮自动监测设备运行原理
当前我国应用的氨氮自动监测设备有多种型号，每种型号设备的运行原理存在一定差异。为方便研究，本文以我市常见的WTW Trescon A111为主要研究对象，对氨氮自动监测设备进行了研究。该设备采用氨气敏电极法对氨氮进行监测，即在被测样品中，添加适量的氢氧化钠溶液，将溶液的pH调制到12以上，这时溶液中全部的氨离子会转化成气态的NH3。然后添加EDTA等络合剂对溶液进行调配，避免其出现钙盐沉淀的现象。NH3经过半透膜进入到离子电极内，在离子电极内，存在一定的酸性溶液，当NH3进入后，两者会进行化学反应，从而改变了电极的pH值。最终，通过pH值的变化情况，测量出电位值，进而得到溶液的氨氮量[1]。
2 氨氮自动监测设备氨氮因子比对流程
环境监测部门对氨氮自动监测设备继續应用时，以3个月为一个周期，定期对氨氮进行监测比对。比对的过程主要由两部分构成，一种是质控样监测比对，即对接近实际浓度与超标浓度样品的比对，比对时应保证误差在标准值的10%以内。另一种是实际水样监测比对，即利用氨氮自动监测设备对某水样监测的同时通过实验室国标法进行监测，并对两者监测结构进行比对分析[2]。该比对监测时，应保证样品数量在6组以上，且在6组样品监测结果当中，应确保5组误差在15%以内[1]。
3 氨氮自动监测设备比对监测中存在的问题
3.1 氨氮自动监测设备运维工作不足
目前，氨氮自动监测设备比对监测的过程中，常常出现运维工作不足的问题，使得比对出来的结果具有较大的偏差。具体来说，主要体现在以下两个方面：首先，材料更换不及时。氨氮自动监测设备运行的过程中，需要使用很多的材料，如软管、监测试剂等，这些材料将会直接影响到最终的监测结果。若材料更换不及时，将会出现监测试剂过期、软管损坏等问题，从而干扰监测结果。其次，标准样品不合格。标准样品作为比对监测中的重要组成部分，只有确保标准样品的良好性，才会使比对结果更加精确。但实际当中，一些人员与机构为了减少监测成本投入，未能按照相关规定选择出最佳的标准样品，从而导致监测浓度出现较大的误差。如2017年10月，我市环境监测部门利用氨氮自动监测设备对水样进行监测时，氨氮的浓度为1.73mg/L，而在实验室进行监测时发现，氨氮的浓度只有1.65mg/L，两者相差了0.08mg/L。深入分析后发现，导致这一现象出现的主要原因即为检测试剂过期[2]。
3.2 氨氮自动监测设备运行原理与实验室国际方案存在差异
WTW Trescon A111氨氮自动监测设备采用的是氨气敏电极法原理，通过该原理对氨氮进行监测，检出限为0.04mg/L。同时，在氨氮自动监测设备运行的过程中，具备较强的色度抗干扰能力。实验室法中，一般以分光光度原理为主，该原理的检出限只有0.02mg/L，而且在监测时，色度会对结果造成较大的干扰。因此，在监测之前，若样品的色度较高，应对其进行相应的处理，使样品的色度符合监测要求[3]。通过对两者方法的介绍可以发现，不论是监测原理上，还是检出限以及对样品的要求，均存在较大的差距，因而比对监测时，也会产生相应的误差。
3.3 比对操作不规范
工业企业运行的过程中，会根据自身的经营情况，不断地对生产活动进行调整，使排放污水的成分存在一定差异，导致氨氮浓度会随时变化。所以，在对氨氮进行比对时，应确保监测样品与实验室分析样品相同，否则无法得出准确的结果。在《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》（HJ535—2009）中规定，降解到监测样品后，应及时放置到洁净的玻璃瓶内，并在1h内分析；若无法在规定时间内分析，应添加适量的H2SO4，将样品的pH调制到2，并放置到4±2℃的环境下保存，确保样品在7d内监测结果的准确性。但很多情况下，监测机构不能按照这一规定操作，使得监测结果失真[3]。
3.4 低浓度条件下，比对监测通过率不是很高。
对低浓度样品进行监测时，往往很难达到监测的要求，具体来说，主要体现在以下几个方面：首先，氨氮自动监测设备使用时，适用量程为25～40mg/L，而在低浓度溶液中，氨氮浓度一般只有15mg/L以下，不在监测设备量程以内，从而导致监测结果的精确度不是很高[4]。其次，通过大量实验表明，对浓度较低的样品进行监测时，与检出限越接近，监测结果的波动就会越大，从而增加了比对的误差。最后，实验室对样品监测时，要求比对误差低于15%，而采用的氨氮自动监测设备运行时，要求比对误差低于10%，这一要求很难在现实当中实现。
4 总结
综上所述，氨氮自动监测设备比对监测的过程中存在很多的问题，导致比对分析结果的精确度不是很高。因此，为了提升分析结果的精确性，必须要加強设备的运维工作，提升操作的规范性等措施，进一步优化设备的应用情况。
参考文献
[1]谭菊，刘舸，谭芬芳等.水污染源在线设备比对监测问题与解决方案——以长沙市在线监测系统为例[J].环境保护科学，2016，42（4）：115-119.
[2]程晶.固定污染源烟气在线监测设备比对监测偏差原因浅析[J].油气田环境保护，2017，27（3）：43-44.
[3]杨莹.荆门市重点污染源自动监控设施运维及比对监测问题探讨[J].低碳世界，2017（22）：13-14.
[4]王静，许飞.论污染源自动监控设施现场监督检查要点[J].环球市场信息导报，2017（27）：18-18.
收稿日期：2018-04-09
作者简介：郑兴江（1988-），男，本科，助理工程师，研究方向为环境工程、环境监测。
关键词：氨氮自动监测设备；污染源；比对监测
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：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
近年来，随着社会快速发展，碳污染、氮污染、氨污染等环境污染逐渐加剧，其中，氨氮污染源所占比例不断增加，成为环境污染监测指标。因此我国各个地区均安装了相应的氨氮自动监测设备，通过监测确定氨氮的含量，据此分析是否符合环境保护的标准。因此，对氨氮自动监测设备在污染源自动监控中的应用研究并分析监测中存在的问题具有重要意义，可通过完善进一步提升氨氮自动监测设备比对监测的效果。
1 氨氮自动监测设备运行原理
当前我国应用的氨氮自动监测设备有多种型号，每种型号设备的运行原理存在一定差异。为方便研究，本文以我市常见的WTW Trescon A111为主要研究对象，对氨氮自动监测设备进行了研究。该设备采用氨气敏电极法对氨氮进行监测，即在被测样品中，添加适量的氢氧化钠溶液，将溶液的pH调制到12以上，这时溶液中全部的氨离子会转化成气态的NH3。然后添加EDTA等络合剂对溶液进行调配，避免其出现钙盐沉淀的现象。NH3经过半透膜进入到离子电极内，在离子电极内，存在一定的酸性溶液，当NH3进入后，两者会进行化学反应，从而改变了电极的pH值。最终，通过pH值的变化情况，测量出电位值，进而得到溶液的氨氮量[1]。
2 氨氮自动监测设备氨氮因子比对流程
环境监测部门对氨氮自动监测设备继續应用时，以3个月为一个周期，定期对氨氮进行监测比对。比对的过程主要由两部分构成，一种是质控样监测比对，即对接近实际浓度与超标浓度样品的比对，比对时应保证误差在标准值的10%以内。另一种是实际水样监测比对，即利用氨氮自动监测设备对某水样监测的同时通过实验室国标法进行监测，并对两者监测结构进行比对分析[2]。该比对监测时，应保证样品数量在6组以上，且在6组样品监测结果当中，应确保5组误差在15%以内[1]。
3 氨氮自动监测设备比对监测中存在的问题
3.1 氨氮自动监测设备运维工作不足
目前，氨氮自动监测设备比对监测的过程中，常常出现运维工作不足的问题，使得比对出来的结果具有较大的偏差。具体来说，主要体现在以下两个方面：首先，材料更换不及时。氨氮自动监测设备运行的过程中，需要使用很多的材料，如软管、监测试剂等，这些材料将会直接影响到最终的监测结果。若材料更换不及时，将会出现监测试剂过期、软管损坏等问题，从而干扰监测结果。其次，标准样品不合格。标准样品作为比对监测中的重要组成部分，只有确保标准样品的良好性，才会使比对结果更加精确。但实际当中，一些人员与机构为了减少监测成本投入，未能按照相关规定选择出最佳的标准样品，从而导致监测浓度出现较大的误差。如2017年10月，我市环境监测部门利用氨氮自动监测设备对水样进行监测时，氨氮的浓度为1.73mg/L，而在实验室进行监测时发现，氨氮的浓度只有1.65mg/L，两者相差了0.08mg/L。深入分析后发现，导致这一现象出现的主要原因即为检测试剂过期[2]。
3.2 氨氮自动监测设备运行原理与实验室国际方案存在差异
WTW Trescon A111氨氮自动监测设备采用的是氨气敏电极法原理，通过该原理对氨氮进行监测，检出限为0.04mg/L。同时，在氨氮自动监测设备运行的过程中，具备较强的色度抗干扰能力。实验室法中，一般以分光光度原理为主，该原理的检出限只有0.02mg/L，而且在监测时，色度会对结果造成较大的干扰。因此，在监测之前，若样品的色度较高，应对其进行相应的处理，使样品的色度符合监测要求[3]。通过对两者方法的介绍可以发现，不论是监测原理上，还是检出限以及对样品的要求，均存在较大的差距，因而比对监测时，也会产生相应的误差。
3.3 比对操作不规范
工业企业运行的过程中，会根据自身的经营情况，不断地对生产活动进行调整，使排放污水的成分存在一定差异，导致氨氮浓度会随时变化。所以，在对氨氮进行比对时，应确保监测样品与实验室分析样品相同，否则无法得出准确的结果。在《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》（HJ535—2009）中规定，降解到监测样品后，应及时放置到洁净的玻璃瓶内，并在1h内分析；若无法在规定时间内分析，应添加适量的H2SO4，将样品的pH调制到2，并放置到4±2℃的环境下保存，确保样品在7d内监测结果的准确性。但很多情况下，监测机构不能按照这一规定操作，使得监测结果失真[3]。
3.4 低浓度条件下，比对监测通过率不是很高。
对低浓度样品进行监测时，往往很难达到监测的要求，具体来说，主要体现在以下几个方面：首先，氨氮自动监测设备使用时，适用量程为25～40mg/L，而在低浓度溶液中，氨氮浓度一般只有15mg/L以下，不在监测设备量程以内，从而导致监测结果的精确度不是很高[4]。其次，通过大量实验表明，对浓度较低的样品进行监测时，与检出限越接近，监测结果的波动就会越大，从而增加了比对的误差。最后，实验室对样品监测时，要求比对误差低于15%，而采用的氨氮自动监测设备运行时，要求比对误差低于10%，这一要求很难在现实当中实现。
4 总结
综上所述，氨氮自动监测设备比对监测的过程中存在很多的问题，导致比对分析结果的精确度不是很高。因此，为了提升分析结果的精确性，必须要加強设备的运维工作，提升操作的规范性等措施，进一步优化设备的应用情况。
参考文献
[1]谭菊，刘舸，谭芬芳等.水污染源在线设备比对监测问题与解决方案——以长沙市在线监测系统为例[J].环境保护科学，2016，42（4）：115-119.
[2]程晶.固定污染源烟气在线监测设备比对监测偏差原因浅析[J].油气田环境保护，2017，27（3）：43-44.
[3]杨莹.荆门市重点污染源自动监控设施运维及比对监测问题探讨[J].低碳世界，2017（22）：13-14.
[4]王静，许飞.论污染源自动监控设施现场监督检查要点[J].环球市场信息导报，2017（27）：18-18.
收稿日期：2018-04-09
作者简介：郑兴江（1988-），男，本科，助理工程师，研究方向为环境工程、环境监测。
