水質(zhì)監(jiān)測是通過監(jiān)視和測定水體中污染物的種類、濃度及變化趨勢，評價水質(zhì)狀況的過程。水質(zhì)監(jiān)測是保障飲用水安全的重要手段，定期監(jiān)測供水水質(zhì)，保障供水水質(zhì)，建立完善的水質(zhì)監(jiān)測服務(wù)系統(tǒng)極為重要。
按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) ( GB5749-2022) 》生活飲用水水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)及限值中氨 ( 以 N 計 ) 應(yīng)小于 0.5 mg /L，因此，選擇低濃度氨氮的靈敏在線檢測技術(shù)，監(jiān)測氨氮含量及變化，尤其針對突發(fā)事故的污染分級預(yù)警，更為重要。對于在線監(jiān)測而言，結(jié)合監(jiān)測原理，主要有氨氣敏電極法、滴定法、納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法和銨離子選擇電極法等。其中水楊酸分光光度法和氨氣敏電極法適合測量氨氮濃度較低的地表水和飲用水。TCU/A111 Pro 在線氨氮分析儀為氨氣敏電極方法原理，為驗證其在低濃度氨氮監(jiān)測的表現(xiàn)，在自來水廠出水進(jìn)行測試和質(zhì)控比對。
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氨氣敏電極法原理為在樣品中加入 NaOH 溶液，充分混合均勻，調(diào)節(jié)樣品的pH，這時水樣中所有的銨根離子、溶解態(tài)氨氣分子及水合氨分子都轉(zhuǎn)換成氣態(tài)的氨，此外，加入絡(luò)合劑 ( 如 EDTA) 調(diào)節(jié)樣品，防止生成鈣鹽沉淀。游離態(tài)的氨氣透過選擇性透過膜后，改變了電極內(nèi)部電解液的 pH 值，pH 值的變化量與氨氮的濃度成線性相關(guān)，由電極感測出來，再由主機(jī)換算成氨氮的濃度。
高效的氨氣分離功能
不受水樣顏色、濁度等多種因素的干擾
自動清洗，自動校準(zhǔn)，自動標(biāo)樣核查 ( 可選 )
(0.000 ～ 9.999) mg/L 范圍內(nèi)分辨率為 0.001 mg/L
超寬測試量程，適用各種復(fù)雜水體
彩色液晶觸摸屏顯示
綠色環(huán)保無二次污染
具有長期穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性
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表1. 質(zhì)控測試方法
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標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查結(jié)果分析
測試期間 A111 pro 校準(zhǔn)液標(biāo) A 0.2mg/L，校準(zhǔn)液標(biāo) B 2.0mg/L，核查準(zhǔn)物質(zhì)濃度為 0.1 mg/L，正常工作期間標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查天數(shù)為20 天無缺失，統(tǒng)計結(jié)果具有較好的代表性。測試結(jié)果見表 2。由表 2 可以看出，采用 A111 pro 在線氨氮分析儀在自來水廠出水點(diǎn)位的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查合格率為 100%。由圖 1 可以看出，A111 pro 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查絕對誤差均在 ±0.022 mg/L 范圍內(nèi)，監(jiān)測數(shù)據(jù)的波動較小，優(yōu)于絕對誤差≤ ±0.05 mg/L 的質(zhì)控合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
表2. 氨氮在線分析儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查結(jié)果
圖 1. 氨氮在線分析儀每日核查結(jié)果
在 20 多天的時間內(nèi)，核查數(shù)據(jù)有少許降低，這與所選取的核查標(biāo)液 0.1 mg/L 濃度也可能有關(guān)，因為低濃度氨氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在放置較長時間時會隨時間而氨氮濃度降低。在測試過程期間，A111 pro 未進(jìn)行任何維護(hù)工作，核查結(jié)果表明儀器校準(zhǔn)狀態(tài)的置信度較好。
實際水樣比對結(jié)果分析
在 2024 年 9 月 18 日至 2024 年 10 月 2 日進(jìn)行了實際水樣的實驗室數(shù)據(jù)比對，測試結(jié)果統(tǒng)計表見表 3，由于實驗室測試方法下限為 0.02mg/l，當(dāng)實驗室測量不出氨氮時此處按 0.02 mg/l 統(tǒng)計。由表 3 可知，在實際水樣比對中 A111 pro 的合格率為 100%，采用自動監(jiān)測結(jié)果與實驗室分析結(jié)果的絕對誤差均小于 ±0.007 mg/L。由圖 2 可以看出，A111 pro 的在 9 月 25 日前數(shù)據(jù)較低也較平穩(wěn)，大概在 0.02mg/L 附近，在 9 月 30 日有一個較高的峰值高于 0.03 mg/l，實驗室測試結(jié)果也表現(xiàn)出相同趨勢。在線儀表可以反應(yīng)實際水樣氨氮變化情況，A111 pro 在線氨氮分析儀在實際水樣比對中的準(zhǔn)確度較高。
表3.氨氮在線分析儀的實際水樣比對結(jié)果
圖 2. 氨氮在線分析儀實際水樣比對結(jié)果
氨氣敏電極法的 A111 pro 分析儀是基于能斯特方程的電化學(xué)方法，線性取決于校準(zhǔn)溶液濃度的選擇外，與原理本身的線性范圍有關(guān)。對比結(jié)果表明，氨氣敏電極方法的線性較好，適合用于低濃度飲用水測試。在實際水樣測試中，不受水體或多或少存在的泥沙、藻類等各種濁度和色度的影響，所以在線比對結(jié)果較好。
結(jié)論
氨氣敏電極法的 A111 pro 在線分析儀準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高，抗?jié)岫群蜕雀蓴_能力較強(qiáng)，在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查測試和實際水樣比對中合格率 100%，優(yōu)于 CJJT 271-2017 城鎮(zhèn)供水水質(zhì)在線監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的質(zhì)控要求，適用于飲用水監(jiān)測。
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