浅析氨氮在线自动监测仪的应用情况与存在问题

1、第 34卷 第 3期 2010年 9月黑 龙 江 环 境 通 报 Heilongjiang Environmental JournalVol. 34No. 3Sep. 2010浅析氨氮在线自动监测仪的应用情况与存在问题李坤 李 战 (大庆市环境监测中心站 黑龙江 大庆 163316摘要 :氨氮在线自动监测仪已经在我国水质自动监测系统中得到广泛应用 目前 , 氨氮在线自动监测仪生产厂家众 多 , 各有特色 生产厂家技术日趋成熟 相关标准逐步出台 仪器性能基本达标 但在实际应用过程中 , 根据各地的实际情况 , 在仪器的使用和维护方面还有很多问题需要进一步认识和改进 文章从多个方面对几种典型的氨氮

2、在线自 动监测仪进行了分析和比较 , 并提出了相关建议 关键词 :氨氮 ; 在线自动监测 ; 现状 ; 问题 中图分类号 :X830文献标识码 :A文章编号 :1674263X (2010 03003904Application and Problems of On line Auto Monitoring Instrument of Ammonia Nitrogen LI Kun LI Zhan (Daqing Environment Monitoring Center Station Daqing Heilongjiang 163316Abstract :Ammonia nitrogen

3、on line auto monitoring instrument has been applied broadly in auto monitoring system of water quality in our country. There are many manufacturers of the instrument around the world , and they all have their own focuses. With increasing perfection of the manufacturing technology , the relevant stan

4、d-ards have gradually been launched and the instrument performance can reach the standards basically. However , in the process of practical application , there is still a lot of improvements should be made in application and maintenance of the instruments according to the situation in different area

5、s. This article mainly analyzes and compares several typical Ammonia nitrogen on line auto monitoring instruments and puts forward some rele-vant proposals.Key words :Ammonia nitrogen On line auto monitoring Current situation Problem收稿日期 :20100603第一作者简介 :李坤 (1978 , 女 , 大学本科 , 助理工程师 , 主要从事环境监测工作 .随着国

6、家对环境预警监测能力建设投入的加 大 , 地表水水质自动监测技术的日趋成熟 , 水质自 动预警监测系统已在全国得到了广泛应用 目前 我国国家级水质自动站已有 100个建成并投入运 行 , 并于 2009年 7月 1日起在国家环境保护部网 站上公开发布实时数据 ,形成了基本覆盖全国重 要流域的地表水自动监测网络 同时 , 各地环保 部门也根据具体情况建立了自动预警监测系统 , 广泛用于各省 市交界断面 饮用水源地 重点湖 区 水质监控预警等 根据国家 环境监测技术路线 “ 的要求 , 各地 水质自动站主要配置了水质参数为 :氨氮 高锰酸 盐指数 总有机碳及地方特征因子 (如总磷 总氮 叶绿素 a

7、 蓝绿藻等 。 通过近几年的发展 , 氨氨在线自动监测仪在性能指标 规范管理等各方面 日趋成熟与完善 , 但同时还存在诸多问题需要解 决 1我国氨氮在线自动监测仪现状 1. 1生产厂家技术日趋成熟目前国内使用的氨氨在线自动监测仪既有国 际知名品牌 , 也有国内知名企业产品 按照分析 方法的不同 , 目前市场上主要分为电极法和光度 法 光度法又分为纳氏试剂比色法 水杨酸分光 光度法 电极法主要仪器有 :法国 SERES2000型 德 国 WTW TresCon 型 德国科泽 Kl01型 美国哈希 Amtax sc 型 美国 YSl 6820型 北京捷安捷 JA-93WA 1005型 国电南自 H

8、NS2003 N 型 光 度 法 主 要 仪 器 中 水 杨 酸 法 有 :法 国 SERESl000型 德 国 科 泽 K301型 美 国 哈 希 Amtax inter2型 德国 BRAN LUEBBE M020 德国 E +H Stamolys CA71AM 型 ; 纳氏试剂法有 :湖南 力 台 LFNH DW2001型 广 州 怡 文 EST 2004型等 在国内地表水水质自动预警监测系统中 , 以 上品牌均有一定的市场份额 , 但目前仍以国际品 牌为主 其中法国 SERES 德国 WTW 美国哈希 德国科泽份额较大 其中又以电极法测定为主 ; 国产品牌主要选用湖南力合 北京捷安捷 ,

9、 其他品 牌使用较少 1. 2各项标准相继出台目前 , 氨氮的分析标准有方法标准 水质 铵 的测定 纳氏试剂比色法 (GB 7479 1987 1 水质 铵的测定水杨酸分光光度法 (GB7481 1987 2 及仪器技术指标标准 氨氮水质自动分 析仪技术要求 (HJ /Tl01 2003 3 以上标准 对该仪器的原理 方法 仪器技术指标作出了详细 规定 , 保证仪器的规范化生产与技术考核 1. 3仪器性能达标目前各品牌仪器均具有自动量程转换 , 标准 输出接口 数字显示与存贮 自动清洗 状态自检 和报警 干运转和断电保护 来电自动恢复等功 能 由厂商提供的仪器基本性能指标也符合质量 要求 见表

10、 1 表 2表 1常用机型主要性能指标 (电极法 类 别 氨氮在线自动监测仪型号 SERES2000TresCon Amtax sc JAWA 1005HNS2003 N 生产厂家 法国 SERES 德国 WTW 美国哈希 北京捷安捷 国电南自 方法 气敏电极法 气敏电极法 气敏电极法 气敏电极法 气敏电极法 量程 /(mg /L 0 100 10000 200 100 10准确度 3%FS 5%FS 3%FS 3%FS 5%FS 精密度 55333最低检出限 (mg /L 0. 050. 050. 050. 050. 05试剂更换周期 (d 1515151515校准方式 现场校准 自动两点校

11、准 自动两点校准 标样 +核查值 +样品 自动两点校准 维护量 每周 2h 每周 2h 每周 2h 每周 1h 每周 2h表 2常用机型主要性能指标 (光度法 类 别 氨氮在线自动监测仪型号 SERES1000M020K301LFNH DW2001EST 2004生产厂家 法国 SERES 德国 BRAN LUEBBE德国科泽 湖南力合 广州怡文 方法 水杨酸法 水杨酸法 水杨酸法 纳氏试剂法 纳氏试剂法 量程 /(mg /L 0 100 50 50 250 200准确度 3%FS 1%FS 3%FS 5%FS 5%FS 精密度 3 1 4 3 5最低检出限 (mg /L 0. 050. 00

12、30. 010. 050. 05试剂更换周期 (d 1515151515校准方式 手动校准 手动校准 手动校准 手动校准 手动校准 维护量 每周 2h 每周 2h 每周 2h 每周 2h 每周 2h041. 4考核指标基本合格通过对各地主要品牌的使用验收报告进行汇 总 , 各仪器性能考量与厂商提供的指标略有差别 , 但基本能达到要求 在实际运行过程中的故障率 及运行维护方面 , 进口仪器与国产仪器略有差异 进口仪器在稳定性 故障率方面较好 , 但其维护及 校准相对复杂 ; 国产仪器价格及维护费用较低 但其稳定性一般 , 故障率偏高 见表 3 表 4表 3常用机型考核指标 (电极法 类 别 氨氮

13、在线自动监测仪型 号 SERES2000TresCon Amtax sc JAWA 1005HNS2003 N 生产厂家 法国 SERES 德国 WTW 美国哈希 北京捷安捷 国电南自 方法 气敏电极法 气敏电极法 气敏电极法 气敏电极法 气敏电极法 准确度 3%FS 5%FS 3%FS 3%FS 5%FS 精密度 55333相关系数 0. 9990. 9990. 9990. 9990. 999故障率评价 一般 少 少 少 多基本评价 稳定性一般 , 维护量大 ,校准要求较高稳定性好维护量小 稳定性一般 , 精度较好 ,维护费用略高稳定性好 , 维护量小 ,采用标准加入法稳定性一般 , 故障率

14、偏高年运行费用 /万 1. 01. 52. 01. 01. 5表 4常用机型考核指标 (光度法 类 别 氨氮在线自动监测仪型号 SERES1000M020K301LFNH DW2001EST 2004生产厂家 法国 SERES 德国 BRAN LUEBBE 德国科泽 湖南力合 广州怡文 方法 水杨酸法 水杨酸法 水杨酸法 纳氏试剂法 纳氏试剂法 准确度 5%FS 3%FS 3%FS 5%FS 5%FS 精密度 53555相关系数 0. 9990. 9990. 9990. 9990. 999故障率评价 一般 少 一般 多 多基本评价 稳定性好 ,维护量一般稳定性好 , 维护量小 ,精度较高稳定性

15、一般 ,维护量较大稳定性一般 ,价格较低稳定性一般 , 价格较低年运行费用 /万 1. 01. 01. 00. 50. 52我国氨氮在线自动监测仪问题随着氨氮在线自动监测仪的广泛应用 , 其各 项性能指标 操作使用越来越规范 但在应用与发 展方面仍有许多问题需要进一步认识与改进 , 以14更好地满足我国水质在线自动分析仪的要求 2. 1电极法与光度法的选择日前电极法均采用氨气敏电极 , 取代了初期 的普通离子选择电极 , 其准确度及精密度有了很 大提升 电极法适合于各类水质的监测 , 抗干扰 性能较强 光度法通常用于清洁地表水 , 对干扰 离子和浊度有一定要求 , 检出限较低 但随着电 极法的

16、快速发展与更新 , 电极法检出限已满足清 洁水测定要求 因此近年来电极法仪器的使用已 远远超过光度法 同时电极法有着试剂用量少 试剂配制简单 仪器维护方便 可自动校准等特 点 因此 , 电极法有取代光度法的趋势 2. 2对干扰的排除所有的氨氮在线自动监测仪均采用直接进样 法进样 , 对于水样的预处理 , 如离子干扰 浊度影 响等问题不予考虑 , 通常由使用者自行解决 , 仪器 内也无任何对于扰进行排除的相关部件预留 这 样就造成了仪器对干扰进行排除 , 通常由使用者 或集成商在前墙另行设计加入 , 但其排除效果很 难保证 这也是为什么该仪器做标准值测试达 标 但做样品比对时总是有较大误差的主要

17、原因 之一 2. 3国家方法标准目前氨氮的相关国标方法中仅有用于实验室 分析的光度法测试方法及仪器技术要求 , 没有电 极法测试方法标准 , 更没有氨氮自动在线监测的 方法标准和评价标准 对仪器测定的原理 方法 性能等各方面尚无明确统一的要求 , 以地表水监 测结果及质控要求考核在线监测仪器 , 因此会出 现较大偏差和诸多不规范现象 2. 4国产仪器与进口仪器的区别长期以来 , 氨氮在线自动监测仪一直以进口 品牌为主 , 其稳定性 故障率好于国产品牌 随着 国产品牌实力的不断增强 , 国产仪器的设计理念 技术水平 材料等各方面有了很大的提升 , 以低廉 的价格占有了部分市场 但其做工的不精细及

18、高 故障率仍使其短期内很难取代进口仪器 2. 5质控数据的加入各氨氮水质自动在线监测仪器 (电极法 均标 称有自动标定功能 , 通过分析一次标准溶液 , 在置 信区间 (通常范围很大 内即为合格 但此标准液 数据不保存不读取 , 无法确定其数值大小 , 很难确 定测定值的相对误差 随着我国对仪器质量控制 要求的加强 , 质控数据问题一直是水质在线测定 的难题 北京捷安捷 JAWA 一 1005型氨氮分析 仪很好的体现了这一理念 , 采用标准加入法 每次 样品分析中都有一次加标测试 , 并同时进行数据 显示 , 也就是每个样品测定值都另有一个标准参 比值 通过标准参比值的漂移情况确定样品测定 值的准确度 , 很好地解决了质控