目前我国面临水污染日益严重和水环境恶化趋势,为了有效开展水污染控制和提高科学管理决策水平,水和废水在线监测技术的研究及应用势在必行。氮、磷营养物质的富集容易造成水体富营养化,引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖,使水体溶解氧含量下降,最终造成藻类、浮游生物、水生生物衰亡甚至绝迹,因此总磷(TP)、总氮(TN)一直是水质常规监测的重要指标。我国的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定了湖库、河流的总磷和总氮水质标准与监测方法,同时还在《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定了工业废水、污水处理厂排放废水、生活废水等污染源的排放标准与监测方法。但是传统的总磷、总氮监测采用手工采样和实验室人工检测的方法,测量周期比较长,手工操作复杂,不能达到实时监测的目标。因此,本文在研究现有的国内外总磷总氮监测技术基础上,自行设计和研发一套总磷、总氮在线自动监测系统,实现了水质总磷总氮的快速、安全和稳定的在线监测,对提高水质监测的监测水平以及减少引进国外价格昂贵的监测仪器等极具重要意义。

1实验部分

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器TN-TP在线监测仪器(自行研制样机);分析电子天平(FA2104N,上海民桥精密科学仪器有限公司);电热恒温水浴锅(HZ-9211K,上海精宏实验设备有限公司);自动双重纯水蒸馏器(BSZ-2,上海博通);不锈钢手提式压力蒸气灭菌锅(YXQ.SGD46,广州市华南医疗器械有限公司分厂);PH计(PHS-3C,上海蕾磁厂)。

1.1.2试剂过硫酸钾溶液(15mg/mL,AR级,国药集团化学试剂有限公司);四水合钼酸铵(AR级,广州化学试剂厂);酒石酸锑钾(AR级,汕头市光华化学厂);氢氧化钠溶液(15mg/mL,AR级,广州化学试剂厂);硫酸溶液(1:3V/V,AR级,广州化学试剂厂);盐酸溶液(1:16V/V,AR级,广州化学试剂厂);抗坏血酸溶液(24mg/mL,AR级,广州化学试剂厂);磷标准溶液(500mg/L,国家环境保护总局标准样品研究所);氮标准溶液(500mg/L,国家环境保护总局标准样品研究所)。无氨水:在1000mL蒸馏水中加入0.1mL硫酸(ρ=1.84g/mL),全玻璃蒸馏器中重蒸馏并弃去前50mL馏出液,将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶中。钼酸盐溶液:取12g钼酸铵溶于700mL水中,另取0.48g酒石酸锑钾溶于100mL水中,将这两种溶液在不断搅拌下先后缓缓倒入160mL浓硫酸中,并混合均匀。此溶液可稳定约2个月。