现代分析技术在水质氨氮监测中的应用分析

水质监测中氨氮测定的影响因素分析　

邓翔宇　

（首钢总公司能源环保部北京１０００４１）　

摘要：在目前环境保护中，水源保护具有重要意义。　为了达到有效保护水源。提高水源保护的整体效果，应对　

水质进行定期监测，确保水质能够满足标准要求。通过了　解发现，在水质监测过程中．氨氮的测定是重点内容．只有　

氨氮的含量在规定范围之内．才能保证水质满足实际要　求。为此，我们应在水质监测中对氨氮测定引起足够的重　视，并认真分析水质监测中氨氮测定的影响因素，重点做　

好氨氮测定工作．满足水质监测需要．达到提升水质监测　

效果．促进水质监测作用的目的。　目前我国水污染十分严重，特别是未处理或处理不完　

全的含氮废水的任意排放给环境造成了极大的危害。氨氮　

废水处理已经引起全球环保领域的重视．近年来．我国也　在氨氮废水处理方面开展了较多的研究并不断出现新的　技术　依据模拟水提供的原始数据。进行了纳氏试剂比色　

法测氨氮废水中影响因素的横向比较。纳氏试剂比色法是　

测定水中氨氮的国家标准法，该法具有操简单、灵敏的优　点　但在实际工作中有许多因素影响纳氏试剂比色法对水　

中氨氮的测定结果　关键词：水质监测：环境保护：影响因素　

考虑到水质监测是环境保护中的重要措施，如何提高水质监　测质量，是保证环境保护工作得到有效开展，提高环境保护效果　

的具体手段。基于这一认识，在环境保护中我们应重点开展水质　监测工作。通过了解发现，在水质监测过程中，氨氮含量的测定是　

关键内容。为了保证水质监测中氨氮的含量能够得到有效监测，　

除了要对水质监测中氨氮的测定方法有深入了解之外，还要掌握　水质监测中氨氮测定的影响因素，提高氨氮测定的准确性，满足　

水质监测需要。为此，我们应对水质监测中氨氮测定的影响因素　有足够的了解。　

近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水　

环境污染事故屡屡发生，。水体生物特别是鱼类对非离子氨较敏　

感。为保护淡水水生生物，水中非离子氨的浓度应低于０．０２ｍｇ／ｌ。　人体如吸人浓度Ｑ．１ｍ　的氨气体时，会造成急性死亡ｌｌｌ。同时许　

这些不同的传感器在水质快速检测仪中的作用

水质快速检测仪是一种可以同时快速检测水质的仪器。操作简单，结果精准。可与配套试剂配套使用，无需配置标准溶液和绘制标准曲线即可快速得出结果，便利现场采样，现采现测。以可见光微型光谱仪为其核心，基于现代光谱分析技术，完成氨氮、阴离子表面活性剂、COD、Cr6+、Pb2+、总磷、总酚7项水质参数的实时在线检测。

水质快速检测仪重要由光学系统、多功能样品检测室、流路系统、掌控系统和嵌入式系统五部分构成。光学系统为吸光度检测供给光路和汲取光谱检测，流路系统由微流控器件构成。其中传感器是不可缺少的部分，那么快速水质检测仪有哪些不同的传感器呢？

1、PH传感器：重要通过检测氢离子来获得PH值。pH值是水体的紧要指标，水体的pH值在很多行业都是不可或缺的。

2、TOC传感器：总有机碳是水体有机污染的紧要指标，又称总有机碳，也可用于制药行业的水质分析。

3、余氯传感器：氯是一种应用广泛的消毒剂，尤其是在饮用水消毒方面。余氯传感器可检测水样中游离氯、一氯胺和总氯的含量。

4、电导率传感器：是水质检测中常用的传感装置。重要用于检测水中总离子的浓度。依据测量原理的不同，可分为电极型、电感型和超声波型。

5、浊度传感器：它通过测量通过水的光量来测量水中的悬浮物。这些悬浮固体颗粒可以反映水体的污染情况，因此常被用于快速水质检测仪器对河流、污水和废水的检测。

6、ORP传感器：重要用于溶液的氧还原电位，不仅可以检测体内的水分，还可以检测土壤和介质中的ORP数据。因此，它也是应用领域中使用广泛的传感器，通常与pH传感器结合使用。 为保护水环境，必需加强对污水排放的监测。检测点的设计和水质快速检测仪器的质量在水环境监测中起着至关紧要的作用。化学和物理方法用于测定水中各种化学成分的含量。水质快速检测仪分为简分析、全分析和专项分析三种。在野外进行分析项目少，但要求快而适时，适用于初步了解大面积范围内各含水层中地下水的重要化学成分专项分析的项目依据实在任务的需要而定。

环境监测技术的实现原理和应用方法

随着现代工业的发展和城市化进程的加快，环境污染逐渐成为社会关注的热点话题，环境监测技术的重要性也日益凸显。本文将从环境监测技术实现原理和应用方法两个方面进行阐述。

一、环境监测技术实现原理

环境监测技术的实现原理主要基于物理、化学和生物等科学原理，在实际操作中具体采用了多种技术手段，如光学、声学、电学、天文、地理、气象、微生物学等方面的技术手段。本文以大气环境监测、水环境监测和土壤环境监测等主要环境监测领域为例，分别从实现原理方面进行阐述。

（一）大气环境监测的实现原理

大气环境监测的实现原理主要基于光学和化学等方面的技术手段，其中最常用的技术手段为自动化气象站和气象雷达等：自动化气象站主要用来监测大气环境中的温度、湿度、气压等参数，可通过传感器将收集到的数据传输到计算机系统中进行分析；而气象雷达则主要用来监测大气环境中的雨、雪、霾等物质的浓度分布情况，可通过获取反射回波信号来对物质浓度进行测量。

（二）水环境监测的实现原理

水环境监测的实现原理主要基于化学和生物等方面的技术手段，其中最常用的技术手段为自动站点和水质传感器等：自动站点主要用来监测水环境中的流量、水位、水温、氧气含量等参数，可通过传感器将收集到的数据传输到计算机系统中进行分析；而水质传感器则主要用来监测水环境中的水质指标，如PH值、浊度、氨氮含量等，可通过浸泡式或悬挂式等方式将水样接入传感器，并对水质指标进行测量。

（三）土壤环境监测的实现原理

土壤环境监测的实现原理主要基于生物和化学等方面的技术手段，其中最常用的技术手段为土壤质量传感器和土地利用遥感监测等：土壤质量传感器主要用来监测土壤环境中的温度、湿度、PH值、盐分含量等参数，可通过探头将传输数据输入计算机系统中进行分析；而土地利用遥感监测则主要用来监测土壤环境中的土地利用情况，可通过卫星图像等数据源来对土地利用情况进行分析。

二、环境监测技术应用方法

科技创新导报2017 NO.09Science and Technology Innovation Herald环境科学

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald124一般来说，内陆水体水质遥感监测都是基于数据统计分析、实践经验以及水质参数来实现实际测量的，这其中还包括对遥感波水质数据的数学分析过程和实测过程。就目前技术发展形势来看，比较常用的内陆水体水质监测方法就包括了经验法、半经验法等分析方法，它们为水质参数构建了合理的遥感估测模型，反演水体水质中的实际参数浓度，可以确切反映水质在时间与空间方面的分布与变化状况，同时发现内陆水体水质中污染源及污染物的迁徙特征。1 基于遥感光谱技术的水质水体监测原理根据物理原理，透射到地球大气层的太阳辐射会直接到达水气界面，这其中一部分辐射被反射，一部分辐射则要折射到水体内部，进入水体内部的这部分辐射还会根据多种分子选择来进行吸收与散射。以内陆水体为例，影响其光谱反射率的物质就包含3种：藻类等浮游植物、浮游植物死亡之后所产生的有机碎屑以及无机悬浮颗粒，它们被统称为悬浮物。这些悬浮物都能选择性吸收一定波长范围的光，形成具有各自特征的吸收波谱，另外，它们也会对光实现散射从而改变光的照射方向，最终让光折回水面，再透过水气界面回到大气层中，这一部分光谱就是可以利用遥测技术所监测的部分。就现有光谱遥感技术而言，它对水体水质的监测主要基于3种方法。这其中有基于辐射传输理论的物理监测方法，它能够对水体中的光学活性物质特征进行辨别并通过水体组分浓度与特征吸收系数来实现多模型经验关系构建，但是这种算法对水质参数计算精度不高；也有经验方法，它可以伴随多光谱遥感数据应用来实现水体水质实测数据相关性统计分析，该方法在特定水域监测中具有良效，但实际上它的水质水体参数与遥感监测数据之间事实相关性无法得到有效保证，所以其算法常常会受到时间与空间特殊性影响而精度不高；还有半经验方法，它主要基于高光谱遥感技术来对水体水质进行监测，利用非成像光谱仪与机载成像光谱仪来测量水质参数以获得其最佳波段组合，再利用相对应数学方法构建遥感数据体系与水质参数之间的定量经验算式。这种遥感监测方法在近年来我国的内陆水体水质监测过程中十分常见，它能够对湖泊、水库中的水质参数进行精确测量，尤其是针对水体水质中悬浮物、叶绿素a、黄色物质等的可见度、浑浊度监测与评价非常到位，能够为内陆水体水质监测提供较高的监测精度[1]。2 基于遥感技术的内陆水体水质悬浮物监测应用分析2.1 内陆水体水质中非藻类悬浮物的吸收特征与散射特征2.1.1 吸收特征内陆水体水质中通常含有大量的非藻类悬浮物，它其中就包括了浮游植物在死亡后而产生的有机碎屑、湖泊底部底泥通过再悬浮而产生的无机悬浮颗粒等。通过过往实践来看，水体中有机碎屑吸收特征与水体溶解性有机物吸收特征非常相似，所以可以为它们构建统一的指数模型来进行计算，具体算法如下：00expSdd在上述指数模型中，da为有机碎屑在波长位置的吸收系数;0为参考波段值(一般选择数值为440nm);而0da则表示所参考波段的光吸收系数;S为吸收系数曲线的指数斜率参数，在这里S的数值与参考波段0相对独立，也同时要考虑它与地理位置、时间不同而造成的差异问题。从实际状况来看，非藻类悬浮物与藻类悬浮物一样，其色素对水体吸收特性影响显著，因此在内陆水体水质进行遥感监测过程中需要加以注意。2.1.2 散射特征通常情况下，水体中悬浮物的散射系数应该由浮游藻类及非藻类悬浮物颗粒散射系数的和所组成。客观地讲，藻类细胞的散射原理相当复杂，这主要是因为它的细胞结构中含有大量不同物质，且其外观呈现半透明状态，所以一般它对光的散射比吸收更强，经研究表明，藻类散射系数相比其吸收系数高出5～25倍左右。相比藻类悬浮物，非藻类悬浮物则是内陆水体水质监测中所必须考虑的重要因子之一。如果用传统实验技术对内陆水质水体进行实验监测，可能会很难发现非藻类悬浮物的光学性质，一般来说都要基于多光谱遥感数据分析和回归模型来为其进行理论数值计算，确定最终散射系数及悬浮物浓度[2]。2.2 多光谱遥感技术数据分析与回归模型的构建对内陆水体水质进行监测过程中，利用悬浮物浓度来对DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.09.124遥感技术在内陆水体水质监测中的应用分析薄福生1 付晓飞2 马超3(1.三河市环境监测站 河北三河 065200；2.北京市石景山区环境保护局 北京 100043；3.三河市清源绿创环境技术股份有限公司 河北三河 065200)摘 要：现如今我国内陆各地区水体污染问题严重，已经严重影响到人们的生产生活，因此水体水质监测就成为水质评价与水污染防治的重要依据。鉴于此，该文提出了基于内陆水体水质监测的高科技遥感技术，它的监测范围广、速度快、成本低且非常适合长期动态监测。文中主要阐述了它针对内陆水体水质中悬浮物浓度的遥感定量监测技术过程。关键词：内陆水体水质监测 遥感技术 悬浮物浓度 定量监测 回归模型中图分类号：X87 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)03(c)-0124-02科技创新导报2017 NO.09Science and Technology Innovation Herald环境科学