总氮总磷TNP4110自动在线仪器的运维与质控

陈桢 高艳

（1.开封市环境监测站，河南开封 475000；2.尉氏县环保局，河南尉氏 475500）

总氮总磷TNP4110自动在线仪器的运维与质控

陈桢1高艳2

（1.开封市环境监测站，河南开封 475000；2.尉氏县环保局，河南尉氏 475500）

TNP4110仪器内部构造较其他机器复杂，开展例行的巡检时，应详细检查各部件的运行情况；药品配制过程中应使用分析纯的试剂，降低对测定结果的干扰；配制用水推荐使用娃哈哈纯净水；出现故障时，应根据仪器测定流程对固件、试剂、数据传输等三方面进行排查，确定故障点以便维修，保证仪器数据真实有效。关键词：总氮；总磷；在线自动监测

在天然水和废水中，磷几乎都以磷酸盐形式存在。冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。而天然水体中的氮主要来源于农田排水、工业废水和大量生活污水的排入。

2014 年，总磷首度超越氨氮，成为全国淡水环境中的主要污染指标之一（其他两项为化学需氧量和五日生化需氧量）和湖泊环境的首要污染指标；2014年，全国近岸海域国控监测点的主要污染指标为无机氮和活性磷酸盐，超标率分别为31.2%和14.6%，而无机氮的主要来源是陆域污染排放的总氮。

总氮总磷的超标会引起水体的富营养化，富营养化则导致水生态被破坏。之前的水质自动监测仅包含氨氮、COD，不能全面地反映水体的污染状况。所以，对于TNP的监测刻不容缓。随着我国对环境治理的不断重视，环境监测项目也日趋完善。2014年，河南省在各个省控水质断面增加了总氮总磷在线测定仪器。2015年，将总磷项目数据纳入水质断面考核目标。这说明国家对TP项目的重视程度越来越大。

1 TNP在线测定仪器概述

开封市陈桥、杞县阳堌水质自动站是河南省地表水省控断面。现安装的是岛津TNP4110型在线测定仪。总氮运用的是碱性过硫酸钾-紫外线氧化分解-紫外吸光光度法，总磷用的是过硫酸钾-紫外线氧化分解-钼青吸光光度法。总氮（TN）测定量程为0～200mg/L，总磷（TP）测定量程为0～100mg/L。最低检出限总氮≤0.10mg/L，总磷

≤0.02mg/L。

1.1 总氮测定流程

首先采集水样，根据需要自动稀释水质样品；其次，加入过二硫酸钾及氢氧化钠，利用紫外灯照射70℃左右氧化分解15min；随后定量量取反应液，添加盐酸，随后进入比色池利用220nm吸光度测定；最后输出总氮浓度。

1.2 总磷测定流程

采样与总氮相同，在水样中加入过二硫酸钾及硫酸，紫外灯加热95℃下氧化分解20min，定量量取反应液，利用氢氧化钠中和反应液酸度，加入L-抗坏血酸、硫酸、钼酸铵-酒石酸锑钾。880nm吸光度测定，最后输出总磷浓度。

2 TNP仪器运行维护

2.1 仪器固件

现场巡检首先检查仪器外观是否完好。外部进样管路是否完好，各个试剂输送管路是否破损。可在添加试剂及稀释水后进行一次设备初始化，观察八通阀是否旋转正常，注射器中柱塞头是否漏液，如有及时更换维修。正常情况下，应半年更换一次八通阀转子及注射器柱塞头。查看Xe光强度是否在正常工作范围内，紫外灯打开时Xe光强2万左右，关闭时光强4 000左右。如有异常可用备用灯管替换。一年更换一次Uv灯管，半年更换一次蠕动泵。

2.2 仪器试剂

TNP4110所使用的过硫酸钾需使用标明“氮磷测定用”的试剂，若过硫酸钾中含有氮化合物会影响测定结果［1］。试剂配制、标准液及稀释用水应使用加入0.1mL/L硫酸蒸馏的蒸馏水或现制的去离子水，还可使用娃哈哈纯净水进行配制。

TNP4110仪器中试剂瓶大概可存30d用量。其中，L-抗坏血酸易发黄变质；硫酸溶液易吸收其他物质和吸湿，从而影响测定。建议每种试剂及稀释用水只加1/2及15d用量。以上试剂建议7d更换一次。

2.3 仪器数据传输检查

检查仪器内部储存的4周数据与工控机内储存数据的一致性。

3 TNP4110仪器质量控制

①要求水质自动监测工作人员全员考取实验室分析基础、水质自动站、水质分析总氮总磷等项目上岗证；②水质自动站运维全流程记录完备，实验室记录分别有试剂台账、药品称量记录、标准溶液配制记录、溶液配制记录、巡检记录、值班记录、异常故障记录及部件更换记录等；③定期进行曲线校准，单点校准7d一次，在更换仪器内部部件后应及时进行零点检测和标样校准；④7d一次手工数据与自动数据比对，相对误差不得超过10%，如超过及时查找原因进行修理，保证仪器数据真实可靠；⑤2个月一次期间核查，期间核查的主要内容有对仪器外观、内部部件、试剂质量、各项记录内容进行检查，仪器精密度检测，领取站内标准物质样品进行盲样考核，并对以上检查情况及考核结果出具核查报告。

4 TNP4110仪器故障处理

4.1 TN、TP项目共同故障

当TN、TP共同出现0值。首先检查测量杯是否存样。陈桥、阳堌水质自动站TNP4110仪器是在原有的采水系统上加设了一个测量杯，而测量杯与原TOC和氨氮取水系统的测量杯呈串联关系。TNP仪器测量杯进水口与原TOC、氨氮测量杯进水口公用一个进水管。分别有2个节流阀控制，在水压出现变化的情况下，易出现TNP进水量小甚至不进水。导致TNP不能采样，数据为0。应适当调整TOC测量杯节流阀，使TNP进水口水压增高。其次，检查八通阀是否工作正常。八通阀中转子安装是否符合要求，是否可以旋转到位，转子是否磨损严重而导致进样量不均匀。还要检查试剂管路是否有堵塞或破损，导致试剂不能添加。排液泵故障使消解池中样品遗留，导致数据出现0值，应及时更换排液泵。此外，出现满量程值应检查Xe灯是否正常，Xe灯故障会导致光强未处于正常范围，导致数据过高或过低。检查完毕后，重新更换试剂，进行零点、标点校准。

4.2 TN、TP项目分别故障

TN、TP测试原理的不同是查找故障原因的重点，每周的比对如仪器值与实验室方法所得数值误差超过10%，应针对误差项目使用的试剂进行重点检查，看试剂是否失效或污染。或重新更换所有试剂及稀释水，随后重新进行零点、标液校准，校准通过后，应领取站内考核标样进行比对。

TP项目出现0值，应检查当前量程的选择是否与实际地表水浓度高很多。可参照实验室手工数据进行修改，如新更换试剂的纯度较原试剂很高。应在每次更换试剂后及时校准。TP排液泵故障会造成消解池中样品残留，影响测定结果。

TN项目在与手工数据比对误差大于10%时，样品氧化过程中总悬浮物会对总氮的测定造成影响。总悬浮物中的硝酸盐和亚硝酸盐在氧化过程中易分解，从而影响总氮的测定结果。应加设二次沉淀池，加设后应连续采样送至实验室进行人机比对。

［1］国家环保局.水和废水监测分析方法［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.

Operation and Maintenance and Quality Control of Total Phosphorus and Total Phosphorus TNP4110 Automatic Online Instrument

Chen Zhen1Gao Yan2
（1.Kaifeng City Environmental Monitoring Station，Kaifeng Henan 475000；2.Weishi County Environmental Protection Bureau，Weishi Henan 475000）

The internal structure of TNP4110 instrument is more complex than other machines.When carrying out routine inspection,the operation of each component should be checked in detail;In the process of drug preparation, we should use the analytical reagent to reduce the interference of the test results;Preparation of water was recom⁃mended to use Wahaha pure water;When there is a failure,three aspects of the firmware,reagents,data transmission should be investigated according to the instrument measurement process,to determine the fault point for mainte⁃nance,and ensure that the instrument data was valid and effective.

total nitrogen；total phosphorus；on line automatic monitoring

X853

A

1003-5168（2016）10-0073-02

2016-09-18

陈桢（1986-），男，硕士，助理工程师，研究方向：环境监测；高艳（1986-），女，本科，助理工程师，研究方向：环境监测。