本站原创摘 要：我国公民对环境保护的意识不断增强,因此对于水污染方面有较深刻的认识,追求平衡的生态环境,水在自然环境中占有重要的地位,但是由于人类生活生产排放的污染物,大部分以水溶液的方式进行排放,使自然环境的水体受到影响,从而改变人们生活用水的质量.水质好坏的评定指标为氨氮值,因此氨氮的在线监测系统能够得到一定的重视.本文对污水中的氨氮进行在线监测的相关研究.
关 键 词：污水氨氮在线监测
在地下水和地表水中存有氨氮,氨氮是以铵盐或者游离氨的形式在水体中存在的,在水体的富营养化中,氨氮是较为重要的因素,若氨氮在水中含量过高,水则会有臭味而且颜色为墨色,这种水不仅会毒害水生植物,还会使水中的鱼虾出现死亡现象[1].在微生物的作用下,氨氮还能分解成亚硝酸盐,若亚硝酸盐在水中的含量超标,人体长期饮用这种水就会在体内形成亚硝胺,由此说明饮用氮量过多的水不利于身体健康[2].而我国在氨氮的排放量上超出了环境容量,氨氮污染严重影响了我国地表水的质量,“十二五”规划中已经明确表明要对氨氮污染进行严格控制.因此需要及时检测水体中的氨氮含量,其中氨氮的检测仪为重要设备之一.
一、氨氮在线监测仪的目前状况
氨氮在线的检测仪一般有氨气敏电极和分光光度两种类型,其中国外使用的仪器与我国生产的仪器通过运作过程的比较,故障和维护上有一定的差异[3].对于国外仪器,故障较少,而且稳定性强,但是标定和维护上较为复杂.而国产的仪器虽然故障出现率较高,而且稳定性也一般,但是维护费用和仪器的较低.所以我国较多的还是引进成套的国外设备.今年随着我国科技水平的提高,检测仪器的质量也得到上升.我国氨氮检测一般使用氨气敏的电极法,对于普通离子的选择性电极已经逐渐淘汰,而且该种电极法的精确度和精准度也得到提高.氨气敏的电极法能够对多种水质进行检测,有较强抗干扰的能力,而且氨气敏的电极技术发展和更新的速度较快,能够满足清洁水的测定要求.该种方法使用的试剂量较少,而且配置较为简单,能够自动校对,方便进行仪器的维修.
二、氨氮在线监测的氧化方法
对水质监测上的传统方法为离线分析法,这种方法需要人工采样,而且速度较慢,需要进行复杂的操作,仪器费用较高,不适用于现场快速的在线检测与分析,在线检测系统为现代化系统,需要运用数据采集技术,传感器技术,通信技术和计算机网络技术,通过传输网路,使用计算机进行处理.在氨氮的检测中,需要将水中的氨氮化合物采用氧化的方法产生硝酸盐,再通过紫外线的光谱扫描仪进行操作,得到水中的光谱信息.
1.紫外光和过硫化钾的氧化
在过硫化钾和紫外光氧化的作用下,对水体氨氮进行测定,具体的原理是：先使水样进入到光反应器中,加入过硫化钾,进行紫外汞灯的照射,使过硫化钾得到分解,然后生成原子态氧和硫酸氢钾,原子态氧能够使水中的氨氮变为硝酸盐,将反应结束的水送至紫外可见光仪器中,扫描后了解水中的光谱信号.
2.二氧化钛和光催化的氧化
二氧化钛为半导体的材料,光敏特性,在光催化的协助下,会使吸附物出现氧化还原的反应.采用半导体进行光催化的氧化为一种高级的氧化技术,其可以通过氧化剂得到击自由基,使氧化电位达到218V以上,在水样中的氧化能力较强.而且半导体中的二氧化钛无毒、活性高、廉价,是一种较好的光催化剂.再将其置入光催化反应器中,利用光催化的氧化反应,使氨氮形成硝酸盐,并将其置入光度仪中,得出水样的光谱信号.
3.臭氧和超声的氧化
臭氧一种强氧化剂,具有较强的氧化性,且氧化能力强,在反应溶液中应用超声,可以使臭氧气泡变为微小气泡,使臭氧的溶解量增加.超声既能够使溶液量增加,而且还具有超声空化的效果,使局部出现高温高压,加快分解速度,使羟基自由基的数量增加,增加氧化能力.
三、紫外吸收广谱的原理
紫外吸收光谱,主要是通过紫外线对光谱进行吸收,对物质含量和性质进行研究[4].其中普通白光为复合光,复合光通过分光系统后能够变为单色光,若其射入被测的溶液时,有一部分能够被吸收,另外一部分经过溶液和光元器件后,光信号能够转为电信号,被测溶液的物质浓度与吸光度可以成正比,这种方法为分光光度法.紫外吸收光谱法的波长在200-400mm,对于不对称的电子化合物或者碳氢化合物可以采用该种方法进行检测.
结束语：
对水体中氮化物的检测重要度不断增加,其增强氨氮在线监测能够准确的评价水体质量,清楚了解水的自净和污染情况,并对污水的有机物含量进行掌握和控制,同时可以有效防治生活污水和工业污水,较好的改善水质量,保证人体健康,因此要注重对污水氨氮在线检测仪器的研究,提升准确程度和灵敏度.