地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站常規(guī)五參數(shù)如何開展現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)工作?
為進(jìn)一步規(guī)范國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行管理,確保國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確,中國環(huán)境監(jiān)測(cè)站組織編制了《國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站常規(guī)五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)技術(shù)要求(試行)》,明確了常規(guī)五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)的工作流程、質(zhì)控核查等技術(shù)要求。
國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站常規(guī)五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)技術(shù)要求(試行)
1、目的
為規(guī)范國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行管理,確保國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站(以下簡稱水站)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確,制定本要求。
2、適用范圍
本要求適用于水站常規(guī)五參數(shù)(pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、水溫)儀器現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)工作,明確了常規(guī)五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)的工作流程、質(zhì)控核查等技術(shù)要求。
3、引用文件
本要求內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本要求。
《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)
《地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ915-2017)
《水質(zhì)水溫的測(cè)定溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法》(GB13195-91)
《水質(zhì)pH值的測(cè)定玻璃電極法》(GB6920-86)
《水質(zhì)溶解氧的測(cè)定電化學(xué)探頭法》(HJ506-2009)
《水質(zhì)電導(dǎo)率的測(cè)定便攜式電導(dǎo)率儀法》
《水質(zhì)濁度的測(cè)定便攜式濁度計(jì)法》(《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》)
《國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)監(jiān)測(cè)任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)書(試行)》
《地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)要求(試行)》(總站水字[2019]645號(hào))
4、比對(duì)流程
4.1總體要求
4.1.1水站常規(guī)五參數(shù)比對(duì)流程如圖1所示。
圖1 水站常規(guī)五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)工作流程
4.1.2水站常規(guī)五參數(shù)比對(duì)結(jié)果應(yīng)符合表1中規(guī)定的技術(shù)要求。
4.1.3水站常規(guī)五參數(shù)水樣比對(duì)測(cè)試除水溫外應(yīng)連續(xù)進(jìn)行6次,每次比對(duì)后探頭應(yīng)在空氣中達(dá)到穩(wěn)定后再次比對(duì),比對(duì)合格次數(shù)4次以上記錄比對(duì)合格。
4.1.4水站常規(guī)五參數(shù)比對(duì)中,記錄的在線儀器測(cè)試值應(yīng)為便攜設(shè)備測(cè)量穩(wěn)定后的同時(shí)段顯示值。
表1 水站常規(guī)五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)技術(shù)要求
監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 | 技術(shù)要求 | 備注 | |
水溫 | ±0.5℃ | ||
pH | ±0.5 | ||
溶解氧 | ±0.8mg/L | ||
溶解氧過飽和時(shí)比對(duì)結(jié)果不考核,采用無氧水或飽和溶解氧核查; | 便攜與在線儀器均過飽和①; | ||
電導(dǎo)率 | 電導(dǎo)率>100μS/cm | ±10% | 限值判定為便攜比對(duì)儀器測(cè)量值; |
電導(dǎo)率≤100μS/cm | ±10μS/cm | ||
濁度 | 濁度≤30NTU 濁度≥1000NTU | 不考核,采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查。 |
限值判定為便攜比對(duì)儀器測(cè)量值。 |
30NTU<濁度≤50NTU | ±30% | ||
50NTU<濁度<1000NTU | ±20% |
注①:溶解氧過飽和是指水中溶解氧超過《水質(zhì)溶解氧的測(cè)定電化學(xué)探頭法》(HJ506-2009)中不同條件(水溫、鹽度)下氧在水中溶解度的飽和值。
4.2水溫
4.2.1地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)水溫比對(duì)應(yīng)采用經(jīng)檢定的表層溫度計(jì)。
4.2.2水溫比對(duì)在五參數(shù)池/沉砂池開展,沉沙池水箱停止上水時(shí)立即將表層溫度計(jì)插入沉沙池中間部位,水溫測(cè)試感溫5min后,迅速上提并立即讀數(shù),從水溫計(jì)離開水面至讀書完畢應(yīng)不超過20s,讀數(shù)完畢后,記錄數(shù)據(jù)。
4.3pH
4.3.1pH便攜儀器在使用前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)工作可在實(shí)驗(yàn)室或水站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,儀器校準(zhǔn)參照附錄或便攜設(shè)備儀器操作說明書進(jìn)行,校準(zhǔn)工作在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)攜帶儀器校準(zhǔn)記錄。
4.3.2pH便攜儀器在現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)前應(yīng)選擇一種pH值接近于待測(cè)水樣的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查,核查結(jié)果應(yīng)滿足有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度要求。
4.3.3pH比對(duì)在五參數(shù)池/沉砂池開展,沉沙池水箱停止上水時(shí)立即將pH探頭插入沉沙池中間部位,應(yīng)小心搖動(dòng)或進(jìn)行攪動(dòng)使其均勻,靜置,待示值穩(wěn)定后(10s內(nèi)變化不超過0.01),記錄測(cè)試值。
4.3.4pH比對(duì)結(jié)果若不合格,應(yīng)再次對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行核查,核查結(jié)果滿足有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度要求后記錄最終比對(duì)結(jié)果。
4.4溶解氧
4.4.1溶解氧便攜儀器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試前應(yīng)采用飽和溶解氧進(jìn)行校準(zhǔn),采用無氧水進(jìn)行核查,校準(zhǔn)和核查工作必須在水站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。
4.4.2地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)五參數(shù)比對(duì)在五參數(shù)池/沉砂池開展,沉沙池水箱停止上水時(shí)立即將便攜儀器探頭插入沉沙池中間部位,待探頭溫度與水溫達(dá)到平衡,且數(shù)字顯示穩(wěn)定(10s內(nèi)變化不超過0.1mg/L)時(shí)讀數(shù),記錄測(cè)試值,溶解氧受水質(zhì)、采水系統(tǒng)影響變化幅度較大,不能穩(wěn)定的,可在五參數(shù)池適當(dāng)靜置一段時(shí)間后再進(jìn)行比對(duì)工作。
4.4.3溶解氧便攜與在線儀器同時(shí)過飽和時(shí),比對(duì)結(jié)果不考核,同時(shí)應(yīng)對(duì)在線儀器進(jìn)行無氧水或飽和溶解氧考核,考核結(jié)果以是否滿足溶解氧質(zhì)控考核技術(shù)要求為合格依據(jù)。
4.4.4溶解氧比對(duì)結(jié)果若不合格,應(yīng)再次對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行核查,核查結(jié)果滿足技術(shù)要求(≤0.1mg/L)后記錄最終比對(duì)結(jié)果。
4.5電導(dǎo)率
4.5.1電導(dǎo)率便攜儀器在使用前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)工作可在實(shí)驗(yàn)室或水站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,儀器校準(zhǔn)參照附錄或便攜設(shè)備儀器操作說明書進(jìn)行,校準(zhǔn)工作在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)攜帶儀器校準(zhǔn)記錄。
4.5.2電導(dǎo)率便攜儀器在現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)前應(yīng)選擇低、高兩種接近于待測(cè)水樣的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(現(xiàn)場(chǎng)水樣的0~2倍范圍內(nèi))對(duì)便攜儀器進(jìn)行核查,便攜儀器標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查誤差不應(yīng)超過±1%(蒸餾水核查誤差不超過±5μS/cm)。
4.5.3電導(dǎo)率比對(duì)在五參數(shù)池/沉砂池開展,沉沙池水箱停止上水時(shí)立即將探頭插入沉沙池中間部位,電導(dǎo)率探頭插入樣品后,緩慢攪動(dòng)電極,確保電極與水樣充分接觸。待儀器穩(wěn)定顯示后(10s內(nèi)變化不超過1%)讀數(shù),記錄測(cè)試值。
4.5.4電導(dǎo)率比對(duì)結(jié)果若不合格,應(yīng)再次對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行核查,核查結(jié)果滿
足有核查技術(shù)要求后記錄最終比對(duì)結(jié)果。
4.6濁度
4.6.1濁度便攜儀器在使用前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)工作可在實(shí)驗(yàn)室或水站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,儀器校準(zhǔn)參照附錄或便攜設(shè)備儀器操作說明書進(jìn)行,校準(zhǔn)工作在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)攜帶儀器校準(zhǔn)記錄;
4.6.2濁度便攜儀器在現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)前應(yīng)選擇低、高兩種濁度值接近于待測(cè)水樣的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查對(duì)便攜儀器進(jìn)行核查,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查誤差不應(yīng)超過±1%(蒸餾水核查誤差不超過±5NTU);
4.6.3濁度比對(duì)在五參數(shù)池/沉砂池開展,沉沙池水箱停止上水時(shí)立即將探頭插入沉沙池中間部位,停留足夠的時(shí)間,待儀器穩(wěn)定顯示后(10s內(nèi)變化不超過1%)讀數(shù),記錄測(cè)試值;
4.6.4若水站濁度測(cè)量值小于30NTU或大于1000NTU時(shí),比對(duì)結(jié)果不考核,在線監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品核查,考核結(jié)果以是否滿足濁度質(zhì)控考核技術(shù)要求為合格依據(jù);
4.6.5濁度比對(duì)結(jié)果若不合格,應(yīng)再次對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行核查,核查結(jié)果滿足相關(guān)技術(shù)要求后記錄最終比對(duì)結(jié)果。
附件1 五參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)技術(shù)要求 SC-70W型便攜式常規(guī)五參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀
SC-70W型便攜式常規(guī)五參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀
1、水溫
1.1測(cè)試方式
在水樣采集現(xiàn)場(chǎng),利用專門的水銀溫度計(jì),直接測(cè)量并讀取水溫。參考標(biāo)準(zhǔn):GB13195-91《水質(zhì)水溫的測(cè)定溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法》
1.2儀器和設(shè)備
表層溫度計(jì):適用于測(cè)水的表層溫度。水銀溫度計(jì)安裝在特制金屬套管內(nèi),套管開有可供溫度計(jì)讀數(shù)的窗孔,套管上端有一提環(huán),以供系住繩索,套管下端緊懸著一只有孔的盛水金屬圓筒,水溫計(jì)的球部應(yīng)位于金屬圓筒的中央。
測(cè)量范圍為-6~+40℃,分度為0.2℃。
1.3水樣測(cè)試
測(cè)試之前檢查水溫計(jì)水銀柱完好無斷裂,水溫計(jì)盛水金屬圓筒內(nèi)干燥。五參數(shù)池/沉沙池水箱停止上水時(shí)將水溫計(jì)放入沉沙池中間部位,感溫5min后,迅速上提并立即讀數(shù)。從水溫計(jì)離開水面至讀書完畢應(yīng)不超過20s,讀數(shù)完畢后,記錄數(shù)據(jù)。
1.4注意事項(xiàng)
1.4.1按照儀器使用說明書準(zhǔn)備水溫測(cè)定操作規(guī)程,便于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員使用。
1.4.2當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)氣溫高于35℃或低于-30℃時(shí),水溫計(jì)在水中的停留時(shí)間要適當(dāng)延長,以達(dá)到溫度平衡。
1.4.3在冬季的東北地區(qū)讀數(shù)應(yīng)在3s內(nèi)完成,否則水溫計(jì)表面形成一層薄冰,影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
1.4.4水溫計(jì)應(yīng)在檢定有效期內(nèi)使用。
1.4.5監(jiān)測(cè)人員需要經(jīng)過培訓(xùn)、考核合格后方可上崗。
2、pH
2.1測(cè)試原理
以玻璃電極為指示電極,以Ag/AgCl等為參比電極合在一起組成pH復(fù)合電極。利用pH復(fù)合電極電動(dòng)勢(shì)隨氫離子活度變化而發(fā)生偏移來測(cè)定水樣的pH值。復(fù)合電極pH計(jì)均有溫度補(bǔ)償裝置,用以校準(zhǔn)溫度對(duì)電極的影響,用于常規(guī)水樣監(jiān)測(cè)可準(zhǔn)確至0.1pH單位。
參考標(biāo)準(zhǔn):GB/T6920-1986《pH值的測(cè)定玻璃電極法》
2.2試劑與材料
除非另有說明,分析時(shí)均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?/span>
2.2.1實(shí)驗(yàn)用水要求
新制備的去除二氧化碳的蒸餾水。將水注入燒杯中,煮沸10min,加蓋放置冷卻。
2.2.2標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液
a)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅰ:c(C8H5KO4)=0.05mol/L,pH=4.00(25℃)。
稱取10.12g鄰苯二甲酸氫鉀(于110℃~120℃下干燥2h,置于干燥器中保存),溶于水中,轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中并定容至標(biāo)線。也可購買市售合格標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,按照說明書使用。
b)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅱ:c(Na2HPO4)=0.025mol/L,c(KH2PO4)=0.025mol/L,pH=6.86(25℃)。
分別稱取3.53g無水磷酸氫二鈉(于110℃~120℃下干燥2h,置于干燥器中保存)和3.39g(于110℃~120℃下干燥2h,置于干燥器中保存),溶于水中,轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中并定容至標(biāo)線。也可購買市售合格標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,按照說明書使用。
c)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅲ:c(Na2B4O7)=0.01mol/L,pH=9.18(25℃)。
稱取3.80g四硼酸鈉(與飽和溴化鈉(或氯化鈉加蔗糖)溶液(室溫)共同放置于干燥器中48h,使四硼酸鈉晶體保持穩(wěn)定),溶于水中,轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中并定容至標(biāo)線,在聚乙烯瓶中密封保存。也可購買市售合格標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,按照說明書使用。
標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液于4℃以下冷藏可保存2~3個(gè)月。發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時(shí),不能繼續(xù)使用。
各種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值隨溫度的變化而變化。不同溫度下各標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)應(yīng)的pH值列于表2-1中。未列入表格的溫度對(duì)應(yīng)的pH值,可以根據(jù)內(nèi)插法進(jìn)行推算。
表2-1 不同溫度下各標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)應(yīng)的pH值
溫度(℃) | 鄰苯二甲酸氫鉀 | 混合磷酸鹽 | 四硼酸鈉 |
0 |
4.006 |
6.981 |
9.458 |
5 | 3.999 | 6.949 | 9.391 |
10 | 3.996 | 6.921 | 9.330 |
15 | 3.996 | 6.898 | 9.276 |
20 | 3.998 | 6.879 | 9.226 |
25 | 4.003 | 6.864 | 9.182 |
30 | 4.010 | 6.852 | 9.142 |
35 | 4.019 | 6.844 | 9.105 |
40 | 4.029 | 6.838 | 9.072 |
45 | 4.042 | 6.834 | 9.042 |
50 | 4.055 | 6.833 | 9.015 |
根據(jù)測(cè)量需要及儀器的精度確定試劑的純度和稱量的精確度,基準(zhǔn)試劑制備的溶液不確定度為0.005pH單位(k=3),其他試劑制備的溶液不確定度為0.01個(gè)pH單位(k=3)。
2.3儀器與設(shè)備
2.3.1帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能的便攜式pH計(jì)。
2.3.2燒杯:聚乙烯或硬質(zhì)玻璃材質(zhì)。
2.3.3一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。
2.3.4 pH廣泛試紙。
2.4監(jiān)測(cè)前準(zhǔn)備
按照使用說明書對(duì)便攜式pH計(jì)電極進(jìn)行活化和維護(hù),確認(rèn)儀器正常工作?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)定應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件以及樣品的來源和性質(zhì),初步判斷是否存在強(qiáng)酸堿、高電解質(zhì)、低電解質(zhì)、高氟化物等干擾,并進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備。
2.5儀器校準(zhǔn)
儀器使用前仔細(xì)檢查儀器是否完好,有無損壞。接通電源,校準(zhǔn)開始前自動(dòng)分析儀應(yīng)預(yù)熱30min以上,以使各部分功能及顯示記錄單元穩(wěn)定。在電極受沾污情況下,必要時(shí)應(yīng)采用洗滌劑、0.01mol/L鹽酸等洗滌后,用流水充分洗凈。確認(rèn)儀器可正常使用后,嚴(yán)格按照儀器說明書進(jìn)行操作。先將水樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)到同一溫度,記錄測(cè)定溫度,并將儀器溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)至該品度上。用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器,通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初步了解被測(cè)水體pH范圍,若被測(cè)水體呈堿性,依次選擇6.86、9.18校準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn);若被測(cè)水體呈酸性,依次選擇4.01、6.86校準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn)。按以下操作步驟進(jìn)行校準(zhǔn):
1)將電極用蒸餾水洗凈并甩干,浸入pH=6.86標(biāo)準(zhǔn)溶液中,充分?jǐn)嚢鑠H標(biāo)準(zhǔn)液使其流動(dòng)均勻且復(fù)合電極(含球泡部分)全部浸入水樣中。待示值穩(wěn)定(一般情況下,便攜儀器可自動(dòng)判斷,校準(zhǔn)進(jìn)度條不再閃爍)后,按確認(rèn)鍵完成第一點(diǎn)校準(zhǔn)。
2)取出電極在蒸餾水中洗凈甩干,浸入第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.01或9.18)中。充分?jǐn)嚢鑠H標(biāo)準(zhǔn)液使其流動(dòng)均勻且復(fù)合電極(含球泡部分)全部浸入水樣中,待示值穩(wěn)定后,按確認(rèn)鍵完成第二點(diǎn)校準(zhǔn)。
3)取出電極洗凈并甩干,再浸入pH=6.86緩沖溶液中,充分?jǐn)嚢鑠H標(biāo)準(zhǔn)液使其流動(dòng)均勻且復(fù)合電極(含球泡部分)全部浸入水樣中,如果誤差超過0.02pH,則維護(hù)后重復(fù)第(1)、(2)步驟,直至在二種標(biāo)準(zhǔn)溶液中都能顯示準(zhǔn)確pH值。
儀器校準(zhǔn)后應(yīng)將電極用蒸餾水充分淋洗電極,然后用濾紙吸干,保存待用。
2.6現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
2.6.1現(xiàn)場(chǎng)核查
選擇pH值接近于待測(cè)水樣的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查,將電極先用蒸餾水充分淋洗,然后用濾紙將水吸干后將電極浸入有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中,待示值穩(wěn)定后,記錄核查結(jié)果。核查結(jié)果滿足有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度要求方可進(jìn)行樣品監(jiān)測(cè)。否則需要進(jìn)行原因排查和異常排除,并再次進(jìn)行核查,直至合格。或使用備用儀器,重新進(jìn)行核查。
2.6.2水樣測(cè)試于沉沙池水箱停止上水時(shí)立即將探頭插入沉沙池中間部位,小心搖動(dòng)或進(jìn)行攪動(dòng)使其均勻,靜置,待示值穩(wěn)定后(10s內(nèi)變化不超過0.05pH單位),記錄測(cè)試值。
2.7pH測(cè)定注意事項(xiàng)
2.7.1由于不同復(fù)合電極構(gòu)成各異,其浸泡方式會(huì)有所不同,有些電極要用蒸餾水浸泡,而有些則嚴(yán)禁用蒸餾水浸泡電極,須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,以免損壞電極。
2.7.2測(cè)定時(shí),復(fù)合電極(含球泡部分)應(yīng)全部浸入水樣中。
2.7.3電極受污染時(shí),可用低于1mol/L稀鹽酸溶解無機(jī)鹽垢,用稀洗滌劑
(弱堿性)除去有機(jī)油脂類物質(zhì),稀乙醇、丙酮除去樹脂高分子物質(zhì),用酸性酶溶液(如食母生片)除去蛋白質(zhì)血球沉淀物,用稀漂白液、過氧化氫除去顏料類等物質(zhì)。
2.7.4使用過的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液不允許再倒回原瓶中。
2.7.5注意電極的出廠日期及使用期限,存放或使用時(shí)間過長的電極性能將變劣。
2.7.6便攜式pH計(jì)應(yīng)在檢定有效期內(nèi)使用。
2.7.7測(cè)試水樣前,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定質(zhì)控樣。
2.7.8監(jiān)測(cè)人員需要經(jīng)過培訓(xùn)、考核合格后方可上崗。
3、溶解氧
溶解氧測(cè)定分為覆膜電極法和熒光法,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水中溶解氧的膜電極法。
3.1測(cè)試原理
探頭有一個(gè)用選擇性薄膜封閉的小室,室內(nèi)有兩個(gè)金屬電極并充有電解質(zhì)。氧和一定數(shù)量的其他氣體及親液物質(zhì)可透過這層薄膜,但水和可溶性物質(zhì)的離子幾乎不能透過這層膜。將探頭浸入水中進(jìn)行溶解氧的測(cè)定時(shí)由于電池作用(迦伐尼電池式或電流式)或外加電壓(極譜式)在兩個(gè)電極間產(chǎn)生電位差,使金屬離子在陽極進(jìn)入溶液,同時(shí)氧氣通過薄膜擴(kuò)散在陰極獲得電子被還原,產(chǎn)生的電流與穿過薄膜和電解質(zhì)層的氧的傳遞速度成正比,即在一定的溫度下該電流(或極譜法中的輸出電壓)與水中氧的分壓(或濃度)成正比。
3.2試劑和材料
3.2.1無氧水
將0.25g的亞硫酸鈉(5.2.1)和約0.25mg鈷(Ⅱ)鹽(5.2.2),溶解于250mL蒸餾水中。臨用時(shí)現(xiàn)配。
3.2.2飽和溶氧水
在溫度條件下,以1L/min的流量將空氣通入蒸餾水并使其中的溶解氧達(dá)到飽和,靜置一段時(shí)間使溶解氧達(dá)到穩(wěn)定(通常,200mL水需要5~10min;500mL水需要10~20min)。
3.3儀器和設(shè)備
3.3.1溶解氧測(cè)量儀。測(cè)量探頭:一般宜采用原電池型(例如鉛/銀)或極譜型(例如銀/金),探頭上宜附有溫度補(bǔ)償裝置。儀表:直接顯示溶解氧的質(zhì)量濃度或飽和百分率。3.3.2磁力攪拌器。
3.3.3電導(dǎo)率儀:測(cè)量范圍2~100mS/cm。
3.3.4溫度計(jì):最小分度為0.5℃。
3.3.5氣壓表:最小分度10Pa。
3.3.6實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器。
3.4使用前準(zhǔn)備
3.4.1檢查所選儀器的檢定時(shí)間,判斷是否在有效期內(nèi)。
3.4.2檢查膜片是否破損、電解液是否充足,如果膜片破損要及時(shí)更換,并補(bǔ)充電解液,即使膜片未被損壞和污染,建議兩個(gè)月更換一次,填充電解液。
3.4.3檢查膜片是否濕潤,經(jīng)常使用的電極建議存放在存有蒸餾水的容器中,以保持膜片的濕潤,干燥的膜片在使用前應(yīng)該用蒸餾水濕潤活化。
3.4.4檢查膜片和電極是否清潔,如果污染,要在清水中小心清洗干凈,一般1~2周清洗一次。
3.4.5打開電源開關(guān),檢查儀器是否運(yùn)行正常。
3.5儀器校準(zhǔn)
3.5.1零點(diǎn)校準(zhǔn)
將電極浸入無氧水,待反應(yīng)穩(wěn)定(10s內(nèi)變化不超過0.1mg/L)后讀數(shù),將指示值調(diào)整為零點(diǎn)。若儀器具有零點(diǎn)補(bǔ)償功能,則不必調(diào)整零點(diǎn)。
3.5.3飽和溶解氧校準(zhǔn)
將電極浸入飽和溶氧水或水飽和的空氣中,在用磁力攪拌器攪拌(僅測(cè)定飽和溶氧水時(shí))的同時(shí),待顯示值穩(wěn)定后,測(cè)定飽和溶氧水或水飽和的空氣的溫度(準(zhǔn)確至±0.1℃),儀器10s內(nèi)變化不超過0.1mg/L即可視為示值穩(wěn)定。
3.6現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
3.6.1儀器開機(jī),等待儀器完成極化(極譜式電極),確保儀器能夠正常工作。
3.6.2使用水飽和空氣進(jìn)行飽和溶解氧校準(zhǔn),并填寫校準(zhǔn)記錄。當(dāng)測(cè)量的溶解氧質(zhì)量濃度水平低于1mg/L(或10%飽和度)時(shí),還需進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。必要時(shí)使用備用儀器。
3.6.3使用無氧水進(jìn)行核查,核查誤差≤0.1mg/L。
3.6.4水樣測(cè)試于沉沙池水箱停止上水時(shí)將探頭插入沉沙池中間部位,不能有空氣泡截留在膜上,停留足夠的時(shí)間,待探頭溫度與水溫達(dá)到平衡,且數(shù)字顯示穩(wěn)定(10s內(nèi)變化不超過0.1mg/L)時(shí)讀數(shù)。探頭的膜接觸樣品時(shí),移動(dòng)探頭使樣品保持一定的流速,防止與膜接觸的瞬間將該部位樣品中的溶解氧耗盡,使讀數(shù)不準(zhǔn)確。
3.7注意事項(xiàng)
3.7.1儀器在維修或更換電極后需由有資質(zhì)的部門進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),并提供報(bào)告。
3.7.2新儀器投入使用前、更換電極或膜片以及補(bǔ)充電解液以后,應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
3.7.3干擾:水中存在的一些氣體和蒸汽,例如氯、二氧化硫、硫化氫、胺、氨、二氧化碳、溴和碘等物質(zhì),通過膜擴(kuò)散影響被測(cè)電流而干擾測(cè)定。水樣中的其他物質(zhì)如溶劑、油類、硫化物、碳酸鹽和藻類等物質(zhì)可能堵塞薄膜、引起薄膜損壞和電極腐蝕,影響被測(cè)電流而干擾測(cè)定。此外,電極薄膜對(duì)氣體的滲透性受水樣溫度、鹽度,以及大氣壓影響較大,水樣測(cè)試時(shí)應(yīng)進(jìn)行溫度、鹽度和氣壓補(bǔ)償。
3.7.4電極的維護(hù):任何時(shí)候都不得用手觸摸膜的活性表面。
a)電極和膜片的清洗:若膜片和電極上有污染物,會(huì)引起測(cè)量誤差,一般1~2周清洗一次。清洗時(shí)要小心,將電極和膜片放入清水中涮洗,注意不要損壞膜片。
b)經(jīng)常使用的電極建議存放在存有蒸餾水的容器中,以保持膜片的濕潤。干燥的膜片在使用前應(yīng)該用蒸餾水濕潤活化。
3.7.5電極的再生與更換:電極需定期進(jìn)行再生或更換,當(dāng)電極無法滿足性能要求或線性校驗(yàn)不合格時(shí),就需要對(duì)電極進(jìn)行再生或更換。電極的再生約一年一次。電極的再生包括更換溶解氧膜罩、電解液和清洗電極,再生仍不合格則需要更換電極。電極更換后應(yīng)重新對(duì)儀器進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。
3.7.6電解液和膜的更換:每隔一定時(shí)間或當(dāng)膜被損壞和污染時(shí),需要更換溶解氧膜罩并補(bǔ)充新的填充電解液。如果膜未被損壞和污染,建議兩個(gè)月更換一次填充電解液。
3.7.7更換電解質(zhì)和膜之后,或當(dāng)膜干燥時(shí),都要使膜濕潤,只有在儀器示值穩(wěn)定后,才能進(jìn)行校準(zhǔn),儀器達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間取決于電解質(zhì)中溶解氧消耗所需要的時(shí)間。
3.7.8如果電極在零點(diǎn)校準(zhǔn)后變得反應(yīng)遲緩或讀數(shù)不準(zhǔn)確,可能是因?yàn)殡姌O上零氧溶液沒有清除干凈。需要在去離子水中*浸濕和清洗電極,以清除零氧溶液,恢復(fù)電極性能。
3.7.9當(dāng)將探頭浸入樣品中時(shí),應(yīng)保證沒有空氣泡截留在膜上。
3.7.10樣品接觸探頭的膜時(shí),應(yīng)保持一定的流速,以防止與膜接觸的瞬時(shí)將該部位樣品中的溶解氧耗盡而出現(xiàn)錯(cuò)誤的讀數(shù)。流速可參照儀器制造廠家的說明。
3.7.11鹽度較高的水對(duì)溶解氧的測(cè)量有影響,測(cè)量過程中應(yīng)進(jìn)行鹽度補(bǔ)償。
3.7.12測(cè)量過程中應(yīng)避免陽光直射。
4、電導(dǎo)率
4.1測(cè)試原理
電導(dǎo)率是以數(shù)字的形式表示溶液的導(dǎo)電能力,其和電阻率是互為倒數(shù)關(guān)系。水溶液的電導(dǎo)率取決于離子的性質(zhì)和濃度、溶液的溫度和粘度。
電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)單位是S/m(西門子/m),常用單位μS/cm,換算關(guān)系為1S/m=10000μS/cm。
當(dāng)兩個(gè)電極插入溶液中,可以測(cè)出兩電極間的電阻R,由于電導(dǎo)是電阻的倒數(shù),因此根據(jù)歐姆定律,溫度一定時(shí),這個(gè)電阻值與電極的間距L(cm)成正比,與電極的截面積A(cm2)成反比,即R=ρL/A。
由于電極間距L和電極截面積A都是固定不變的,故L/A為常數(shù),用Q表示,稱為電導(dǎo)池常數(shù)。比例常數(shù)ρ稱作電阻率,其倒數(shù)1/ρ稱為電導(dǎo)率,用K表示。
S=1/R=1/ρQ
S表示電導(dǎo)度,反映導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,所以K=QS=Q/R。
已知電導(dǎo)池常數(shù),測(cè)出電阻后,即可求得電導(dǎo)率。
4.2試劑與用料
4.2.1電導(dǎo)率小于10μS/cm的密閉保存的純水,洗瓶、濾紙等。
4.2.2電導(dǎo)率(25℃)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品。
4.2.335鹽度標(biāo)準(zhǔn)海水。
4.3儀器和設(shè)備
帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償和自動(dòng)換算鹽度功能的便攜式電導(dǎo)率測(cè)試儀。
4.4儀器校準(zhǔn)
4.4.1開機(jī)啟動(dòng)儀器,確認(rèn)測(cè)試儀器可以正常開機(jī)。預(yù)熱10min
4.4.2零點(diǎn)校準(zhǔn):在燒杯內(nèi)倒入足夠的去離子水,使純水浸入電極小孔。將電極和溫度計(jì)同時(shí)放入溶液內(nèi),電極觸底確保排除電樓套內(nèi)的氣泡,待溫度達(dá)到平衡,將指示值調(diào)整為零點(diǎn)。記錄測(cè)出的純水的溫度。
4.4.3量程校準(zhǔn):用去離子水*沖洗電極并用濾紙吸干。在燒杯內(nèi)倒入足夠的量程校準(zhǔn)液,使量程校準(zhǔn)液浸入電極小孔。將電極和溫度計(jì)同時(shí)放入溶液內(nèi),電極觸底確保排除電樓套內(nèi)的氣泡,待溫度達(dá)到平衡,將指示值調(diào)整至量程校準(zhǔn)液標(biāo)準(zhǔn)值。記錄測(cè)出的量程校準(zhǔn)液的溫度。
4.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
4.5.1開機(jī)啟動(dòng)儀器,確認(rèn)測(cè)試儀器可以正常開機(jī)。選擇合適測(cè)試范圍檔位,
并檢查儀器其他參數(shù)設(shè)置正確,預(yù)熱10min。
4.5.2現(xiàn)場(chǎng)核查分別采用接近于待測(cè)水樣的低、高兩種電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液(現(xiàn)場(chǎng)水樣的0~2倍范圍內(nèi)),將電極放入溶液內(nèi),電極觸底確保排除電樓套內(nèi)的氣泡,待溫度達(dá)到平衡,待讀數(shù)穩(wěn)定(10s數(shù)據(jù)波動(dòng)不超過1%)記錄。誤差因小于不超過±1%(蒸餾水核查誤差≤5μS/cm)。
4.5.3水樣測(cè)試
沉沙池水箱停止上水時(shí)將探頭插入沉沙池中間部位,緩慢攪動(dòng)電極,不可產(chǎn)生水花,同時(shí)避免電極與池壁發(fā)生碰撞,確保電極與水樣充分接觸。待儀表上的電導(dǎo)率測(cè)試值穩(wěn)定顯示后(10s內(nèi)變化不超過1%),記錄電導(dǎo)率。
4.6注意事項(xiàng)
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員需經(jīng)過培訓(xùn),持證上崗。
4.6.1電導(dǎo)率測(cè)試儀每年應(yīng)由有資質(zhì)的部門進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),并提供報(bào)告,確保儀器在有效期內(nèi)使用。
4.6.2日常使用中,需定期清洗電極,及時(shí)清理電極表面出現(xiàn)附著物。
4.6.3注意校準(zhǔn)液、質(zhì)控樣的保質(zhì)期和保存條件,過期和失效試劑不得使用。
4.6.4使用時(shí)應(yīng)盡量避免如信號(hào)塔、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等引起的電磁干擾。
4.6.5水中的懸浮物、油脂等物質(zhì)可能會(huì)干擾測(cè)試,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)避開水中的懸浮物和油膜。
4.6.6儀器校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí),應(yīng)將電極的電導(dǎo)池浸入液面以下。有些電極上電導(dǎo)池的上方有小孔,使用時(shí)應(yīng)使小孔處于液面以下。
5、濁度
5.1測(cè)試原理
從傳感器光源組件發(fā)出的光經(jīng)聚焦后,向下進(jìn)入濁度儀內(nèi),遇到樣品中的懸浮顆粒產(chǎn)生散射光,光電檢測(cè)器能夠檢測(cè)到與入射光束呈90°角的散射光,該散射光的值與被測(cè)樣品的濁度成一定的比例關(guān)系。
5.2試劑與用料
5.2.1無濁水蒸餾水或其他純水。其濁度應(yīng)低于方法檢出限,否則須經(jīng)濾膜過濾后使用。
5.2.2濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液:4000NTU
5.3儀器和設(shè)備
5.3.1濁度計(jì)。
a)入射光波長λ:860nm±30nm(LED光源)或400nm~600nm(鎢燈);b)入射的平行光,散焦不超過1.5°;
c)檢測(cè)器處在與入射光垂直的位置上。
5.3.2一般實(shí)驗(yàn)室常用玻璃器皿。
5.4儀器校準(zhǔn)
優(yōu)先按儀器說明書進(jìn)行校準(zhǔn),也可按以下方式進(jìn)行校準(zhǔn)。
5.4.1打開儀器預(yù)熱,儀器進(jìn)行自檢,儀器進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
5.4.2將實(shí)驗(yàn)用水倒入樣品池內(nèi),對(duì)儀器進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。按照儀器說明書將濁度標(biāo)準(zhǔn)使用液稀釋成不同濃度點(diǎn),分別潤洗樣品池?cái)?shù)次后,緩慢倒至樣品池刻度線。按儀器提示或儀器使用說明書的要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)系列校準(zhǔn)。
5.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
5.5.1現(xiàn)場(chǎng)核查
選擇接近于待測(cè)水樣的低、高兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液(現(xiàn)場(chǎng)水樣的0~2倍范圍內(nèi)),振蕩搖勻,待可見氣泡消失。將電極先用蒸餾水充分淋洗,然后用濾紙將水吸干后將電極浸入標(biāo)準(zhǔn)溶液中,待示值穩(wěn)定后(10s內(nèi)變化不超過5%),記錄核查結(jié)果。誤差范圍不超過±5%(蒸餾水核查誤差≤5NTU)。
5.5.2水樣測(cè)試于沉沙池水箱停止上水時(shí)將探頭插入沉沙池中間部位,按下儀器測(cè)量鍵,待讀數(shù)穩(wěn)定(10s數(shù)據(jù)波動(dòng)不超過1%)后記錄。
5.6注意事項(xiàng)
1)經(jīng)冷藏保存的樣品應(yīng)放置至室溫后測(cè)量,測(cè)量時(shí)應(yīng)充分搖勻,并盡快將樣品倒入樣品池內(nèi),倒入時(shí)應(yīng)沿著樣品池緩慢倒入,避免產(chǎn)生氣泡。
2)儀器樣品池的潔凈度及是否有劃痕會(huì)影響濁度的測(cè)量。應(yīng)定期進(jìn)行檢查和清潔,有細(xì)微劃痕的樣品池可通過涂抹硅油薄膜并用柔軟的無塵布擦拭來去除。
3)10NTU以下樣品建議選擇入射光為400~600nm的濁度計(jì),有顏色樣品應(yīng)選擇入射光為860nm±30nm的濁度計(jì)。
4)為了使測(cè)量結(jié)果更具可比性,應(yīng)記錄所用儀器的型號(hào)及入射光波長。
5)超過儀器量程范圍的樣品,可用實(shí)驗(yàn)用水稀釋后測(cè)量。
6)便攜式溶解氧儀應(yīng)在檢定或校準(zhǔn)有效期內(nèi)使用。
7)監(jiān)測(cè)人員需要經(jīng)過培訓(xùn)、考核合格后方可上崗。