水质监测是通过监视和测定水体中污染物的种类、浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。水质监测是保障饮用水安全的重要手段，定期监测供水水质，保障供水水质，建立完善的水质监测服务系统极为重要。

按照《生活饮用水卫生标准 ( GB5749-2022) 》生活饮用水水质常规指标及限值中氨 (以 N 计) 应小于0.5mg/L，因此，选择低浓度氨氮的灵敏在线检测技术，监测氨氮含量及变化，尤其针对突发事故的污染分级预警，更为重要。对于在线监测而言，结合监测原理，主要有氨气敏电极法、滴定法、纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法和铵离子选择电极法等。 其中水杨酸分光光度法和氨气敏电极法适合测量氨氮浓度较低的地表水和饮用水。TCU/A111 Pro在线氨氮分析仪为氨气敏电极方法原理，为验证其在低浓度氨氮监测的表现，在自来水厂出水进行测试和质控比对。


一、测量原理与仪器特点

氨气敏电极法原理为在样品中加入NaOH溶液，充分混合均匀，调节样品的pH，这时水样中所有的铵根离子、溶解态氨气分子及水合氨分子都转换成气态的氨，此外，加入络合剂 ( 如 EDTA)调节样品，防止生成钙盐沉淀。游离态的氨气透过选择性透过膜后，改变了电极内部电解液的pH值，pH值的变化量与氨氮的浓度成线性相关，由电极感测出来，再由主机换算成氨氮的浓度。

独特高效的氨气分离功能

不受水样颜色、浊度等多种因素的干扰

自动清洗，自动校准，自动标样核查 ( 可选 ) (0.000 ～ 9.999) mg/L 范围内分辨率为 0.001 mg/L

超宽测试量程，适用各种复杂水体

彩色液晶触摸屏显示

绿色环保无二次污染

具有长期稳定性和准确性


二、测试方法

为研究A111 Pro在低浓度饮用水的测试效果，选取江苏某自来水厂出水进行在线氨氮测试，测试时间为9月18日至10月12日，其中9月25日至9月27日在线仪表未进行测试 ( 非仪器故障原因) ，有效测试时间为20天。质控测试方法包括每日标样核查检测和与实验室比对测试。具体测试方法见表1.


表1 质控测试方法

三、结果与讨论

1.标准物质核查结果分析

测试期间A111 Pro校准液标 A 0.2mg/L，校准液标 B 2.0mg/L，核查准物质浓度为0.1mg/L，正常工作期间标准物质核查天数为20天无缺失，统计结果具有较好的代表性。测试结果见表2.由表2可以看出，采用A111 Pro在线氨氮分析仪在自来水厂出水点位的标准物质核查合格率为 100%。由图1可以看出，A111 Pro标准物质核查绝对误差均在±0.022 mg/L范围内，监测数据的波动较小，优于绝对误差≤ ±0.05 mg/L的质控合规标准。


表2 氨氮在线分析仪标准物质核查结果


图 1 氨氮在线分析仪每日核查结果

在20多天的时间内，核查数据有少许降低，这与所选取的核查标液0.1mg/L浓度也可能有关，因为低浓度氨氮标准物质在放置较长时间时会随时间而氨氮浓度降低。在测试过程期间，A111 Pro未进行任何维护工作，核查结果表明仪器校准状态的置信度较好。

2.实际水样比对结果分析

在9月18日至10月2日进行了实际水样的实验室数据比对，测试结果统计表见表3.由于实验室测试方法下限为0.02mg/l，当实验室测量不出氨氮时此处按 0.02 mg/l 统计。由表 3可知，在实际水样比对中 A111 Pro的合格率为 100%，采用自动监测结果与实验室分析结果的绝对误差均小于±0.007 mg/L。由图2可以看出，A111 Pro的在9月25日前数据较低也较平稳，大概在0.02 mg/L附近，在9月30日有一个较高的峰值高于0.03 mg/l，实验室测试结果也表现出相同趋势。在线仪表可以反应实际水样氨氮变化情况，A111 Pro在线氨氮分析仪在实际水样比对中的准确度较高。


图2 氨氮在线分析仪实际水样比对结果


表3 氨氮在线分析仪的实际水样比对结果

氨气敏电极法的A111 Pro分析仪是基于能斯特方程的电化学方法，线性取决于校准溶液浓度的选择外，与原理本身的线性范围有关。对比结果表明，氨气敏电极方法的线性较好，适合用于低浓度饮用水测试。在实际水样测试中，不受水体或多或少存在的泥沙、藻类等各种浊度和色度的影响，所以在线比对结果较好。

四、结论

氨气敏电极法的A111 Pro在线分析仪准确性和稳定性较高，抗浊度和色度干扰能力较强，在标准物质核查测试和实际水样比对中合格率100%，优于CJJT 271-2017城镇供水水质在线监测技术标准中的质控要求，适用于饮用水监测。