论ＳＫＡＬＡＲ流动分析仪在黄河水质监测中的应用
李兵 2009-06-22
摘 要：介绍了SKALAR间隔流动分析仪的原理、仪器构造、特点及其在黄河水质监测应用中的一些技术指标的检测，以供广大同行讨论，以期望间隙自动流动分析仪在水利行业实现标准化。
关键词：流动分析；黄河水质；水质监测；应用
随着我国水质监测行业的不断发展壮大，生产技术的日新月异，水质分析方法和仪器也随着新技术的引入而不断进步。常规水质分析对环境保护和监督管理至关重要，其分析数据的快速、准确直接影响着监督管理的实施，对分析质量控制起着重要作用。黄河流域水环境监测中心，2004年从荷兰引进的目前水利行业配置最多通道的SKALAR自动分析仪，能够对水中挥发酚、总氮、硝酸盐氮、氨氮、硫化物等项目进行全分析。经过一年多的调试和应用，SKALAR自动分析仪的5个测试通道都能很好的使用。使我们的实验室工作基本达到了自动化，可对生产中大量样品进行快速、准确、低消耗的综合测试，使生产和质量保证实现系统一体多元化。SKALAR自动分析仪是采用连续流动的方法通过蠕动泵压缩不同管径的泵管，一直将试剂和试样按比例吸入管路系统中并在一定条件下混匀，分离干扰物，保温反应，显色后流动检测吸光度，通过计算机分析处理得到结果，分析过程中引入空气泡作为样品间隔及管路清洗，这样就大大降低了一般分析方法的工作量。
1 自动化程度高，一次检测样品多
SKALAR可进行全自动分析工作，分析员只需将样品放置于自动取样器上，设置一定的程序，开始分析后，即可由仪器自动完成所设定的分析项目。SKALAR可连续、快速的进行分析，每小时可检测多达40个样品。
2 分析速度快、可利用同一样品分析多个项目
在水质分析中，分析数据要求快速准确的反馈到管理部门，但传统的手工分析方法，一般分析速度较慢。如分析一批水样（挥发酚、总氮、硝酸盐氮、氨氮、硫化物），2～3个熟练的分析员大概要1～2天的时间。应用了SKALAR自动分析仪后，因它可利用同一样品分别进不同的通道，同时分析几个项目，几个项目可以同时作完，所以只需要一个人，1～4小时的时间即可得出准确结果。
3 分析结果准确度、精密度高
3.1 标准曲线相关系数好
SKALAR在自动分析过程中是全封闭的同一条件下分析标准和样品的，并在分析的前中后适当地插入同一标尺以扣除漂移，从而提高了分析的准确性和重现性。SKALAR数据处理是用标准曲线加漂移校正来进行样品对比计算的。而标准曲线又是建立在待测样品含量为中心的上下范围取3～5个或5个以上的呈梯度的含待测组分的标准溶液，可以是单一纯标准，也可以是混合标准或标准溶液，以标准溶液的吸光度为横坐标、实际浓度为纵坐标绘制的工作曲线。SKALAR的标准曲线除了同其他利用标准曲线的仪器分析一样，而且还可以存盘下来，供下次分析调用参考。我们知道相关系数好坏关系到结果的准确度。在制作标准曲线时，我们根据不同分析项目摸索出一套较完善的方法，使标准试剂的测试条件与样品的测试条件相同，而标准试剂又便于保存。在实际运用中SKALAR表现出良好的准确性，相关系数一般都在>0.9990以上。表1和表2是我们在历次黄河水质分析中的一次标准曲线的相关系数表：
3.2 相对标准偏差小 ，精密度好
我们将手工分析挥发酚和SKALAR分析挥发酚作了平行对比：手工分析的原理：酚类化合物于pH10.0±0.2介质中，在铁氰化钾存在下，与4-氨基安替比啉反应生成橙红色安替比啉染料可被三氯甲烷所萃取，在波长460nm比色。SKALAR自动分析的原理：样品经在线蒸馏器蒸馏出挥发酚在碱性介质中与铁氰化钾和4-氨基安替比啉反应生成一种红色的络合物，在波长505nm处测定此红色的络合物的吸光度值。手工分析与仪器分析的原理是相同的，但由于在手工分析过程中计时，计量等人为误差比较大，导致分析结果的相对偏差也较大。而SKALAR采用了自动分析的手段，使每一个标准及样品的反应时间、温度、试剂量等条件都一样，完全消除了人为误差，所以保证了分析结果的准确性。表3是我们将同一批黄河水样用手工和仪器做的一项平行对比试验。
从表3可计算出手工分析的Cv值为10.0%，而SKALAR自动分析的Cv值只有1.3%。从表3明显看出SKALAR分析的重现性好于手工分析。
3.3 自查性好
我们在仪器分析过程中，将一个标准样作为未知样来做，其结果与标准值几乎完全吻合。分析结果的准确性，我们用SKALAR流动分析仪，分别测定挥发酚、硫标准物质，用以评价仪器的准确度，测试结果见表4、表5。
从表4中可以看出，SKALAR流动分析仪测试酚未知标样的相对误差为0.002小于未知标样规定的0.0031；相对标准偏差（%）RSD1.9％＜5％，说明SKALAR流动分析仪测试酚的准确度和精密度，都很好，符合仪器分析和国标的要求。对硫化物标准物质的测定：SKALAR流动分析仪，采用硫化物标准物质测定，用以评价仪器的准确度，测试结果见表5。
从表5中可以看出，SKALAR流动分析仪测试硫化物未知标样的相对误差为1.8%小于未知标样规定的2.4%；相对标准偏差（%）RSD0.6％＜5％，说明SKALAR流动分析仪测试硫化物的准确度和精密度，都很高，符合仪器分析和国标的要求。
3.4 回收率好
在黄河水样的分析过程中，我们将一定浓度挥发酚样品（0.005mg/L）加入标准试剂0.01mg/L、0.03mg/L、0.05mg/L、0.07mg/L、0.09mg/L进行分析，测试其回收率，结果如表6。
4 结论
经过一年多的使用，SKALAR与不同的标准进行对比分析，从而确定了SKALAR在黄河水质监测中的应用，并在黄河常规、省界、水量调度、排污口监督性监测、污染源调查和突发性水污染事故调查监测等，生产实践中发挥了很大的作用：提高了分析工作的自动化程度，减少了分析人员，减轻了分析员的劳动强度，提高了工作效率和分析数据的准确性，大大缩短了分析数据反馈到管理部门的时间，为实验室的自动化打下了一个坚实的基础。SKALAR在黄河水质监测中的应用，通过对不同水样的分析，为黄河水资源保护提供了大量的及时、有效数据，进一步发挥了数据对监督管理的指导作用。
［1］国家环境保护总局.水和废水监测分析方法编委会水和废水监测分析方法（第四版）［M］. 北京： 中国环境科学出版社.
［2］荷兰.SKALAR SAN++流动分析仪操作手册［J］.荷兰SKALAR公司随机资料.
［3］中国环境监测总站，环境水质监测质量保证手册编写组.环境水质监测质量保证手册 （第二版）［M］.北京：化学工业出版社.
