[发明专利]应用于高浊度水体在线监测的总磷浊度补偿方法

说明书

本专利公开了一种应用于高浊度水体在线监测的总磷浊度补偿方法，该方法无需预先建立浊度标线，以实际水样的比色数据为浊度补偿参数，结合实验方法中试剂对水样的稀释以及水样本身的浊度基数，对浊度在700nm处的吸光度进行校正，通过总吸光度扣除后获得700nm处由总磷贡献的吸光度，最终计算出水样中的总磷浓度。本专利算法可以大幅度消除浊度对总磷检测的影响，实现较精确地监测总磷含量在水环境中的变化情况，且不受目标监测地制约，能自适应水质变化，为总磷的在线监测提供了有效可靠的普适性方案。

技术领域

本发明涉及水域监测领域，特别是一种应用于高浊度水体在线监测的总磷浊度补偿方法。

背景技术

总磷是水体中正磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐及有机磷的总称，是水体富含有机质的主要指标。总磷浓度升高会引起藻类植物爆发，水体富营养化，发生水华或赤潮，破坏水环境生态平衡。因此，国家环保部门将总磷列为水体的重要监控指标之一。

总磷成分复杂且各组分性质不稳定，在高浊度水体条件下会大量吸附于杂质颗粒表面，并随着前处理被一并去除，该特性不仅限制了前处理方案的设计，还严重影响了总磷含量检测的准确性。因此，高浊度水体总磷检测的重点在于测试端建立有效的浊度补偿算法模型。

《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法(GB 11893-89)》中提出了色度浊度补偿方法，但此方法所用色度浊度补偿液需现用现配，操作繁琐，不但加大了人力时间成本，且测定结果稳定性不佳，不适用于总磷的在线监测。近年来部分学者提出，可以建立一系列不同浊度的标准曲线，利用最小二乘法拟合出浊度在700nm(A_SS700)及490nm(A_SS490)处吸光度之间的线性相关性方程，进而对总磷在700nm处的吸光度(A_TP700)进行浊度补偿。但该方法主要有以下三点问题：(1)采用浊度标准物质(福尔马肼)建立浊度标准工作曲线，福尔马肼是一种化学络合物，其特性并不能完全代表实际水样中的杂质颗粒，实验室建立的标准曲线也不能完全套用至实际水样检测中；(2)在实际应用中，需要根据每一个目标监测地的水质特性调整浊度标线，大大增加了人力、时间成本；(3)当目标监测地水质发生突变或更换目标监测地时，水体内所含杂质颗粒的粒径、吸附性、折射率均会发生变化，该算法模型只有很小的几率能够继续适用，仍然需要人工手动调整标线及模型。因此该方法的环境适应性及抗干扰能力均达不到在线监测设备的技术要求。

现有技术中，《一种用于总氮总磷分析仪的浊度补偿方法》(申请号201810566626.7)尝试解决以上问题，但该专利只考虑了试剂对水样的稀释影响，对于高浊度水样(浊度＞300～500NTU，黄河中下游、安徽、云南等地)，该算法的校正效果非常有限，对浊度的承受上限及水样自适应能力仍然不足。

因此，建立一种应用于总磷测定的浊度补偿模型对高浊度水样进行在线校正具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种满足在线监测设备要求的总磷浊度补偿算法，该算法克服现有技术瓶颈，能自适应水体浊度、水质成分、水样来源，在有效校正高浊度水样的同时保证低浊度水样不被错误校正，进一步提高算法的普适性及准确性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案为：

应用于高浊度水体在线监测的总磷浊度补偿算法，具体如下：

(1)配制一系列不同总磷浓度标准溶液，按照GB11893-89规定流程消解后于分光光度计/在线监测设备测试其吸光度，建立总磷标准工作曲线，得出标准溶液的总磷浓度与700nm处标准溶液的吸光度的线性关系方程式；

(2)通过测定消解后待测水样的显色前光强I₀、显色后光强I₁，以及用同一比色皿测定的纯水光强I₂，计算出待测水样在700nm处的总吸光度A₇₀₀和浊度贡献吸光度A_SS700；