Эксперт в проектах по измерению качества воды и очистке воды 2007
Лабораторный анализ качества воды на точность: как анализатор качества воды одновременно определяет БПК и фосфаты для обеспечения достоверности данных научных исследований?
Введение
Цель использования лабораторных анализаторов качества воды заключается в обеспечении высокой достоверности результатов и углубленном анализе состояния окружающей среды. Как правило, такие параметры, как биохимическое потребление кислорода (БПК) и содержание фосфатов, указывают на уровень органического и питательного загрязнения в водоеме. Это важные данные для научных исследований и оценки риска эвтрофикации.
Биологическое потребление кислорода (БПК) измеряется отдельно с помощью респирометра на герметичном инкубационном сосуде, а фосфаты анализируются в лабораториях методом влажной химической колориметрии. Эти методы анализа эффективны. Однако комплексный анализ обоих параметров одновременно позволяет исследователям напрямую соотносить органическую нагрузку (БПК) с нагрузкой питательных веществ (фосфатами). В совокупности они обеспечивают моделирование эвтрофикации и идентификацию источников загрязнения.
В этой статье мы рассмотрим биохимическое потребление кислорода (БПК) и фосфаты как индикаторы загрязнения. Будет объяснено, как работают анализаторы качества воды, и подробно описаны преимущества одновременного измерения БПК и фосфатов для моделирования эвтрофикации. В заключение мы обсудим, как повысить эффективность научных исследований с помощью точных данных. Начнём.
Биохимическая потребность в кислороде
Для полного понимания достоверности данных научных исследований крайне важно понимать, что такое БПК (биологическое потребление кислорода), как оно измеряется и какие факторы могут повлиять на результаты:
Что такое БПК?
БПК (биологическая потребность в кислороде) количественно определяет количество растворенного кислорода (ДО) в воде, потребляемого аэробными микроорганизмами в процессе разложения органических веществ в образце воды. Органическими веществами могут быть отходы, отмершие растения или промышленные сточные воды. Проще говоря, это количество кислорода, необходимое для очистки от органических загрязнений.
Стандартный тест на БПК
Наиболее распространенный метод определения уровня кислорода в воде — это... BOD5-й тест . Он измеряет количество потребленного кислорода за 5 дней. Температура эксперимента поддерживается на уровне 20 °C. Начальное и конечное содержание растворенного кислорода измеряются через 5 дней с помощью датчиков растворенного кислорода или метода титрования. Разница представляет собой БПК5 .
BOD = (DOначальный - окончательный DO x коэффициент разбавления
Факторы, влияющие на результаты.
Для получения надежных и стабильных результатов крайне важно обеспечить соблюдение необходимых условий для проведения анализа. Поддержание температуры на уровне 20 °C имеет важное значение, поскольку микробная активность возрастает с повышением температуры. Аналогично температуре, pH также необходимо контролировать в диапазоне от 6,5 до 7,5 для достижения оптимальных результатов. Крайне важно учитывать и другие загрязняющие вещества, такие как сульфиды и двухвалентное железо, поскольку они могут вызывать более быстрое потребление кислорода. Сначала происходит углеродная БПК, которая затем создает азотную потребность в кислороде. Чтобы гарантировать измерение только органической потребности («углеродной БПК»), добавляется аллилтиомочевина для ингибирования нитрификации.
Фосфаты в воде
Подобно тому, как важно понимать БПК (биологическое потребление кислорода), не менее важно понимать, как фосфаты в воде влияют на уровень кислорода и, следовательно, на результаты научных исследований.
Роль фосфатов и связанные с этим проблемы
Фосфаты могут существовать в воде во многих формах. Основная форма ортофосфата ограничивает содержание питательных веществ в пресной воде. Это означает, что его присутствие влияет на рост водорослей. Поскольку его количество является естественным, вода находится в умеренном состоянии, и рост водорослей контролируется. Однако повышение его уровня может вызвать эвтрофикацию. Это приводит к чрезмерному разрастанию водорослевых цветений, что в конечном итоге ведет к снижению уровня кислорода в воде, нанося вред водной флоре и фауне и сельскохозяйственной деятельности.
Источники и формы
В общую концентрацию фосфора в воде вносят вклад следующие формы:
- Неорганическая форма: Ортофосфат образуется из сточных вод или промышленных стоков.
- Органическая форма: источником связанного фосфора являются отмершие растения и животные.
- Фосфор в виде частиц: Частицы почвы, адсорбирующие фосфор, в конечном итоге попадают в воду в результате различных процессов, таких как строительство или нарушение почвенного покрова.
Метод измерения
Содержание фосфатов в воде измеряется в форме ортофосфата. Для определения общего содержания фосфора воду необходимо подвергнуть кислотно-термической обработке, чтобы преобразовать все органические и конденсированные формы в растворимый фосфор. Затем фосфаты можно определить с помощью спектрофотометрии. Идеальным методом является использование метода с молибдованадатным желтым красителем., который образует желтый комплекс, измеряемый при 380–450 нм, подходящий для более высоких концентраций. Для более низких концентраций предпочтительнее использовать метод молибденовой сини.
Как работают анализаторы качества воды
Теперь, когда мы знаем, что такое БПК и фосфаты и как они измеряются, мы можем перейти к обзору необходимых анализаторов, их характеристик и этапов контроля качества, необходимых для получения требуемых результатов с необходимой точностью.
Подходящие детекторы для определения параметров качества воды
- Растворенный кислород: Для измерения растворенного кислорода используются электрохимические или оптические датчики. Они могут помочь в измерении начального и конечного содержания кислорода в инкубационных сосудах для определения БПК5 .
- BOD:Респирометрические системы используются для измерения БПК (биологического потребления кислорода). Они точно измеряют перепад давления внутри герметичного контейнера. Кислород потребляется микробами в воде, а углекислый газ выделяется. Однако потребление кислорода при этом выше.
- Косвенный метод определения БПК: Еще один способ определения БПК — использование спектральной корреляции (УФ-видимые датчики). Они играют ключевую роль в интеграции определения БПК и фосфатов в одном датчике. Датчик измеряет поглощение УФ-видимого света и сопоставляет его с химическим потреблением кислорода (ХПК), которое затем используется для оценки БПК, избегая использования реагентов.
- Фосфаты: Основным методом измерения фосфатов является жидкостная химическая калориметрия. В воду добавляют реагенты для образования окрашенного комплекса. Затем спектрофотометр измеряет интенсивность этого цвета, которая пропорциональна концентрации.
Примечание: В совокупности все эти детекторы позволяют получить целостное представление о качестве воды.
Компоненты анализаторов
Компонент анализатора | Функция | Пример приложения |
Респирометрическая голова | Измеряет падение давления, вызванное потреблением кислорода. | BOD5 в лабораторной инкубации |
Спектрофотометр | Обнаруживает изменение цвета в реакциях с реагентами. | Фосфаты в сточных водах |
DO Probe | Определяет уровень кислорода до и после инкубации. | Начальные/конечные показания БПК |
Многоходовой клапан | Автоматизирует смешивание реагентов и очистку. | Непрерывный онлайн-мониторинг |
Регистратор данных | Регистрирует и анализирует тенденции. | целостность исследовательских данных |
Характеристики анализаторов
- Многопараметрические датчики: это Сложные интегрированные системы , использующие множество датчиков для получения полного профиля воды. Для получения результатов используется одна проба, что снижает вероятность ошибок.
- Портативность: анализаторы, использующие фотометры, могут определять до 10 параметров, что делает их пригодными как для полевых, так и для лабораторных исследований.
- Интеграция: Приборы, используемые для непрерывного мониторинга, могут предоставлять ценную информацию в режиме реального времени. Это позволяет лучше понимать качество воды. Как правило, они имеют промышленные выходы, такие как сигнал от 4 до 20 мА, реле для управления и сверхнизкое энергопотребление.
- Отображение информации: Анализаторы также могут предоставлять информацию непосредственно через дисплей.
Контроль качества для точного анализа
Для получения надежных и точных результатов крайне важно учитывать следующее:
- Контроль инкубации: Для стандартизации микробной активности инкубируйте образцы для определения БПК в контролируемом температурном диапазоне, предпочтительно при (20 °C ±1 °C).
- Калибровка: Используйте известные концентрации стандартных растворов:
Проверка БПК: используйте стандарт глюкозо-глутаминовой кислоты (ГГК).
Проверка уровня фосфатов: используйте стандартную концентрацию фосфатов, известную на данный момент.
- Предварительная обработка образцов (контроль качества): необходимые шаги для имитации естественных условий.
Чтобы избежать гибели микробов, удалите хлор из раствора.
Для поддержания точной активности микроорганизмов необходимо поддерживать уровень pH в пределах от 6,5 до 7,5.
Для получения точных результатов добавьте микробную культуру к образцам, в которых отсутствуют природные бактерии.
Одновременное измерение БПК и фосфатов.
Использование анализаторов, измеряющих несколько параметров одновременно, дает огромные преимущества. Объединение респирометрических модулей измерения БПК и калориметрических модулей измерения фосфатов в единую платформу позволяет проводить анализ данных в режиме реального времени, одновременно и комплексно. Существуют детекторы, способные одновременно измерять до 20 параметров. Поддерживать физическую активность, например, температуру, при одновременном измерении проще. Однако важно исключить любые помехи.
Для обеспечения точности необходимо учитывать межпараметрические помехи. Например, нитрификация в БПК может влиять на показания фосфатов. С этим борются с помощью ингибиторов и автоматизированных методов контроля качества. В целом, интеграция данных может обеспечить следующие ключевые модели:
- Кривая просадки кислорода
- Круговорот питательных веществ
- Антропогенное воздействие
Заключение
Интегрированные анализаторы качества воды обеспечивают одновременное получение высокоточных данных по БПК и фосфатам, напрямую связывая органическое и питательное загрязнение. Благодаря строгому контролю качества и автоматизированному анализу эти платформы минимизируют ошибки и облегчают прямую корреляцию параметров. Такая синхронизация имеет первостепенное значение для точного моделирования эвтрофикации, идентификации источников загрязнения и, в конечном итоге, для обеспечения надежности и достоверности научных исследований в области охраны окружающей среды.
ReviewsNumber of comments: {{ page.total }}
I want to comment?
{{item.nickname ? (item.nickname.slice(0, 2) + '*****') : item.source === 1 ? 'mall buyer' : '--'}}
{{item.comment_time}}
Review in the {{item.country}}
Reviews
Merchant
{{replyItem.nickname ? (replyItem.nickname.slice(0, 2) + '*****') : replyItem.source === 1 ? 'mall buyer' : '--'}}
{{replyItem.parent_nickname ? (replyItem.parent_nickname.slice(0, 2) + '*****') : '--'}}
{{replyItem.is_merchant_reply === 1 ? replyItem.reply_time : replyItem.comment_time}}
Review in the {{replyItem.country}}
Reviews
No customer reviews
Получите цитату
Рекомендуется для вас
нет данных
Связаться с нами
Быстрые ссылки
Свяжитесь с нами
Факс: 86-021-20981909
Скайп: +86-15000087545
WhatsApp: 86-15000087545
Добавить офис: Нет. 118 Xiuyan Road, Новый район Пудун, Шанхай, Почтовый индекс: 201315, Китай
Добавить офис: Нет. 118 Xiuyan Road, Новый район Пудун, Шанхай, Почтовый индекс: 201315, Китай
Свяжитесь с нами прямо сейчас
BOQU Instrument специализируется на разработке и производстве анализаторов и датчиков качества воды, в том числе измерителей качества воды, измерителей растворенного кислорода, датчиков pH и т. д.
Copyright © 2025 Шанхайская компания BOQU Instrument Co.,Ltd |
Карта сайта