明明是营养盐,怎么成了污染物
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明明是营养盐
怎么成了污染物
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氮和磷是生物生长不可缺少的元素,在水生生物领域,含氮和磷的盐被称为营养盐,在海洋中,磷甚至被称为限制元素,即水生生物的丰富程度受限于磷营养盐的浓度。营养盐较为充足的海域,饵料生物也较为丰富,往往会成为优良的渔场。
那么,我们为什么会常常听到氮磷污染呢?这就要说到海水的富营养化现象,当海水中氮和磷等营养物质过量时,藻类和浮游生物会快速繁殖生长,水中溶解氧量下降,鱼虾类动物大量死亡。
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左滑
注:图片引自《2021年中国海洋生态环境质量公报》
中学地理学的好的同学可能会发现,这些区域与一些海洋渔业资源区毗邻或重合。如果放任富营养化发展,受影响的可能有皮皮虾、海贝、大黄鱼、带鱼、鲳鱼等等……
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这些氮和磷从哪里来的呢?其实主要有两个方面,一是陆源入海,另一种是大气沉降,而其中陆源陆源入海又占主要比例。以沿海某省为例,2019年入海河流和直排污染源带入的总氮和总磷占分别占入海氮磷总量的82.5%和78.0%。
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为保护广大吃货的利益海洋生态环境,从生态环境部到沿海各地的各级环保部门出台了多项政策,控制入海氮磷的总量。
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保护海洋,需要严格控制陆源入海的氮磷总量,而准确监测涉海水体的氮磷含量是控制氮磷排放的必要手段,但相对于普通地表水和污染源,近海相关水样更为复杂,这就给给准确监测带来一定困难。本文将梳理一下涉海水样总磷监测的难点和TP-4210在涉海总磷测试中的应用特长。
涉海总磷测试有哪些难点呢?
难点一:含盐量高。
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在河流入海口至近海水域,盐度逐渐增大,直至盐度达到35,水样中盐含量达到3.5%。样品中的盐一般不参与反应,其对光度法的的影响主要是盐水折射的影响,但对TP-4210来说,其影响较小,测试误差在可接受范围内。
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参考限值:
GB11893-89 标准中2.06mg/L 的测试相对误差为1.9%。
HJ/T 103-2003 总磷水质自动分析仪技术要求对实际样品的相对误差要求为±10%。
HJ353-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)安装技术规范,标准示值误差±10%,实际样品比对,小于0.4mg/L时为0.06mg/L, 大于0.4mg/L时为±10%。
当海水浓度较低且对测试结果要求高时,根据HYT141.1标准,可采用陈化海水配制系列标准溶液进行校准,减少盐效应影响。
TP-4210 良好的耐盐性能,可以使其较好的适用于近海海水监测、海水养殖、受盐潮侵扰的地表水监测点和受盐潮影响的工业直排污染源等场景。
难点二:水样中磷的成份复杂,即有易测量的正磷酸盐,也有难于消解转化的有机磷酸盐;当难消解的含磷化合物不能转换为正磷酸盐时,将出现负偏差。
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TP-4210, 消解可灵活设置(消解温度80-130℃,消解时间1-60分),满足现场个各场景需求。
GB17378.4-2007海洋监测规范 第4部分海水分析中规定,以难消解物质甘油磷酸钠(C3H7NaO6P·5 1/2H2O)为标准加入物,其方法回收率为98%-100%;由下图可知,将TP-4210消解温度设置为120℃,当消解时间大于5min时,即可满足回收率需求。
难点三、浊度高;
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TP-4210, 采取在显色前测量吸光度,并在显色后折算扣除的方法,对浊度的干扰进行补正。
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难点四、涉海的部分样品的总磷浓度较低;
根据《江苏省海域海水水质评价标准 总氮和总磷 (征求意见稿)》,江苏近海海域的总磷基准拟定浓度如下表
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海水总磷的浓度较小且各类级间的浓度差距较小,测定的结果会影响到海水水质等级的判断。因此,对低浓度样品的准确测定极为重要。
TP-4210采用特别设计,可以保证在测试低浓度样品时的准确性和重复性。
①高精度注射器,取样准确可靠;
②参比检测器设计,降低光源漂移影响;
③合理的样品-试剂比例设计,提高灵敏度
参考HJ377-2019 标准中COD定量下限的测定方法,采用0.02 mg/L 的总磷标准溶液,仪器设置为2倍的第四类海水基准浓度,测试得到TP-4210的定量下限 为0.0023mg/L,远小于一类海水的基准值,满足测试量程需求。
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