[发明专利]一种用于水质总氮、总磷测定预处理的快速消解方法及系统

说明书

本发明属于水质检测技术领域，公开了一种用于水质总氮、总磷测定预处理的快速消解方法及系统，将待测水样经过滤装置，除去待测水样中的大颗粒悬浮物，得到水样A；向低温等离子体发生器放电区域通入特定气体进行吹扫，以除去放电区域残留的空气；水样A注入消解区域；开启低温等离子体发生器进行消解处理，将水样中的有机氮/磷、无机氮/磷全部分解并氧化至硝酸根和磷酸根，得到消解后水样B。本发明采用低温等离子体技术作为消解单元，具有无差别氧化的特性，可将不同形态的氮、磷进行完全消解，避免了传统方法对于水样中某些氮、磷化合物难以氧化，导致测量数值偏低的问题，提高了总氮、总磷测试的准确性。

技术领域

本发明属于水质检测技术领域，尤其涉及一种用于水质总氮、总磷测定预处理的快速消解方法及系统。

背景技术

目前，水环境作为自然界辐射范围最广、影响力最强的系统，在地球环境生态中举足轻重。随着社会经济的快速发展，生活污水、工业废水及农业灌溉废水等随意排入河流、湖泊，使得水中氮、磷等植物性营养物质含量急剧升高，水体富营养化，导致许多湖泊藻类爆发、水葫芦疯长，严重影响地球生态系统的稳定与发展。

为了客观评价水体质量状况，同时为政府制定环境保护政策、污染治理方法和措施提供可靠依据，地表水水质监测与评价是关键步骤。水质监测的时效性和准确性决定了政府决策的正确性和污染治理方法的合理性和科学性。氮、磷营养盐过剩作为引发水体富营养化和水华爆发的关键因素，其含量的测定是衡量水质状况的重要指标，包括氨氮、总氮、总磷。

总氮、总磷的测定常采用国标法(分光光度法)进行。由于水体中的氮以有机氮、无机氮等多种价态多种形态存在，磷也以正磷酸盐、多磷酸盐、有机磷酸盐等形式存在，在实际测试时，为了准确测得水体中总氮、总磷的含量，同时满足测试条件，需通过一定的方式对水样进行消解预处理，将水体中多种形态的氮、磷全部氧化至硝酸根、正磷酸盐，再进行显色测试。

常规的消解方法包括高温氧化法、过硫酸钾氧化法、微波消解法等，均存在不同程度的应用瓶颈。例如：高温氧化法所需温度较高、所需能量较大、且消解后还需冷却至常温，耗时长；过硫酸钾氧化法试剂消耗量大、氮和磷需分开消解、分析过程繁琐、产生二次污染；微波消解法条件较苛刻、不能氧化所有有机氮/磷、样品量有限制、仪器价格高等问题。因此，其他新型快速便捷消解预处理方法的发展仍十分有必要。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的消解方法存在消解持续时间长、分析过程繁琐、氮和磷需分开消解、条件苛刻、试剂消耗量大、产生二次污染等问题，且对于复杂多变的水体环境，还存在消解不完全导致结果不可靠等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于水质总氮、总磷测定预处理的快速消解方法及系统，利用低温等离子体发生器在气液两相中放电产生的强氧化性·OH、·H、·O、O₃等活性物种对不同形态的氮、磷进行完全消解，具有常温常压、消解快速、无试剂投入、可同时消解氮/磷、投入运行成本低等优势。

本发明是这样实现的，一种用于水质总氮、总磷测定预处理的快速消解方法包括：

步骤一，将待测水样经过滤装置，除去待测水样中的大颗粒悬浮物，得到水样A；

步骤二，向低温等离子体发生器放电区域通入特定气体进行吹扫，以除去放电区域残留的空气；

步骤三，水样A注入消解区域；

步骤四，开启低温等离子体发生器进行消解处理，将水样中的有机氮/磷、无机氮/磷全部分解并氧化至硝酸根和磷酸根，得到消解后水样B。

消解结束后，关闭电源，打开出水口，即可将消解后水样B直接用于总氮、总磷的测试。

步骤一中待测水样的需求量由总氮、总磷的测试方法而定，一般为1～50mL。