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基于光电传感δ15N的潍坊地下水硝酸盐污染检测(二)

来源:时间:2025-04-22 02:14:30

2、基于室內實驗部分-傳感器實用性的光电實驗

首先配製不同濃度的硝酸鈉溶液,配製的传感测濃度分別為1.0、5.0、坊地10.0、下水硝酸15.0、盐污20.0、染检25.0、基于30.0.40.0和50.0mL/L,光电在上述溶液中,传感测硝酸根(δ15N)的坊地濃度分別為0.138、0.685、下水硝酸1.359、盐污2.052、染检2.784、基于3.521、4.536、5.521、6.243和6.956mg/L。分別利用硝酸鹽δ15N檢測傳感器對上述溶液進行檢測,對不同溶液的吸光度進行記錄,並繪製硝酸鹽δ15N濃度——吸光度在210nm波長處的曲線,實驗結果如下圖4所示:

從上圖4中的實驗結果能夠得知,水中硝酸鹽的濃度在0~7mg/L的範圍內,硝酸根(δ15N)的濃度-吸光度曲線的複相關性係數為0.992,這兩者呈現出較高的相關性。這表明硝酸鹽汙染檢測傳感器對硝酸根具有非常高的敏感性,能夠滿足山東濰坊地下水硝酸鹽汙染檢測的需求。將由此曲線得到的公式寫入係統數據處理程序中,然後利用傳感器進行濰坊地下水檢測,就能夠實時得到濰坊地下水硝酸鹽的濃度。

傳感器實用性主要包括穩定性、重複性、和靈敏度。具體的測試方法如下所述:穩定性測試:隨意選取一份山東濰坊市軍埠口鎮的一份水樣,並將按體積均分為10等份,分別裝在10個試管中,利用本文設計的傳感器分別對這10個實驗中的水體樣本進行檢測,對測得的數據進行記錄,並計算差異性係數(CV值),實驗結果如下圖5所示:

從圖5中的實驗結果能夠得知,差異性係數的值為3.12%,這表明本文設計的傳感器具有較高的穩定性。重複性測試:隨意選取一份山東濰坊市軍埠口鎮的一份水樣,利用本文設計的傳感器每間隔2min檢測一次,共檢測10次,對測得的數據進行記錄,並計算差異性係數(CV值),實驗結果如下圖6所示:

從上圖6中的實驗結果能夠得知,差異性係數的值為2.92%,這表明本文設計的傳感器具有較高的重複性。靈敏度測試:利用最低檢出門限作為傳感器靈敏度檢測的依據。配置0.1mL/L的硝酸鈉溶液作為檢測樣本,在同一環境下利用本文設計的傳感器對硝酸鹽樣本進行重複檢測10次,標準差(SD)的計算結果為0.0228,靈敏度檢測公式為:

MDL=3.143δ,(δ為對同一樣本重複檢測10次得到的標準差),最後得到本文設計的傳感器的最低檢測門限為0.065mL/L。這表明本文設計的傳感器有著良好的靈敏度。具體的實驗結果如下表1所示:

3、室外實驗部分-采樣點地下水的檢測

利用本文設計的地下水硝酸鹽汙染檢測傳感器對山東濰坊市軍埠口鎮的5個采樣點的地下水進行檢測,同時利用國標法進行對比檢測,實驗結果如下表2所示:

從上表1中的實驗數據能夠得知,利用本文設計的傳感器對山東濰坊軍埠口鎮幾個采樣點的地下水硝酸鹽的汙染進行檢測,獲得的檢測誤差均在5%以內,完全滿足檢測的要求。同時從檢測結果可以看出,地下水采樣點距離工礦企業越近,地下水中硝酸鹽的濃度就越高,表明,地下水硝酸鹽的汙染程度就越嚴重。對山東濰坊軍埠口鎮幾個采樣點的地下水樣進行加標回收檢測,獲得實驗結果如表3所示。從表2中的實驗結果能夠得知,對山東濰坊市軍埠口鎮地下水樣進行加標回收測試,獲得的回收率結果在93.9%~115%之間,能夠很好的滿足地下水硝酸鹽汙染檢測的需求。

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