摘要：高锰酸盐指数分析仪具有操作简便、稳定性强，测量结果优良的特点，将其应用于水环境监测实践，能有效地提升水资源监测效率和质量。本文在阐述高锰酸盐指数分析仪工作原理的基础上，就在水环境样品监测中的应用过程展开分析，并评估实际检测效果。研究结果表明，高锰酸盐指数分析仪在水环境监测中效果突出，实际监测中，将仪器加热温度控制在97~98℃，能有效地提升监测精度，可为水环境监测、管理、保护提供有效依据。
关键词：高锰酸盐指数分析仪；水环境；监测
生态化发展理念下，人们对于水资源监测、污染管理和环境保护提出了较高要求。在水环境监测中，高锰酸盐指数分析仪是一种全新化的检测设备，其能有效反应水污染程度，这对于水污染防治和水环境控制管理具有较大影响。本文就高锰酸盐指数分析仪在水环境监测中的应用效果展开分析。
一、高锰酸盐指数分析仪的工作原理
高锰酸盐指数分析仪是一种全新的水污染监测设备，在实际监测中，其通过高锰酸钾对水中的有机物和可还原物质进行氧化处理，同时通过对高锰酸钾量的计算，即可确定相应的氧量，进而实现水污染程度的有效监测[1]。现阶段，高锰酸盐指数已经成为我国地表水自动监测的主要指标之一，其在水体有机及无机可氧化物质污染监测中发挥着重要作用。与传统的国标方法相比，高锰酸盐指数分析仪在工作原理上具有一定相似性，然该设备创新融合了仿生学颜色识别技术，在该技术下，设备本身能自动化的判定滴定终点，这有效地降低了人为操作对水环境监测的干扰，确保了水环境监测管理的稳定性、可靠性；同时高锰酸盐指数分析仪通过智能机械手臂抓取样品，其能有效保证每个样品的加热时间、间隔时间，这解决了传统监测中样本恒温不易控制的问题，有效地满足了实验室水环境监测测管理需要[2]。
二、水环境监测中高锰酸盐指数分析仪的具体应用
1、实验准备
仪器设备：为实现水环境的有效检测，准备主要检测设备高锰酸盐指数分析仪，该设备不仅包含高精度机械臂，而且配置样品盘、消解模块、加热位、滴定模块，此外，设备中还包括空气驱动泵、工作站软件系统。其他辅助设备包含数显恒温水浴锅及棕色酸式滴定管。
分析试剂：采用与国标方法相同的分析试剂。试剂类型共计五种，（1）0. 10mol /L的高锰酸钾贮备液，该试剂制备中，选择高锰酸钾3.2g，然后将其在水中溶解，溶解稀释后的体积为1000ml，随后在90~95℃环境中进行水浴处理，水浴时间为2h，静置两天后选取上部清液，并将去保存在棕色瓶中。（2）0. 01mol /L高锰酸钾标准溶液，原试剂来源于高锰酸钾贮备液，体积为100ml，然后在容量瓶中对其进行稀释，稀释后总体积1000ml。（3）硫酸1+3溶液，该溶液制备时，先准备300ml清水，然后缓慢加入浓硫酸100ml，在浓硫酸添加时，趁热滴定高锰酸钾标准溶液，当混合液出现粉红色时，停止滴加高锰酸钾。（4）控制实验温度120℃，然后对0. 6705g草酸钠进行烘干处理，并在100mL容量瓶中对其进行稀释，进而制成0. 10mol /L草酸钠标准贮备液。（5）选取草酸钠标准贮备液10ml，然后稀释成100ml草酸钠标准溶液。
2、实验方法
采用高锰酸盐指数分析仪对水样本进行测定时，分水样测定和实验样本测定两个环节。在水样测定中，需注重水中高锰酸盐指数的有效管理，通常，一旦水样的高锰酸盐指数超过4. 5mg /L，则表明水样污染较为严重，而且较高污染程度的水样会对仪器测量的精准度造成影响，对此，需进行水样的稀释处理。
实验样本测定步骤包括：（1）开启空气驱动泵，并对驱动泵的压力进行调节，通常，空气驱动泵压力需保持在4. 5MPa左右，该环节中，严禁驱动泵的气管打折。（2）开启仪器主机控制开关，然后根据实验步骤，打开各工作站软件系统。（3）在检测设备试剂管中，分别加入高锰酸钾泵、硫酸泵以及草酸钠泵试剂管，并设置一个空杯，然后点击“清洗管路”按钮，对试剂管中的水进行挤压处理，并将挤压的水放在空杯中。（4）分别量取空白试样及样品 100mL 放入样品杯中，加入转子之后将样品进行编号测定。
三、实验检测结果分析
1、样品检出限计算
要获取水环境监测的实际结果，需进行检出限的有效计算。本试验检测中，检出限的计算与国标计算依据保持一致，即按照（HJ168—2010）《环境监测分析方法标准制修订技术导则》进行检测计算。本实验采用滴定法进行计算，然后在检出限计算中，根据所用滴定管产生最小液滴的体积进行计算，计算公式如下：
式中，λ表示被测组分与滴定液的摩尔比，而ρ、V0、M1分别表示了滴定液质量浓度、滴定管最小液滴体积、被测项目的摩尔质量；M0、V1、分别代表滴定液摩尔质量和被测组分取样体积。需注意的是，k代表了系数，当k值为1时，表示是一次滴定，而当k值为2是，可能是反滴定或间接滴定[3]。
依据该计算公式，将高锰酸盐指数分析仪所测的各项数据带入检出限的计算公式，计算所得，检出限具体数值为0.05mg/L，而在国标体系下，通过该计算公式所得的检出限值为0.5mg/L，可见，通过高锰酸盐指数分析仪进行水环境监测，其检出限更低，检测结构精度更优。需注意的是，在试验中，样品实际检出限受温度影响，有研究显示，当仪器加热温度区间处于在 97~98℃时，测定结果均在真值范围内，结果准确度较高。
2、实验检测结果精密度和准确度分析
实验检测结果精密度和准确度分析分析过程中，先对样品溶液的浓密度进行控制。本次检验所采用的高锰酸盐指数标准物质样品浓度分三种情况，依次为（3.11±0.19）mg/L、（1.32±0.10）mg/L、（5.81±0.46）mg/L。然后通过平行试验对高锰酸盐指数分析仪所测结果的精密度、准确度进行测量确认，平行试验同步操作5次，速测结果取均值（见表1）。
表1 实验检测结果精密度和准确度分析结果
通过上表可知，在水环境监测中，控制水样品为高锰酸盐指数标准物质样品，则通过水样品为高锰酸盐指数分析仪对其进行测试，所测结果均在真值范围内，同时就相对标准差而言，其实际计算值均处于5%以内，这表明，采用高锰酸盐指数分析仪进行水环境监测时，监测结果精密度、准确度普遍较高。
结论
水环境监测对于水污染治理和水资源保护具有较大影响。结合本实验研究可知，在水环境监测过程中，采用高锰酸盐指数分析仪实际监测，其能有效反映水体受污染的程度，为后期水环境保护管理提供支撑。所需要注意的是，在高锰酸盐指数分析仪对于仪器加热区间的温度要求较高，并且这一温度与国标温度区间具有一定差异，将仪器加热温度控制在97~98℃，能有效地提升监测精度。
参考文献
[1]原晖.高锰酸盐指数分析仪在水环境监测中的应用[J].水资源开发与管理,2019(9):9-11+20.
[2]王治舵.光度滴定法在高锰酸盐指数在线分析的应用[J].化工管理,2017(26):76+78.
[3]姚德飞,邹爽,王国胜,等.水质监测系统中高锰酸盐指数在线分析仪常见故障分析[J].环境与发展,2016,28(5):80-85.