水体富营养化如何在线监测?氨氮、硝酸盐、活性磷酸盐原位监测技术解析

日期:2026-10-13 作者:admin 返回列表


营养盐是水体富营养化与赤潮暴发的“风向标”。从实验室取样送检到原位在线连续监测,水质营养盐分析正在把实验室“搬”到现场——本文解析氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐与活性磷酸盐的原位监测技术,并介绍朗诚 μChem NIA 2000 原位营养盐分析仪的落地方式。

01营养盐:富营养化与赤潮的“风向标”

氮、磷等营养盐过量输入,是水体富营养化的直接诱因,也是赤潮、水华暴发的物质基础。自然资源部发布的《2025年中国海洋生态预警监测公报》显示,2025年夏季我国近岸海域表层海水无机氮平均浓度为0.33毫克/升,与近十年平均值基本持平;尽管赤潮发现次数和面积较近十年平均值有所下降,但局地性生物暴发、河口低氧等生态风险依然存在,营养盐监测仍是近岸海域生态管理的基础工作。

在海水与河湖监测中,四项指标最受关注:氨氮(N-NH₃)、硝酸盐(N-NO₃)、亚硝酸盐(N-NO₂)和活性/正磷酸盐(P-PO₄)。它们既是水体污染负荷的“体温计”,也是藻类生长快慢的“仪表盘”,更直接服务于海洋监测站、环境监测中心和湖泊水库管理单位的日常监管与预警研判。

监测船在赤潮密集海域现场观测

图1 监测船在赤潮密集海域现场观测(来源:国家海洋局北海监测中心资料图)

02实验室取样送检,为什么总是“慢半拍”

传统营养盐监测,靠现场取样、固定保存、送回实验室比色分析完成。一个完整周期往往以小时甚至天计,而赤潮、突发污染的发展窗口往往只有几十个小时——等实验室数据出来,浓度峰值可能已经错过。离散采样不仅时间差大,数据点稀疏,难以捕捉浓度的早期跃升,更难支撑实时预警和趋势研判。

正因如此,越来越多监测场景要求从“定期取样”转向“现场连续读数”:把分析设备直接放到水体旁边甚至水下,按设定频次自动分析、自动回传。

03原位在线监测,怎么把实验室搬去现场

原位营养盐分析仪的核心思路,是把实验室里成熟的比色分析“微型化、自动化”到一台筒式设备中。它采用间断取样技术结合流通池比色,以经典分光光度法测量,分析过程模拟手工操作,检测原理遵循国家和行业标准,确保现场数据与实验室方法可比、可追溯。

具体工作时,设备通过多通阀与定量分配系统,把水样和化学试剂精确导入主分析流路,完成反应后自动比色得出各营养盐浓度。整套设备可集成在监测浮标、岸基站、监测船和微型趋势站上,无人值守、长期连续运行,数据实时回传监控平台。

集成太阳能供电的水质监测浮标

图2 集成太阳能供电的水质监测浮标(来源:朗诚科技)

04产品落地:朗诚 μChem NIA 2000

作为广东省名优高新技术产品,朗诚 μChem NIA 2000 原位营养盐分析仪是公司自主研发、拥有独立知识产权的水质营养盐原位监测传感器。设备标配氨氮、正磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐四项参数,可根据监测需要选配总磷、总氮、六价铬、氯化物、硅酸盐、铁离子等指标。

在性能上,它采用间断化学分析取样方式,取样精度可达0.1微升;多通道LED复合光源耦合效率高、功耗低;筒式整体结构适配长期野外环境,废液量小、维护周期长,工作状态功耗仅8瓦、待机约1.2瓦。产品适用于海水、地表水、饮用水、废水、地下水等不同水体的原位与便携监测,也便于在监测浮标、监测浮排、监测船和微型趋势站上集成应用。

μChem NIA 2000 原位营养盐分析仪

图3 μChem NIA 2000 原位营养盐分析仪(来源:朗诚科技)

∞结语:从趋势看需求

当前,美丽海湾建设扩面提质、入海排污口常态化监管、入海河流总氮污染治理持续推进,营养盐在线监测需求稳定增长。行业正从“离散取样送检”走向“原位连续组网”,并进一步延伸到长期数据服务:设备交付只是开始,数据的质量控制、运维保障与趋势解读,才是监测价值的最终落点。

对朗诚科技而言,以浮标、岸基站、海床基构建立体监测网络,再叠加 μChem 系列原位分析仪器与长期数据服务,正是这套“装备+组网+数据”一体化能力的典型落点,也为各类水体的营养盐监测与富营养化预警提供了可落地的技术支撑。