包装饮用水，矿泉水中臭氧检测方案(水质分析仪)

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DPD法用于包装饮用水和天然矿泉水的臭氧检测 摘要：N,N-二乙基-对苯二胺(DPD)能够被包括臭氧在内的多种氧化性消毒剂氧化产生红色，由于对臭氧不存在特异反应，因此没有列为我国水中臭氧检测的标准方法。包装饮用水和天然矿泉水的产品水消毒由于没有引入其它种类消毒剂，仅使用低浓度臭氧进行消毒，因此能够使用DPD法进行检测，以替代传统的滴定法或靛蓝比色法，可大大节省工厂生产及品控的检测成本、缩短检测时间，进一步保证产品水的的品质安全。 1、包装饮用水及天然矿泉水的生产工艺及消毒控制要求 据《食品安全国家标准 包装饮用水》（GB19298-2014）规范，所有以生活饮用水作为原料，经过脱气、过滤、臭氧化消毒等工艺处理，不改变水的物化性质的的自来来源饮用水，均被称为包装饮用水，原来市场上常见的如蒸馏水、纯净水、矿物质水等产品，均含在此范畴内。除这一类包装饮用水外，还有采用天然水源，只经过简单的过滤处理，得到的天然泉水或矿泉水，属于另一类产品。对于天然水，也只能通过更低浓度的臭氧进行基础灭菌处理，而不允许使用如余氯、二氧化氯等其它形式的氧化性消毒剂进行处理。 天然矿泉水（包括天然泉水）由于要严格控制水中溴化物被氧化产生溴酸盐的问题，因此通常使用的臭氧消毒浓度不超过0.05mg/L。包装饮用水因为以自来水为水源，本身溴化物浓度较低，且经过几级净化，因此没有溴酸盐超标的顾虑，臭氧投加消毒浓度通常可达到0.8mg/L甚至更高，同时生产线上还会对刚下线的产品水进行每小时一次的抽瓶检，要求臭氧在瓶中的残留浓度不应低于0.5mg/L。 如果根据国家标准，例如《生活饮用水标准检验方法》（GB/T5750-2006）的要求，水中臭氧的检测有两种标准方法可以选择，即碘量法和靛蓝分光光度法。碘量法由于需要执行滴定操作，无法在生产线上进行，只能在品控实验室进行，且由于检测过程繁复，难以用于频繁检测。靛蓝分光光度法属于现场快检的方法，且有预制式试剂可使用，检测灵敏度非常高，但缺点在于成本极高，单次检测耗材价格可达几十元人民币，且通常货期很久，工厂仍然不可能使用这种方法来进行频繁的瓶检。 DPD方法本身试剂成本低廉，操作简单，因此对于包装饮用水或天然矿泉水这一类仅使用臭氧进行消毒的清洁水样品来讲，不失为一种良好的替代检测方案。百灵达DPD预制试剂和手持式比色计在国内已经取得了非常广泛的应用，工厂反应良好。 2、DPD法检测臭氧的可靠性分析 2.1 包装饮用水生产线上与碘量法的对比 该对比试验在国内某包装饮用水生产车间进行，为期一周，样品种类包括工厂库房储存的产品水（检测臭氧分解及残留情况，浓度<0.5mg/L）、生产线上灌瓶后的产品水（残留浓度>0.5mg/L）、臭氧投加点（浓度控制范围0.8 – 1.2mg/L）以及臭氧发生器内的吸收样品（浓度最高）。此期间白天班次生产线上每半小时取样一次，对同一样品同时使用百灵达DPD试剂与比色计、以及碘量法进行检测。两种方法的数据对比如图1所示： 从图1数据可以看出，百灵达DPD检测系统对于各类水样的臭氧检测结果与碘量法结果整体变化趋势一致。但对于同一个浓度范围内的样品，碘量法检测结果呈现更为明显的波动性，而DPD方法的数据稳定性更好。这主要是由于滴定法的终点判定主要依赖于操作人员的经验和操作手法，当更换操作人员时，很容易对滴定终点产生不同的判断，从而导致检测数据出现波动，对于低浓度的样品表现更为明显。 图1. 连续采样情况下百灵达DPD比色法与碘量法的检测结果对比 2.2 DPD方法与靛蓝法的对比 对于天然泉水或矿泉水，为避免溴酸盐超标问题，对于臭氧消毒浓度的控制极其严格，通常不超过0.05mg/L，并会在生产环节辅以紫外消毒等非接触式消毒法做进一步保障。对于这种极低浓度的臭氧检测，靛蓝法的高灵敏度具有很好的适应性，但由于试剂本身的高昂价格，工厂通常很难承受。 以下实验在北京市疾控中心实验室进行。采用百灵达DPD试剂与比色计（记做仪器I），和实验室经过方法验证的靛蓝法试剂和比色计系统（记做仪器II、III）进行对比。臭氧以台式臭氧发生器产生，投入纯净水中制备待测样品。具体实验数据记录见表1： 表1. 百灵达DPD法与靛蓝法的对比 臭氧发生时间min 仪器I读值mg/L 仪器II读值mg/L 仪器III读值mg/L 0.5 0.06 0.05 0.06 1 0.09 0.08 0.09 3 0.19 0.19 0.18 5 0.25 0.24 0.24 10 0.31 0.31 0.30 20 0.41 0.40 0.41 30 0.44 0.44 0.43 30 0.38 0.38 0.38 60 0.49 0.48 0.48 90（6组平行样） 0.47 0.46 0.46 0.47 0.47 0.46 0.48 0.46 0.45 0.48 0.46 0.45 0.47 0.45 0.46 0.48 0.46 0.44 均值：0.47 波动差：0.01 均值：0.46 波动差：0.01 均值：0.45 波动差：0.02 从表1数据可以看出，DPD法与靛蓝法具有良好的数据一致性。 3. 结论 通过实验室和工厂生产现场的大量实验数据表明，DPD法对于包装饮用水及天然矿泉水（包括天然泉水）的臭氧检测具有良好的可靠性，与碘量法和靛蓝分光光度法都具有良好的一致性，并体现出了良好的数据稳定性。能够满足水厂生产线上高频次、高精度、低干扰的检测需求，并具有检测成本低廉、操作简单的优势，完全能够满足生产及品控管理的需要，是一种非常可靠的臭氧检测手段。 2.2 DPD方法与靛蓝法的对比对于天然泉水或矿泉水，为避免溴酸盐超标问题，对于臭氧消毒浓度的控制极其严格，通常不超过0.05mg/L，并会在生产环节辅以紫外消毒等非接触式消毒法做进一步保障。对于这种极低浓度的臭氧检测，靛蓝法的高灵敏度具有很好的适应性，但由于试剂本身的高昂价格，工厂通常很难承受。 以下实验在北京市疾控中心实验室进行。采用百灵达DPD试剂与比色计（记做仪器I），和实验室经过方法验证的靛蓝法试剂和比色计系统（记做仪器II、III）进行对比。臭氧以台式臭氧发生器产生，投入纯净水中制备待测样品。具体实验数据记录见表1：表1. 百灵达DPD法与靛蓝法的对比臭氧发生时间min仪器I读值mg/L仪器II读值mg/L仪器III读值mg/L0.50.060.050.0610.090.080.0930.190.190.1850.250.240.24100.310.310.30200.410.400.41300.440.440.43300.380.380.38600.490.480.4890（6组平行样）0.470.460.460.470.470.460.480.460.450.480.460.450.470.450.460.480.460.44均值：0.47波动差：0.01均值：0.46波动差：0.01均值：0.45波动差：0.02从表1数据可以看出，DPD法与靛蓝法具有良好的数据一致性。