为什么要监测 pH?
pH,溶液当中的氢离子浓度,是一个描述水体化学性质变化的重要的指标参数。水体的pH值决定了化学组成成分,如营养盐和重金属的溶解度和生物可利用性,并在细胞的层面和结构的层面上影响生物体的组织。pH通常以对数的,以7为中性点在0-14的量程范围内进行测量。测量值小于7说明酸性,大于7说明酸碱度为碱性。例如,溪水正常的pH值的范围是介于6-8之间, 柠檬汁的pH值在3左右,氨水的的pH值在12左右。在限定的区域内,在受到来自农业、生活污水和工业领域排放的影响,所富含的营养盐、化学物质、重金属被排放到水体后,pH值会发生剧烈并迅速地变化。在开放的海域里,由于大气当中比较高的CO2水平超出了海水缓冲pH值变化的能力,pH值存在下降的趋势(海洋酸化)。
原位监测pH的挑战
在自然水体中连续运行的情况下,pH传感器(和其他原位测量的传感器一样)可能会产生两种类型的漂移 :
漂移率及其对数据质量的影响是决定维护周期、运行成本和耗费在对数据进行后处理以消除漂移影响的最主要的因素。将pH传感器的漂移定量化和最小化是获取pH数据并对数据质量充满信心的重要挑战。
原位监测pH的优势
漂移对运营成本的影响
Alliance for Coastal Technology 估计由于生物玷污导致的维护成本大约占了50%的运营的预算。普通的用于降低pH传感器生物玷污漂移的技术包括机械刷、金属(铜合金)传感器测量杯、铜合金网、化学喷剂、防玷污胶带、duct 胶带和塑料包裹另外一个最小化影响传感器的生物生长的方法是在两次测量的间隔阻止外部环境的水进入传感器。
漂移对数据质量的影响
结论
理想的pH监测方案是最小化校准漂移并消除生物玷污对传感器性能和精度的影响。它满足了连续、准确、原位的pH测量的要求 – 同时获得相关的参数如温度、溶解氧和叶绿素A的浓度,并且确保运营成本低并获得最好的长期数据质量。
END
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