基于光电传感δ15N的潍坊地下水硝酸盐污染检测（二）

2、室内实验部分-传感器实用性的实验

首先配制不同浓度的硝酸钠溶液，配制的浓度分别为1.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0.40.0和50.0mL/L，在上述溶液中，硝酸根（δ¹⁵N）的浓度分别为0.138、0.685、1.359、2.052、2.784、3.521、4.536、5.521、6.243和6.956mg/L。分别利用硝酸盐δ¹⁵N检测传感器对上述溶液进行检测，对不同溶液的吸光度进行记录，并绘制硝酸盐δ¹⁵N浓度——吸光度在210nm波长处的曲线，实验结果如下图4所示：

从上图4中的实验结果能够得知，水中硝酸盐的浓度在0～7mg/L的范围内，硝酸根（δ¹⁵N）的浓度-吸光度曲线的复相关性系数为0.992，这两者呈现出较高的相关性。这表明硝酸盐污染检测传感器对硝酸根具有非常高的敏感性，能够满足山东潍坊地下水硝酸盐污染检测的需求。将由此曲线得到的公式写入系统数据处理程序中，然后利用传感器进行潍坊地下水检测，就能够实时得到潍坊地下水硝酸盐的浓度。

传感器实用性主要包括稳定性、重复性、和灵敏度。具体的测试方法如下所述：稳定性测试：随意选取一份山东潍坊市军埠口镇的一份水样，并将按体积均分为10等份，分别装在10个试管中，利用本文设计的传感器分别对这10个实验中的水体样本进行检测，对测得的数据进行记录，并计算差异性系数（CV值），实验结果如下图5所示：

从图5中的实验结果能够得知，差异性系数的值为3.12%，这表明本文设计的传感器具有较高的稳定性。重复性测试：随意选取一份山东潍坊市军埠口镇的一份水样，利用本文设计的传感器每间隔2min检测一次，共检测10次，对测得的数据进行记录，并计算差异性系数（CV值），实验结果如下图6所示：

从上图6中的实验结果能够得知，差异性系数的值为2.92%，这表明本文设计的传感器具有较高的重复性。灵敏度测试：利用最低检出门限作为传感器灵敏度检测的依据。配置0.1mL/L的硝酸钠溶液作为检测样本，在同一环境下利用本文设计的传感器对硝酸盐样本进行重复检测10次，标准差（SD）的计算结果为0.0228，灵敏度检测公式为：

MDL=3.143δ，（δ为对同一样本重复检测10次得到的标准差），最后得到本文设计的传感器的最低检测门限为0.065mL/L。这表明本文设计的传感器有着良好的灵敏度。具体的实验结果如下表1所示：

3、室外实验部分-采样点地下水的检测

利用本文设计的地下水硝酸盐污染检测传感器对山东潍坊市军埠口镇的5个采样点的地下水进行检测，同时利用国标法进行对比检测，实验结果如下表2所示：

从上表1中的实验数据能够得知，利用本文设计的传感器对山东潍坊军埠口镇几个采样点的地下水硝酸盐的污染进行检测，获得的检测误差均在5%以内，完全满足检测的要求。同时从检测结果可以看出，地下水采样点距离工矿企业越近，地下水中硝酸盐的浓度就越高，表明，地下水硝酸盐的污染程度就越严重。对山东潍坊军埠口镇几个采样点的地下水样进行加标回收检测，获得实验结果如表3所示。从表2中的实验结果能够得知，对山东潍坊市军埠口镇地下水样进行加标回收测试，获得的回收率结果在93.9%～115%之间，能够很好的满足地下水硝酸盐污染检测的需求。

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