海水 COD 监测中 UV 法的技术挑战与解决方案

海水具有高盐度（NaCl 浓度约 35g/L）、高浊度（含浮游生物、泥沙）、有机物种类特殊（如海洋腐殖质）等特点，对 UV 法 COD 监测提出特殊挑战，针对性解决方案如下：

高盐度干扰与抑制

干扰机制：海水中高浓度氯离子（约 20g/L）会吸收 254nm 紫外光（摩尔吸光系数约 300L/(mol・cm)），导致 COD 测量值偏高（纯海水的氯离子贡献相当于 COD 约 50-100mg/L）。

解决方案：

氯离子选择性透过膜：采用聚酰胺复合膜，膜孔径仅允许有机物通过，阻止氯离子进入流通池，实验表明可使氯离子干扰降低 90% 以上。

数学模型校正：通过实验建立氯离子浓度与吸光度的关系模型（ACl⁻ = k×[Cl⁻]×b，k 为氯离子吸光系数，b 为光程），仪器内置氯离子电极实时测量 [Cl⁻]，自动从总吸光度中扣除 ACl⁻，得到纯有机物吸光度。

浮游生物与浊度干扰处理

干扰特点：海水中的浮游生物（如藻类、浮游动物）和悬浮泥沙会导致严重的光散射，且浮游生物自身含叶绿素（吸收部分紫外光），双重干扰使 COD 测量偏差可达 ±30%。

解决方案：

三级预处理：①200μm 滤网去除大型浮游生物；②离心分离（3000rpm）去除泥沙和小型浮游生物；③0.45μm 滤膜过滤胶体颗粒，预处理后浊度可从 100NTU 降至 10NTU 以下。

叶绿素补偿：增加 430nm 波长（叶绿素特征吸收峰），通过测量 A430 计算叶绿素浓度，建立叶绿素对 254nm 吸光度的贡献模型，进行针对性补偿。

海洋有机物校准方法

挑战：海水中的有机物以海洋腐殖质、蛋白质、碳水化合物为主，与淡水有机物（如陆源腐殖质）的紫外吸收特性差异较大，用传统邻苯二甲酸氢钾标准溶液校准会导致误差。

解决方案：

海水专用标准物质：采用经过认证的海水 COD 标准物质（如国家海洋环境监测中心研制的海水 COD 标准溶液），其有机物组成与实际海水一致，校准后误差可降至 ±5%。

现场校准因子：在监测点采集海水样品，用重铬酸钾法（适用于海水的改进方法，如碱性高锰酸钾法）测量实际 COD 值，与 UV 法测量值对比，计算现场校准因子（k = COD 国标 / CODUV），用于日常测量校正。

仪器防护设计

防腐蚀：采样泵、管路、流通池采用钛合金或 PTFE（聚四氟乙烯）材料，耐海水腐蚀（避免金属部件被氯离子腐蚀）。

抗生物附着：在采样口和管路内壁涂覆防生物附着涂层（如纳米银涂层），抑制藻类、微生物生长，延长预处理系统寿命（从 1 周延长至 1 个月）。