全自動連續流動分析儀測定地表水中總氮

陳　軍，封蓉芳，朱建豐

全自動連續流動分析儀測定地表水中總氮

陳軍，封蓉芳，朱建豐

（江陰市疾病預防控制中心，江陰 214432）

采用連續流動分析法測定地表水中總氮。實驗結果表明：在0～5.0mg/L濃度范圍內，該方法的相關系數達0.9997，方法檢出限為0.028mg/L，定量限為0.084mg/L，RSD為0.40%～0.68%，可適用于地表水中總氮的分析。

全自動連續流動分析儀；地表水；總氮

在自然環境和人類活動中，由于各種因素的影響使得天然水體中氮、磷等物質含量大大增加，致使生物和生物類大量繁殖，水中溶氧極度消耗，水質逐漸惡化，進而出現富營養化狀態。這樣水中容易產生大量有毒污染物，進入人體后累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化，引起暫時或持久的病理狀態，甚至危及生命。而在惡化水質的評價指標中，總氮是控制水質質量的重要指標之一［1］。傳統測定水中總氮的方法是紫外分光光度法（HJ 636—2012）［2］，該方法對空白值要求非常嚴格，實驗結果常偏高，分析時間長，操作繁鎖，受外界干擾因素多。為此我們將“SKALAR San++”流動注射分析引入到總氮的監測中，實現了自動化在線檢測，大大提高了分析效率，并減少了測定過程中的誤差。

1　實驗部分

1.1方法依據

HJ 667—2013 水質 總氮的測定 連續流動-鹽酸萘乙二胺分光光度法。

1.2實驗原理

1.2.1流動分析儀原理

試樣與試劑在蠕動泵的推動下進入化學反應模塊，在密閉的管路中連續流動，被氣泡按一定間隔規律地隔開，并按特定的順序和比例混合、反應，顯色完全后進入流動檢測池進行光度檢測。

1.2.2化學反應原理

在堿性介質中，試料中的含氮化合物在107～110℃紫外線照射下，被過硫酸鹽氧化為硝酸鹽后，經鎘柱還原為亞硝酸鹽。在酸性介質中，亞硝酸鹽與磺胺進行重氮化反應然后與鹽酸萘乙二胺偶聯生成紫紅色化合物，于波長540nm 處測量吸光度。

1.3儀器

全自動連續流動分析儀（SKALAR San++）

1.4試劑與標準物質

Millipore-Elix超純水系統所制一級純水，過硫酸鉀（MERCK 1Kg/瓶 批號：K46112391510），氫氧化鈉（上海凌峰化學試劑有限公司 分析純 500g/瓶 批號：011112），鹽酸（32%，江陰市化學試劑廠 優級純 500mL/瓶 批號：100317），硼酸（MERCK 500g/瓶 批號：B1074165423），氯化銨（國藥集團化學試劑有限公司 分析純 500g/瓶 批號：20151015）氨水（國藥集團化學試劑有限公司 分析純 500mL/瓶 25%～28%，批號：20150930）Brij35（儀器公司配套 30%），磺胺（國藥集團100g/瓶 批號：20150123），1-萘乙二胺二鹽酸鹽（上海強順化學試劑有限公司 批號：20140108）?？偟獦藴蕛湟海ň幪朑BW（E）081019 定值日期2015年7月 有效期限2018年6月），水質總氮標準樣品（編號GSB 07-3168-2014 定值日期2014年12月 有效期限2019年11月）。

1.5操作步驟

（1）總氮標準儲備溶液：編號GBW（E）081019，標準值500mg/L，相對不確定度1%，定值日期2015年7月，有效期限2018年6月。

（2）用10mLA級移液管吸取標準儲備溶液于100mlA級容量瓶中，用純水定容至刻度，濃度為50mg/L，此為標準使用液。

（3）用10mL分度吸管分別吸取0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL標準使用液。于100mLA級容量瓶中，用純水定容至100mL，濃度分別為0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mg/L，此為標準系列。

（4）接通總氮的各個流路，打開進樣器和主機和電腦電源，打開數據轉化器，打開軟件確認信號是否正常，將所有試劑管路放在新鮮的純水中，打開加熱器至110℃，沖洗總氮管路約30min。將試劑管路和沖洗管路一一對應地放進配好的試劑中，打開空氣壓縮器及紫外消解器，待消化待加熱器溫度穩定在110℃時，打開鎘柱使試劑直接通過鎘柱。將盛有標準溶液及水樣的樣品管置于自動取樣器的固定架中，設置儀器工作條件，待基線走穩后，編輯樣品表格，開始進樣并采集吸光度信號。

（5）儀器參數：進樣時間：70s；沖洗時間120s；空氣時間0s；每杯取樣次數1次；峰形檢測參數：探測峰起始值：0.01ABS；峰形寬度：30%；其他杯：拒絕高度：0.003ABS；峰形寬度30%；起始忽略：900s；結尾忽略120s；自發時間：1 500s；測量窗75%。

峰形圖見圖1。校準數據見表1。

圖1　峰形圖

表1　標準系列

校準結果如下

回歸曲線 y=0.001 371x+0.106 5 相關系數 0.999 7

實驗結果說明，溶液濃度值在0.00～5.00mg/L之間有很好的線性關系。

2　檢出限和定量限

以0.05mg/L的總氮溶液重復測定9次，計算標準偏差，以其3倍的標準偏差作為檢出限，10倍的標準偏差作為最低定量濃度。檢出限為0.028mg/L，定量限為0.093mg/L。

3　精密度、準確度試驗

3.1精密度試驗

分別取1.0、3.0、5.0mg/L的總氮標準溶液作為低中高樣品溶液進行精密度試驗。結果見表2。

表2　精密度試驗

3.2準確度試驗

環境標準樣品：編號GSB 07-3168-2014 定值日期2014年12月，有效期限2019年11月，標準值1.98mg/L，擴展不確定度0.13mg/L，按證書要求取10mL于250容量瓶以純水定容至刻度后測定。

取8份稀釋后標準樣品于比樣品管中，再按法操作，共測定8份平行樣品。測定結果見表3。

表3　標準樣品測試結果 　　 mg/L

4　結論

從上述實驗數據可以看出：利用全自動流動注射儀測定地表水中總氮檢出限為0.028mg/L，定量限為0.093mg/L，標準系列在1.0～5.00mg/L之間，線性為0.999 5，關系良好，3個濃度組相對標準偏差均在0.40%～0.68%之間，以環境標準樣品測定來看，測定值在該樣品的不確定度范圍內，準確度較好，能夠滿足日常工作地表水監測中衛生標準的要求［4］。并且測定樣品速度可以達到30個/h，提高了檢測效率，并且減少了有機溶劑對環境的污染。

［1］ 魏復盛.水和廢水監測方法［M］.北京：中國環境科學出版社，1989：278-280.

［2］ HJ 636—2012水質總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法［S］.

［3］ HJ 667—2013水質 總氮的測定 連續流動-鹽酸萘乙二胺分光光度法［S］.

［4］ GB 3838—2002，地表水環境質量標準［S］.

Determination ofTotal Nitrogen in Surface Water by Automatic Continuous Flow Analysis（CFA）

Chen Jun，Feng Rong-fang，Zhu Jian-feng

This experiment was used to determine the total nitrogen in surface water by automatic Continuous Flow Analysis.The experimental results show that in 0～5.0 mg/L concentration range，the method of correlation coefficient is 0.9997，method detection limit was 0.028 mg/L，quantitative limit was 0.084 mg/L，RSD was 0.40% ～ 0.68%，and can be applied to the analysis of total nitrogen in surface water.

automatic Continuous Flow Analyzer；total nitrogen；surface water

X832

A

1003-6490（2016）06-0148-02

2016-06-06

陳軍（1978—），男，江蘇江陰人，主管技師，主要從事食品及水質等方面的理化檢驗工作。