應用便攜式快速水質檢測儀測定生活用水中的亞硝酸鹽

(1.北京普析通用儀器有限公司， 北京 101200；2. 北京出入境檢驗檢疫局，北京 100026；3.北京工業技師學院, 北京 100023)

1 前言

針對目前現場環境監測的特點和基層的需求，北京普析通用有限責任公司承擔十一五攻關項目研制開發了便攜式快速水質檢測儀，該儀器采用了不同于傳統分光光度計的光路結構，大大的提高了儀器的性能。其波長范圍涵蓋了380～800nm[1]。同時，該儀器體積小、重量輕，配有大容量充電電池，可非常方便的實現在線測量和野外現場的環境監測分析和應急監測分析。

利用便攜式快速水質檢測儀對生活用水中亞硝酸鹽進行了測定，并與國標法相對照。采用便攜式快速水質檢測儀采用改進方法測定生活用水中的亞硝酸鹽和TU-1901采用標準方法相比，其相對誤差在±0.36%之內。采用數理統計的t檢驗，可以發現兩方法之間沒有顯著性差異。

本法適用飲用水、地表水、地下水、生活污水和工業廢水中的亞硝酸鹽測定。水樣經0.45μm濾膜過濾后適用海水及河口水中亞硝酸鹽的測定。

2 方法原理

考慮到便攜式快速水質檢測儀本身小巧便攜的特點，對所應用的試劑配制、操作方式等方面進行了改進，其配套使用的試劑及輔助玻璃儀也同樣做到小型方便，故采用10mL比色管及分裝好的小劑量裝的試劑以便于現場操作。其特點有以下幾個方面：

(1)從使用的玻璃儀上，國標法采用的25mL比色管，較大，不適合現場使用，便攜式快速水質檢測儀配套使用的是10mL比色管，方便攜帶。

(2)從試劑的使用量及使用方式上，國標法加入的試劑量大，便攜式快速水質檢測儀使用的試劑小于國標法所用試劑量的1/2，大大減少了操作的復雜程度、節約了測試的時間。

(3)從過濾方式上，國標采用慢速定量濾紙過濾，耗時長，不利于現場測定，便攜式快速水質檢測儀采用微孔濾膜過濾的方式，極大節約了時間。

便攜式快速水質檢測儀采用方法是在原有國家標準方法—鹽酸萘乙二胺分光光度法(GBT 7493-1987)[2,3]改進而來的。其原理相同：

在酸性介質中亞硝酸鹽與磺胺進行重氮化反應，其產物再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色偶氮染料，用分光光度法測定。

大量的硫化氫干擾測定，可在加入磺胺后用氮氣驅除硫化氫。

測定范圍：0.005～0.16mg/L(對于亞硝酸鹽氮含量超過0.20mg/L的水樣可稀釋后測定)。

該方法適用于飲用水、地表水、生活污水和工業生活用水中亞硝酸鹽的測定。

為驗證改進后實驗結果的準確度及精密度，便攜式快速水質檢測儀采用改進方法與一般紫外可見分光光度計的國標法進行對照實驗。

3 實驗部分

3.1 儀器

便攜式快速水質檢測儀(北京普析通用儀器有限責任公司)

TU-1901型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)

3.2 試劑

(1)磺胺溶液：10g/L(亞硝酸鹽測定試劑№1)

稱取1.0g磺胺(NH2SO2C6H4NH2)，溶于70mL鹽酸溶液(1+6)，用水稀釋至100mL，盛于棕色試劑瓶中，有效期為2個月，倒入塑料滴瓶中使用。

(2)鹽酸萘乙二胺溶液：1g/L(亞硝酸鹽測定試劑№2)

稱取0.1g鹽酸萘乙二胺(C10H7NHCH2CH2NH2? 2HCl)，溶于100mL水中，盛于棕色試劑瓶中于冰箱內保存，有效期為1個月，倒入塑料滴瓶中使用。

(3)國標法試劑配制參見國家標準[2]GBT 7493-1987

(4)水中亞硝酸鹽溶液標準物質329μg/mL：中國計量科學研究院。

(5)去離子水

3.3 操作流程

應用便攜式快速水質檢測儀測定生活用水中的亞硝酸鹽的操作流程[4]見圖1。

圖1 便攜式快速水質檢測儀測定亞硝酸鹽操作流程(改進法)

實驗對亞硝酸鹽標樣和實際的工業生活用水水樣分別用便攜式快速水質檢測儀(改進法)和紫外可見分光光度計TU1901(GBT 7493-1987國標法)進行了測定，兩者測定的結果很為接近。

3.4 實驗結果

(1)標準曲線繪制(圖2、圖3)

圖2 國標法標準曲線(TU-1901 )

從圖2和圖3可以看出，國標法和改進法測定亞硝酸鹽標樣標準曲線的線性關系都很好。

(2)標樣測定

分別用兩種亞硝酸鹽標準樣品(中國環境監測總站提供)進行了對比實驗，國標法(TU-1901)與改進法(便攜式快速水質檢測儀)使用各自的標準曲線，每個標樣平行測定6次。計算6次測定的平均值和相對標準偏差，并以中國環境監測總站提供的標準數值為基準，計算各自的相對誤差，其結果如表1所示。

表1 標樣測定結果(n=6) mg/L

(3)生活用水測定

分別采用國標法和改進法測定黃松峪水庫、金海湖水庫、涼水河水庫、通惠干渠、亮馬河水庫、清河水庫、北運河水庫、東鹿角村井水、東高村灌溉用水、平谷自來水共10個水樣中的亞硝酸鹽含量，其結果如表2所示。并以標準方法為準，判斷分析便攜式快速水質檢測儀測定結果的準確度。

表2 生活用水水樣亞硝酸鹽測定的對比結果 mg/L

3.5 數理統計分析

從分析結果可以看出，采用便攜式快速水質檢測儀采用改進方法測定生活用水中的亞硝酸鹽和TU-1901采用標準方法相比，其相對誤差在±0.36%之內。采用數理統計的t檢驗[5]，檢驗兩種方法是否存在顯著性差異(表3)。

表3 兩種方法測定結果的一致性檢驗

計算統計量，Sdi=0.501,Sd=0.1583, 自由度f=10-1=9

t=∣d∣/Sd=1<2.226(t0.05(9))

根據以上計算，可以發現兩方法之間沒有顯著性差異。由此可見，采用便攜式快速水質檢測儀(改進法)測定水中的亞硝酸鹽是可行的。

4 結論

北京普析通用儀器有限責任公司生產的便攜式快速水質檢測儀在監測水中亞硝酸鹽時，與標準方法相比其相對誤差在±0.36%之內，采用數理統計的t檢驗沒有顯著性差異。鑒于該儀器便攜的特點，儀器帶到現場可以在采樣后盡快分析，與監測要求不超過24h相比更具優勢。特別適宜于一線監測人員野外現場和應急場合的監測。

[1]北京普析通用儀器有限責任公司.T3WS便攜水質快速檢測儀(可見分光光度計)中文使用說明書[Z]. 2011.

[2]GBT 7493-1987 水質 亞硝酸鹽氮的測定 分光光度法[S]. 北京：中國標準出版社(1987).

[3]國家環保總局編. 水和生活用水監測分析方法[M].第四版. 北京：中國環境科學出版社(2002).

[4]北京普析通用儀器有限責任公司.T3WS水質分析操作方法指南[Z].2009.

[5]環境水質監測質量保證手冊[M].北京：化學工業出版社(1994)