工業用水中氨氮的兩種測定方法的對比研究

呂麗麗

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局測試中心 烏魯木齊 830026）

氨氮是水和廢水監測中的一項重要指標，氨氮對人體和水生物危害極大[1]。一是因為氨氮在水體中硝化作用的產物硝酸鹽和亞硝酸鹽對飲用水有很大危害，進而可能對人體造成健康危害。二是氨氮的毒性對水生物產生危害作用，降低其生產速度和繁殖能力，甚至導致其死亡。因此檢測水體中氨氮的含量對控制環境質量有非常重要的意義[2]。目前，水中氨氮的測定方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法、流動注射-水楊酸分光光度法、氣相分子吸收光譜法等[3]。相比較而言，納氏試劑分光光度法作為傳統經典方法，具有操作簡便、快速、靈敏度高等優點，可適用于地表水、地下水、生活污水中氨氮的測定，被廣泛應用于我國的環境監測和科學研究工作中[4]。流動注射法作為新發展起來的方法，具有環境友好、無污染、高效連續、適合大批量樣品的分析等特點。本文對兩種方法進行比較，顯示兩種方法都適合于氨氮的準確測定，納氏比色法在測定方面更穩定，重現性好，用時少，周期短，而流動注射法的檢出限更低，環境更友好，避免使用有毒試劑，適合大批量的環境水樣分析。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

U-3010 紫外分光光度計（日本日立公司），配有1cm和3cm比色皿。

iFA7 全自動多參數流動注射分析儀（北京吉天儀器）。

所用試劑均為分析純，實驗用水為18.3MΩ*cm的超純水。

氨氮標準溶液為北京北方偉業計量技術研究院GBW(E)083304標準溶液（1000 mg/L)。

1.2 水樣預處理

無色澄清的水樣可直接測定，色度、渾濁度較高和含干擾物質較多的水樣需經過蒸餾或絮凝沉淀等預處理步驟。所有樣品采樣后立即加硫酸酸化至pH＜2，在24h 內測定，測定時中和至中性。

1.3 試驗方法

納氏試劑比色法的原理是碘化汞與碘化鉀的堿性溶液與游離氨生成淡紅棕色膠狀化合物。測定氨氮要準確測定氧化二汞碘化氨絡合物。試劑有無氨水，納氏試劑，氫氧化鈉溶液，硫酸鋅溶液，酒石酸鉀鈉溶液。分取適量預處理過的水樣50mL 于50 毫升比色管中，加入1.0mL 酒石酸鉀鈉溶液，搖勻后加入1.0mL 納氏試劑，搖勻放置10min后，以純水為參比，于波長420nm處測量吸光度。以空白校正后的吸光度為縱坐標，以其對應的氨氮含量為橫坐標，繪制校準曲線。

全自動流動注射分析法原理是在堿性介質中，試料中的氨，銨離子與次氯酸根反應生成氯胺。在50℃和亞硝基鐵氰化鈉存在的條件下，氯胺與水楊酸鹽反應生成藍綠色化合物，于660nm 波長處測量吸光度。所用試劑有緩沖溶液R1:加入33g酒石酸鉀鈉，加水溶解，再加入24g 檸檬酸鈉，用去離子水定容至1L。水楊酸鈉-硝普鈉溶液R2:加入25g 氫氧化鈉，用去離子水溶解，再加入80g水楊酸鈉和5g硝普鈉用水定容至1L。二氯異氰尿酸鈉溶液R3：稱取4g二氯異氰尿酸鈉溶于1L容量瓶中。所有試劑使用前用0.45μm濾膜過濾并進行脫氣處理。

啟動流動注射分析儀模塊及電腦后，將進液管浸入無氨水液面下。清洗液管，將盛水樣品管置于取樣器固定架，接通各流路，泵入無氨水走基線，平穩后進樣繪制工作曲線。儀器工作參數見下表1。

表1 儀器工作參數

2 結果及討論

2.1 兩種方法的檢出限比較

納氏試劑比色法和全自動流動注射分析法按照上述方法進行操作測定，檢出限分別按照0.02 和0.01mg/L的濃度平行測定7次算出標準偏差，由此得出檢出限。測定結果見表2。

表2 兩種方法的檢出限測定結果

2.2 兩種方法的精密度比較

本實驗用1000 mg/L氨氮標準溶液作為母液，準確配制0.05mg/L 和1.60mg/L 的氨氮標準溶液，分別用兩種方法測定7次，精密度測定結果見表3。

表3 兩種方法的精密度測定結果

由表3 數據可以看出，兩種方法對0.05mg/L 和1.60mg/L 的氨氮溶液測定的RSD 分別小于6%和1%，在誤差允許的范圍內，滿足實驗室分析質量控制要求，其中全自動流動注射分析的重現性優于納氏試劑分光光度法。

2.3 兩種方法的準確度比較

分別用納氏試劑分光光度法和全自動流動注射分析法對標準樣品進行平行測定5次，測定結果平均值分別為21.8mg/L 和21.5mg/L。標準樣品的真值是21.8±0.9mg/L，可看出，測定均值在標準值和不確定的范圍內，兩種方法的準確度均達到要求。

2.4 兩種方法的加標回收率比較

對實際樣品進行測定并加標，測定結果及加標回收率見表4。由表中結果可看出納氏試劑分光光度法的加標回收率在90.3%～100.6%之間，全自動流動注射分析法的加標回收率在95.4%～99.8%之間，均滿足水質監測質量控制要求[5]，表明兩種方法都適合氨氮的準確測定。

表4 實際樣品測定結果及加標回收實驗

3 結論

納氏試劑分光光度法和流動注射法測定工業水體中的氨氮無明顯差異，均適合水體中氨氮的準確度測定。納氏試劑分光光度法操作簡便快速，穩定性好，干擾小，應用廣泛。流動注射法檢出限更低，且避免使用劇毒試劑，提高了實驗過程的安全性，降低了二次污染，在檢測大批量樣品上優勢突出，節約了大量時間，實現分析檢測數據處理自動化。在環境日益嚴峻，檢測樣品數量增加的形勢下，全自動流動注射法將會發揮越來越重要的作用。