分光光度法和離子色譜法測定地下水亞硝酸鹽氮比較研究

張見昕

（遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 沈陽110161）

隨著我國工業(yè)化進程加快，人工合成的各種化合物不斷投入使用，地下水中化學組分也正在發(fā)生變化。亞硝酸鹽氮是地下水質(zhì)量常規(guī)指標的一項主要指標，若含量過高，將會對人體造成一定傷害。亞硝酸鹽氮（NO2-N）是含氮有機物循環(huán)的中間產(chǎn)物，于自然界中廣泛存在，其含量在某種程度上能夠反映水體中有機物的污染程度。亞硝酸鹽氮可將人體低鐵血紅蛋白氧化成為高鐵血紅蛋白，失去血紅蛋白在體內(nèi)輸送氧的能力，出現(xiàn)組織缺氧癥狀，發(fā)生高鐵血紅蛋白癥[1]。因此，為了嚴格控制水中亞硝酸鹽氮的污染，對其進行精準檢測具有重要的現(xiàn)實意義。近年來，國家對地下水監(jiān)測給予了高度重視，為適應調(diào)查評價需要，《地下水質(zhì)量標準》（GB/T 14848-2017）于2017 年5 月1 日正式實施，正式替代GB/T 14848-1993。地下水中亞硝酸鹽氮最常用的分析方法為分光光度法和離子色譜法，而《地下水質(zhì)量標準》附錄中只推薦了分光光度法。本文對地下水樣品分別采用分光光度法和離子色譜法進行檢測，并對結(jié)果進行了比較分析。

1 適用范圍

《水質(zhì) 亞硝酸鹽氮的測定 分光光度法》適用于地下水、地表水、飲用水及廢水中亞硝酸鹽氮的測定[2]。《水質(zhì) 無機陰離子（F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-）的測定 離子色譜法》適用于地下水、地表水、工業(yè)廢水和生活污水中8 種可溶性無機陰離子的測定[3]。從兩種方法的適用范圍來看，都可用于地下水亞硝酸鹽氮的測定。

2 方法原理

分光光度法的方法原理：4- 氨基苯磺酸酰胺和亞硝酸根離子生成重氮鹽，再與N-（1- 萘基）- 乙二胺二鹽酸鹽生成紅色染料，在540nm 波長處測定吸光度。當亞硝酸氮濃度≤0.2mg/L時，其顯色同比爾定律一致（使用10mm 光程比色皿）。

離子色譜法原理：水中陰離子經(jīng)色譜柱交換分離和檢測器檢測，依據(jù)保留時間、峰高或面積進行定性和定量分析。

3 樣品采集與保存

使用GB/T 7493-1987 分光光度法分析，要求使用聚乙烯瓶或玻璃瓶采集水質(zhì)樣品，24h 內(nèi)分析。短期保存時每升樣品需加入氯化汞40mg，并于2～5℃保存；使用HJ 84-2016 離子色譜法分析，要求樣品采集后保存于聚乙烯或硬質(zhì)玻璃瓶中。若需短期保存，應抽氣過濾，并于避光、4℃以下環(huán)境保存。無論采用哪種方法，亞硝酸鹽氮應盡快測定，保存期都不可超過2 天。

4 檢出限和測定下限

分光光度法比色皿光程10mm，最低檢出濃度0.003mg/L，測定上限0.20 mg/L。離子色譜法NO2-的檢出限0.016mg/L，測定下限為0.064 mg/L，折算為亞硝酸（以N 計） 檢出限為0.005mg/L，測定下限為0.020mg/L（進樣量25μL）。《地下水質(zhì)量標準》（GB/T14848-2017）中規(guī)定，亞硝酸鹽Ⅰ類、Ⅱ類標準限值≤0.01mg/L，Ⅲ類標準限值≤1.0mg/L，Ⅳ類標準限值≤4.80mg/L，Ⅴ類標準限值為＞4.80mg/L。分光光度法和離子色譜法測定亞硝酸鹽（以N 計） 檢出限分別為0.003mg/L 和0.005mg/L，均符合地下水質(zhì)量標準中限值要求，滿足地下水質(zhì)量分析評價相關要求。

5 干擾及消除

采用分光光度法分析，當水樣pH≥11 時，如有干擾情況發(fā)生，可加入1 滴酚酞溶液，逐滴加入磷酸溶液并攪拌，使紅色剛好消失。處理后pH 值為1.8±0.3，不影響測定結(jié)果。樣品中如有懸浮物和顏色，可加入AL（OH）3懸浮液（100ml 樣品加入2ml），去除初濾液再取樣品測定。此外樣品中如有硫代硫酸鹽、氯、聚磷酸鈉、三價鐵離子，會造成明顯干擾，影響測定結(jié)果。離子色譜法當樣品中的某些疏水性化合物可能會影響色譜分離效果及色譜柱的使用壽命，可采用RP 柱或C18 柱處理消除或減少其影響。另外可采用H 柱或Na 柱減少樣品中重金屬和過渡金屬的影響，延長色譜柱的使用壽命。

6 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

分光光度法標準中，未闡述該方法的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制措施要求。離子色譜法標準中分別就空白試驗、相關性檢驗、連續(xù)校準、精密度控制、準確度控制各方面做出了明確要求。每批次樣品，要求測定平行雙樣的比例≥10%，如果樣品不足10 個，最少測定1 個平行樣，測定結(jié)果相對偏差在10%以內(nèi)；每批次樣品至少做兩個空白試驗，其結(jié)果應不高于方法檢出限，如不滿足要求，應重新分析，結(jié)果合格之后方可開始測定樣品。標準曲線相關系數(shù)應≥0.995，如不滿足要求，需重新繪制標準曲線。每批次樣品，應選取一個標準曲線中間點濃度的標準溶液進行分析，測定結(jié)果與標準點濃度值相對誤差不大于10%，如不滿足要求，同樣需重新繪制標準曲線；每批次樣品，最少做1 個加標回收率，實際樣品加標回收率應在80%～120%范圍內(nèi)。

7 試驗與分析

7.1 儀器與試劑

表1 地下水樣品亞硝酸鹽氮分光光度法與離子色譜法分析結(jié)果比較

圖1 地下水樣品亞硝酸鹽氮分光光度法與離子色譜法分析結(jié)果比較

離子色譜分析儀（ICS-2000，戴安）；色譜分離柱（Dionex IonPacTMAS16，4250mm）；電導檢測器；一次性濾膜：0.45μm 孔徑；紫外分光光度計（UVmini-1240，島津）；亞硝酸鈉（國藥，優(yōu)級純）；鹽酸（國藥，優(yōu)級純）；N-（1- 萘基）- 乙二胺二鹽酸鹽。

7.2 試驗方法

分光光度法：將水樣50ml 移至50ml 比色管中，稀釋，滴入顯色劑1.0ml，搖勻、靜置，此時pH 值應為1.8±0.3。20 分鐘至2小時內(nèi)，使用光程長10mm 的比色皿，540nm 吸光度，參比實驗用水，對溶液吸光度進行測量。離子色譜法：將水樣經(jīng)微孔濾膜過濾后直接上離子色譜進行分析，操作簡易。

7.3 結(jié)果與分析

8 結(jié)論

綜上所述，兩種方法對比來看，離子色譜法操作簡單、分離度高、可以同時測定多種陰離子，質(zhì)量保證和質(zhì)量控制要求嚴謹。分光光度法檢出限低，對儀器、試劑要求低，但使用的藥品試劑有毒性，樣品前處理過程較繁瑣。兩種方法分析地下水水質(zhì)樣品無顯著性差別，檢出限均滿足質(zhì)量標準評價要求，均可用于地下水水質(zhì)亞硝酸鹽氮的分析。