流動注射分析儀法檢測生活飲用水中氨的方法建立及應用

盧義柱，鄧 超，盛曉宇

（舒城縣疾病預防控制中心，安徽舒城 231300）

氨含量是判斷生活飲用水是否合格的一項重要技術指標，氨的濃度能夠反映該飲用水是否被有機物污染，且氨能在配水系統中減弱消毒劑的消毒效果，生成亞硝酸鹽[1]。如果長期飲用氨含量高的水，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質結合形成亞硝胺，這是一種強致癌物質，對人體健康極為不利[2-3]。

目前，測定氨常用的方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸鹽分光光度法、酚鹽分光光度法等，雖然傳統的分光光度法運用相對普遍，且具有操作簡單、靈敏度高等優點，但是隨著生活飲用水檢測技術的不斷發展，傳統化學分析法已無法滿足日常檢測工作的需求[4-5]。連續流動注射分析法采用氣片段連續流動分析技術自動分析樣品，具有自動化程度高、分析過程簡便、快速等特點。生活飲用水中氨項目的檢測，舒城縣疾病預防控制中心之前采用納氏試劑分光光度法，試驗過程中要用到有毒物質碘化汞。為了更好地保護環境和實驗室人員的身體健康，筆者用Futura2 流動注射分析儀測定生活飲用水中的氨，對該方法的準確度、檢出限、精密度和加標回收率等重要參數進行測定，用Futura2 流動注射分析儀測定購買的標準樣品及23 份生活飲用水實際水樣，并與生活飲用水標準檢驗方法中的納氏試劑分光光度法進行了對比分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氨標準液，GBW（E）080220（定值日期：2020年11 月16 日，效期：2022 年11 月15 日）；氨標準樣品，GSB 07-3164-2014（生態環境部標準樣品研究所，定值日期：2019 年12 月，有效期限：2024年11 月，標樣批號：2005137）；水楊酸鈉、亞硝基鐵氰化鈉、二氯異腈脲酸鈉、氯化鉀和氫氧化鈉，均為分析純。

1.2 儀器與設備

流動注射分析儀，Futura2，法國AMS 公司；可見光分光光度計，T6，北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 流動注射分析儀法標準曲線繪制

分別吸取10 μg·mL-1氨標準使用液0 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.50 mL、1.00 mL 和2.00 mL 于10 mL 的PE 管中，加水定容至刻度線，得到系列濃度分別為0 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.30 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00 mg·L-1和2.00 mg·L-1，用Futura2 流動注射分析儀檢測。

1.3.2 納氏試劑法標準曲線繪制

分別吸取10 μg·mL-1氨標準使用液0 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 和10.00 mL 于50 mL 玻璃比色管中，加水定容至刻度線，得到系列濃度分別為0 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1、1.20 mg·L-1、1.60 mg·L-1和2.00 mg·L-1，分別加1 mL 酒石酸鉀鈉溶液，再加入1.00 mL 納氏試劑，以去離子水為參比，在420 nm波長、1 cm 光徑條件下，測定吸光度對氨濃度進行線性回歸。

1.3.3 有證標準樣品的測定

取10 mL 購買的氨標準樣品（GSB 07-3164-2014），定容至500 mL 容量瓶中，最終使用濃度為1.445 mg·L-1，分別用流動注射分析儀法和納氏試劑分光光度法進行測定。流動注射分析儀法取最終使用濃度為1.445 mg·L-1的氮標準樣品，按1.3.1 方法測定10 份樣品，根據標準曲線確定其濃度；納氏試劑分光光度法取最終使用濃度為1.445 mg·L-1的氮標準樣品，按上述1.3.2 方法測定10 份樣品，根據標準曲線確定其濃度。

1.3.4 統計方法

用IBM SPSS Statistics 26 軟件進行統計學分析，采用t檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 標準曲線繪制

以系列濃度（X）為橫坐標，以吸光度（Y）為縱坐標，分別繪制兩種方法的標準曲線方程，詳見表1。

表1 兩種方法的標準曲線比較

2.2 兩種方法的準確度比較

分別用流動注射分析法和納氏試劑法兩種方法檢測購買的標準樣品，檢測的結果值與標準樣品證書上所標示值進行比較，兩種方法的檢測結果均在標準值的誤差范圍之內，結果見表2。

表2 兩種方法的準確度比較

2.3 方法精密度

分別用兩種方法檢測購買的標準樣品，通過統計學處理，求得兩者的精密度。經過統計處理，流動注射分析儀法標準偏差（0.003 9 mg·L-1）低于納氏試劑法（0.024 4 mg·L-1），t=8.323，P=0.00 ＜0.05，兩種檢測方法精密度差異有統計學意義，流動注射分析儀法精密度優于納氏試劑法，結果見表3。

表3 兩種方法的精密度比較

2.4 最低檢出限

選用氨含量與空白濃度接近的0.018 mg·L-1的樣品進行15 次重復測定，按公式（檢出限=K×SD/S，K常取3）計算流動注射分析法的檢出限，得出本次試驗的標準偏差為0.000 62 mg·L-1，最低檢出限為0.001 4 mg·L-1，結果見表4。

表4 氨檢測最低檢出限 單位：mg·L-1

2.5 加標回收試驗

本底濃度為0.15 mg·L-1、0.50 mg·L-1的樣品溶液中，加標濃度分別為0.25 mg·L-1和0.75 mg·L-1，對加標后的樣品分別連續測定6 次，加標回收率在96.8%～101.7%，其測定結果及加標回收率見表5。

表5 流動注射分析儀法加標回收率測定結果

2.6 實際樣品檢測結果比較

對23 份農村生活飲用水用流動注射分析儀和國家標準中納氏試劑分光光度法分別進行測定，比較兩種方法的測定結果。經統計分析t=1.680，P=0.107＞0.05，兩種檢測方法的檢測結果差異無統計學意義，結果見表6。

表6 兩種方法的實際樣品檢測結果比較 單位：mg·L-1

3 結論與討論

生活飲用水國家標準方法中，納氏試劑分光光度法為氨檢測的第一法，此方法雖然操作簡單，對儀器的要求不高，但此法存在諸多的問題，如水中鐵、鎂、鈣等金屬物質，硫化物，醛和酮均干擾其測定；水樣中的渾濁程度和色度高低會影響比色結果，如果色度渾濁度過高或者干擾物質比較多時，樣品要經過蒸餾或加入硫酸鋅沉淀的步驟，費時費力；實驗過程中配制的納氏試劑含有有毒物質碘化汞，對操作者及環境均存在著一定的風險，實驗結束后的廢液處置也比較棘手[6-7]。

1975 年，丹麥化學家Ruzicka 和Hansen 提出了流動注射分析技術，經過幾十年的發展，該技術在疾控系統衛生檢測中發揮著重要的作用。流動注射分析儀可以測定水中的陽離子六價鉻[8]，也可以測定水中的陰離子表面活性劑[9]。本文建立了連續流動注射分析法測定生活飲用水中氨的濃度，其檢出限、精密度、準確度均符合相關標準的要求，且與國家標準方法中納氏試劑分光光度法同時測定實際水樣得到的數據結果均在誤差范圍內，減少了檢測人員的工作量，降低了試劑的消耗，避免了使用有毒試劑碘化汞帶來的污染風險。國內有眾多學者使用流動注射分析法檢測水中的氨，與納氏試劑分光光度法比對分析，得出的結論是連續流動注射法具有檢出限低、準確度高、線性范圍寬、快速和簡便等眾多優點，可以為生活飲用水中的氨項目的檢測提供可靠、準確的數據[10-11]。雖有學者報道稱在用流動注射分析法與納氏試劑分光光度法同時測定氨時，納氏試劑法檢測氨結果的準確度和精密度略高于流動注射分析法[12]，但是流動注射分析法測定的結果在有證標準物質參考值范圍內，相對標準偏差為0.4%～1.8%，初步判斷是儀器基線波動等干擾所造成的這種結果。

流動注射分析儀是一種精密的儀器，在使用流動注射儀時要特別注意以下幾點。①管路的清潔。儀器的管路比較細，極易造成管路堵塞，在工作過程中，要定時清洗儀器的管路，排空管路，保持整個儀器管路的干燥。②廢液管的放置。用流動分析儀測定氨時，不能將儀器的廢液管完全浸入到廢液中，否則會引起整個儀器管道的壓力變化，影響檢測結果。③試劑的質量和標準溶液的配制。流動注射分析法是一種微量分析方法，對試劑的要求比較高，一般要在基準級以上，標準溶液要現配現用。