Gallery全自动水质分析仪快速检测水质样品中氨氮含量

杨晓冉，胡雅琴，张付海，张 敏

（安徽省环境监测中心站，安徽合肥230061）

Gallery全自动水质分析仪快速检测水质样品中氨氮含量

杨晓冉，胡雅琴，张付海，张 敏

（安徽省环境监测中心站，安徽合肥230061）

使用Gallery全自动水质分析仪测定水中的氨氮含量，测定了方法的检出限、回收率和精密度。与纳氏试剂光度法作比对，结果具有一致性。监测结果表明该仪器适用于大批量样品的快速准确测定。

水质检测；氨氮；分光光度法；全自动；化学分析仪

氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水、雨水径流以及农用化肥的流失也是氨氮污染的重要来源。另外，氨氮还来自化工、冶金、石油化工、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水中。氨氮作为水体受含氮有机物污染程度的重要指标，是水环境监测中最常见的项目。

氨氮的检测方法很多，最常见的是纳氏试剂光度法和水杨酸－次氯酸盐光度法等。传统的分析方法操作繁琐，消耗大量的试剂。Gallery全自动水质分析仪是一款综合性的全自动快速分析系统。它基于紫外分光光度法原理，可代替手工完成多种操作步骤，批量快速地完成常规水质环境指标的检测。

本文系统考察了Gallery全自动水质分析仪的检出限、精密度和加标回收率等指标，验证了其可靠性，并与传统的纳氏试剂法进行了比对。

1 实验部分

1.1 仪器原理

仪器工作原理如图1所示。将待测样品溶液和测试试剂R1（水杨酸钠溶液）、R2（二氯异氰尿酸钠溶液）放入仪器舱内，电脑启动检测程序。仪器分配器自动按照设定体积和顺序吸取样品和相应的试剂，并加入恒温孵育槽中的多联一次性比色杯孔内。分配器每次添加一种液体 （样品或试剂）之后自动清洗，同时有搅拌棒自动将比色杯孔中的液体混匀。仪器自动计算孵育时间，到达程序设定的显色时间后，自动用相应波长检测吸光度，并计算浓度。

如果检测浓度超过校准曲线范围，仪器会按照程序设定自动稀释样品，将稀释后的样品重新测量一次。因此实际检测范围可以比校准曲线范围更宽。

1.2 仪器与设备

Gallery全自动水质分析仪，赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

容量瓶、移液管等玻璃容器，精密天平等。

1.3 试剂与耗材

1.3.1 试剂R1—水杨酸钠溶液

称取65g水杨酸钠和65g柠檬酸钠，用400ml去离子水溶解，需要时用0.4%的硝酸溶液将其pH调至＜8.0，再加入0.49g亚硝基铁氰化钠，充分溶解后转移至500ml容量瓶，去离子水定容至刻度，备用。该溶液可稳定30d。

1.3.2 试剂R2—二氯异氰尿酸钠溶液

称取16g氢氧化钠，用250ml去离子水溶解，冷却后加入1.0g二氯异氰尿酸钠，充分溶解后转移至500ml容量瓶，去离子水定容至刻度，备用。该溶液可稳定30d。

1.3.3 氨氮标准溶液—1000mg／L（以N计）

准确称取3.819g干燥的氯化铵（NH4Cl），溶于500ml去离子水中，充分溶解后转移到1000ml容量瓶中定容。此溶液在2～8℃下贮存，可稳定保存30d。

1.4 检测原理

在碱性条件下，二氯异氰尿酸钠碱性水解产生的次氯酸根离子与样品中的氨、铵根离子反应形成一氯铵。在pH 12.6的条件下，一氯胺在亚硝基铁氰化钠的催化作用下能与水杨酸盐反应生成蓝色复合物。在697nm下检测该蓝色复合物的吸光度，根据校准曲线即可获得样品中氨氮含量。

1.5 实验方法

1.5.1 定标

将氨氮标准品用容量瓶稀释到1mg／L、1000mg／L的定标点，在软件的测试定义中指定校准系列的名称和浓度值，采用仪器自动稀释定标。

1.5.2 检测流程

参考Gallery分析仪应用方法中的参数设定。

样品体积120μl额外40μl；试剂R1：10μl额外30μl；孵育时间18s；读取空白；试剂R2：10μl额外30μl；显色时间600s；终点测量主波长：697nm。

1.5.3 样品测定

将待测样品倒入样品管中，置于仪器舱的样品架上，按照仪器的使用规程和参数设定进行检测，可任意选择检测次数，检测完成显示结果报告。

2 结果与讨论

2.1 校准曲线

分别将浓度为1.0mg／L和10.0mg／L的氨氮标准品NH3－L和NH3－H，设置自动稀释梯度为（1＋）4、5、7、12、24、49，即可获得0～0.2mg／L和0.2～2mg／L浓度范围的校准曲线。如图2、图3所示。

2.2 检出限

以无氨水作为空白样品，连续测定20次。根据 《地表水和污水监测技术规范》中检出限的计算方法，计算出最低检出限为0.0008mg／L（表1）。该检出限较传统纳氏试剂光度法（HJ535－2009）和水杨酸分光光度法（HJ536－2009）更低。

2.3 回收率

对已知浓度为0.564mg／L的样品进行加标实验，加标量为0.500mg／L，计算回收率（见表2）。结果表明，该方法对氨氮检测的回收率在97%～103%，说明该检测方法准确性较高。

2.4 精密度

选择已知浓度样品，连续测定10次，计算平均值并计算相对标准偏差，结果如表3所示。表明该方法测定过程中随机误差较小，准确度较高，能够满足实验室样品检测结果的精密度要求。

表1 氨氮检测方法的检出限实验（n＝20） μg／L

表2 氨氮检测方法的回收率实验（n＝10） mg／L

表3 氨氮检测方法测定结果的精密度（n＝10） mg／L

表4 实际样品测定结果

2.5 实际样品测定结果

对废水和地表水做了仪器法和传统纳氏试剂光度法的比对实验，结果如表4所示。两种方法比对的相对偏差RSD均低于10%。能代替传统的手工分析法。仪器法试剂用量少，可以手工配置或使用厂家原装试剂，配制一次试剂可使用很长时间，如果检测浓度超过校准曲线范围，仪器会按照程序设定自动稀释样品，大大降低了劳动强度、节省了时间。

3 结论

氨氮含量的检测在水质和环境检测领域是非常重要的指标之一，Gallery全自动分析仪提供的大批量样本快速检测方法是水质检测和环境保护部门急需的新技术，在改善实验室传统流程和提高工作效率方面具有重要意义。此外，该仪器使用的水杨酸－次氯酸分光光度法检测原理是基于国标和环境标准中的检测原理，而且检测试剂具有开放性，可手工配制实验试剂；微升级的试剂消耗和微升级的样品用量极大地降低了检测成本，也减少了现场样品的采样量。总的来说，该方法具有快速、方便、经济、可靠等优点，实现了检测过程的自动化，所以对水环境样品快速检测具有重要意义。

［1］本书编委会.水和废水监测分析方法 （第四版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.

［2］HJ 536－2009水质氨氮的测定水杨酸分光光度法［S］.

［3］HJ／T 91－2002地表水和污水监测技术规范［S］.

Determ ination of Ammonia Nitrogen in W ater by Gallery Auto W ater Quality Analyzer

YANG Xiao－ran；HU Ya－qin；Zhang Fu－hai；ZHANG Min
（Anhui Environmental Monitoring Centre，Hefei Anhui230061，China）

The concentration of ammonia nitrogen in waterwas tested using Gallery auto water quality analyzer.The detection limit，the recovery ratio，and the precision of themethod were tested aswell.The results from thismethod were consistentwith that of Nessler＇s reagent calorimetry method through comparing these twomethods.However，the instrument is suitable for the rapid determination of large quantities of samples.

Water quality monitoring；ammonia nitrogen；Spectrophotography；automatic water quality analyzer

X83

A

1673－9655（2015）02－0116－04

2014－07－04

杨晓冉 （1980－），女，安徽合肥人，工程师，硕士，主要从事水质环境监测工作。

胡雅琴，工程师，主要从事环境监测工作。