气相分子吸收光谱法测定水中总氮方法改进

摘 要：总氮是衡量和评价水体富营养化的重要指标，因此，对总氮的快速分析与评价具有重要意义。紫外在线消解-气相分子吸收光谱法测定水中总氮，实现了在较低温度、常压下水中总氮的快速、稳定的自动化批量分析。本文主要对气相分子吸收光谱法测定总氮的前处理方法加以改进，由国标中规定的高温高压消解变为紫外在线消解，通过对检出限、精密度和准确度的测定，来验证改进后的方法与国标HJ/T199-2005的符合性。

关键词：总氮；紫外在线消解；气相分子吸收光谱法；检出限；精密度；准确度

中图分类号：X832 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332003

引言

总氮是衡量和评价水体富营养化的重要指标，近年来，随着经济发展，人类活动加剧，大量生活污水、农田废水、工业含氮废水等流入自然水体，使水体中有机氮和无机氮含量增加，导致水质富营养化日益严重，严重影响人类的正常生活[5]。目前，测定水中总氮的方法主要有连续流动分光光度法、碱性过硫酸钾氧化法、气相分子吸收光谱法。然而，连续流动法前期试剂配制繁琐、耗时长，对水样洁净程度、试剂的纯度要求高；碱性过硫酸钾氧化法前处理采用高压灭菌锅进行消解[1]，每批样品消解需要1h左右的时间，费时，且紫外光度法准确性和重复性较差，计算起来繁琐[3]，对于未知大浓度水样的稀释处理更是麻烦；气相分子吸收光譜法克服了上2种方法的大部分缺点，但依然采用高压灭菌锅进行消解[2]，分析时间较长，对于未知大浓度水样的前处理依然麻烦。对此，本文采用了配备紫外在线消解模块的气相分子吸收光谱仪进行总氮的测定，每个样品从上机到分析出数据仅需几分钟的时间，大大缩短了分析时间，对于未知大浓度的水样，可在消解前通过仪器设置，实现自动稀释，操作简单，自动化较强。本文通过对紫外在线消解-气相分子吸收光谱法测定总氮的检出限、准确度以及精密度与HJ/T 199—2005标准中要求的进行比较，以此来验证改进后方法的可行性。

1 实验部分

分别通过对空白加标样品、标准样品和实际样品的测定，来确定改进后方法的检出限、准确度及精密度。

1.1 实验原理

水样按照设定的稀释倍数，经紫外在线消解后，氮元素全部转化为硝酸根离子，再由三氯化钛溶液还原硝酸根离子，变成一氧化氮，在波长为214.4nm下，测定生成的一氧化碳气体的响应值。

1.2 仪器

GMA3380气相分子吸收光谱仪：配备镉灯（上海北裕分析仪器有限公司）。

XJ-TN20总氮在线消解模块（上海北裕分析仪器有限公司）。

1.3 试剂

三氯化钛溶液：15%三氯化钛与盐酸按体积比3：1混合。

总氮氧化试剂（上海北裕仪器厂家提供）：取一瓶粉末状药品溶于400mL盐酸溶液（盐酸：水=1：2）中。

总氮消解溶液（上海北裕仪器厂家提供）：取一瓶粉末状药品溶于400mL去离子水中。

国家级有证标准溶液、标准样品。

1.4 实验结果

1.4.1 标准曲线

配制母液浓度为4mg/L的总氮标准样品，按指定浓度经仪器自动稀释，分别测定出各设定浓度的响应值，计算标准曲线，结果如表1。

1.4.2 检出限

平行测定七次空白加标样品的浓度值，求出七次浓度值的标准偏差S，按照HJ168-2010标准中的规定，3.143倍的标准偏差即为改进后方法的检出限[4]，结果如表2。

由表可知，改进后的方法检出限为0.025mg/L，小于HJ/T 199-2005中规定的方法检出限0.050mg/L。

1.4.3 精密度

平行测定7次国家级标准样品GSBZ50026-94/203231，样品保证值浓度为（1.42±0.08）mg/L，结果如表3。

测定国家级标准样品GSBZ50026-94/203231，样品保证值浓度为（1.42±0.08）mg/L，实际测定浓度平均值为1.44mg/L，在标准样品保证值范围内。

2 结论

紫外在线消解-气相分子吸收光谱法测定水中总氮，无需使用高温高压，使水样在短时间内实现快速、连续的氧化消解，具有较高的准确度和精密度，符合HJ/T 199-2005国标方法的要求。该方法所需试剂少、配制简单，具有很好的检出效果，同时减少了时间和人力的投入，对实际水样中的总氮进行快速、准确的分析与评价具有重要的意义。

参考文献

[1]HJ636-2012，水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法[S].北京：中国环境出版社，2014.

[2]HJ/T199-2005，水质总氮的测定气相分子吸收光谱法[S].北京：中国环境出版社，2006.

[3]莫怡玉，茅丽秋，吴卓智.碱性过硫酸钾氧化-气相分子吸

收光谱法测定水中总氮[J].环境监测管理与技术，2010，22（4）：

47-49.

[4]HJ168-2010，环境监测分析方法标准制修订技术导则[S].北京：中国环境出版社，2010.

[5]路杰，白丽，刘丰奎.气相分子吸收光谱法在线氧化消解测定水质总氮研究[J].科技创新导报，2016（28）：48-49.

作者简介：张雷（1989-），男，辽宁凌海人，助理工程师，主要从事环保化验分析工作。