气相分子吸收光谱法测定海水中亚硝酸盐氮

叶敏强， 季相星， 李秋潼， 曹雷

(连云港市环境监测中心站，江苏 连云港 222001)

气相分子吸收光谱法测定海水中亚硝酸盐氮

叶敏强， 季相星， 李秋潼， 曹雷

(连云港市环境监测中心站，江苏 连云港 222001)

采用气相分子吸收光谱仪测定海水中亚硝酸盐氮，方法在低浓度(0.00～0.50 mg/L)和高浓度(0.00～2.00 mg/L)范围内均具有良好的线性，线性相关系数R2均≥0.999 7，检出限为0.003 mg/L，准确度和精密度良好。用本法与国标法(萘乙二胺分光光度法)同时测定若干实际海水样品中亚硝酸盐氮，两种方法的测定结果相对偏差为0.00%～4.90%。对两组测定结果进行线性拟合，结果显示相关系数R2为0.998 7，说明两组测定结果具有良好的一致性。相比国标法，气相分子吸收光谱法具有操作简单、分析快速准确、干扰少等优点，能够替代国标法。

气相分子吸收光谱法；海水；亚硝酸盐氮

海水中的无机氮是氮循环过程中的一种存在形态，主要包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮。亚硝酸盐氮处于氨氮和硝酸盐氮氧化还原体系的中间位置，可以指示氮循环氧化和还原路径的状态[1]。在海水中，亚硝酸盐氮低于0.1 mg/L，不会对鱼类造成明显伤害，达到0.1～0.5 mg/L，鱼类就会产生明显的中毒症状，高于0.5 mg/L，鱼类中毒症状会明显加剧，某些器官会出现衰竭现象，甚至导致鱼类死亡[2]。亚硝酸盐含量是反映海水水质的一个重要指标，因此需要对海水亚硝酸盐氮进行监测分析。目前，海水亚硝酸盐氮的测定方法主要有流动注射比色法[2]、国标法(萘乙二胺分光光度法)[3]、离子色谱法[4]、极谱法[5]、催化光度法[6]、荧光法[7]和气相分子吸收光谱法[8-9]等。其中气相分子吸收光谱法通过将待测成分转化为气体，将气体从水样中分离后再测定，因此不受色度、浊度等干扰。现采用气相分子吸收光谱法测定海水中亚硝酸盐氮，并与国标法进行比较。

1 实验部分

1.1 方法原理

在0.15～3.0 mol/L柠檬酸介质中，乙醇作催化剂，水样中亚硝酸盐瞬间转化成NO2，用氮气将NO2载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，在213.9 nm 波长处测定吸光度，所得吸光度与亚硝酸盐氮浓度遵守比尔定律。反应方程式如下：

乙醇作为该反应的催化剂可以加快亚硝酸盐的分解速度，也可以加快NO向NO2的转化[10]。

1.2 仪器与试剂

GMA3376型气相分子吸收光谱仪(上海北裕仪器有限公司)。

一水合柠檬酸(GR，国药集团)；无水乙醇(GR，国药集团)；亚硝酸盐氮标准溶液(100 mg/L，环保部标样所)；亚硝酸盐氮标准样品(200632，环保部标样所)；去离子水(Genpure超纯水机制备)。

1.3 分析步骤

气相分子吸收光谱仪工作条件：锌空心阴极灯，工作波长213.9 nm，狭缝1.0 nm，延迟时间15 s，测量时间2 s，测定峰高。将样品置于自动进样器样品架上，试剂管放入0.5 mol/L柠檬酸+30%乙醇溶液，管路润洗后开始标准曲线及样品分析。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

配制质量浓度分别为0.00，0.02，0.04，0.06，0.08，0.10，0.25，0.50 mg/L 低浓度系列和0.00，0.10，0.20，0.40，0.80，1.00，2.00 mg/L 高浓度系列亚硝酸盐氮标准溶液，以空白校正后的吸光度为纵坐标，对应亚硝酸盐氮浓度为横坐标绘制标准曲线，得低浓度系列标准曲线y=0.1 319x+0.001 4，R2=0.999 7，高浓度系列标准曲线y=0.118 6x+0.000 8，R2=0.999 8，满足测试要求。

2.2 检出限

在空白样品中加入0.010 mg/L亚硝酸盐氮，重复测定7次，按照公式MDL=3.143δ(δ为平行测定7次的标准偏差)计算检出限，测定下限按4倍检出限计[11]。计算得δ=0.000 799 mg/L，检出限为0.003 mg/L，测定下限为0.012 mg/L。

2.3 精密度与准确度

对亚硝酸盐氮标准样品(200632)和海水实际样品分别重复测定6次，结果见表1。

表1 精密度与准确度实验结果

由表1可见，气相分子吸收光谱法对亚硝酸盐氮标准样品测定的结果均在标准值范围内，满足检测准确度要求。亚硝酸盐氮标准样品及海水实际样品测得相对标准偏差分别为1.06%和2.38%，满足精密度测定要求。

2.4 回收率

对不同浓度的亚硝酸盐氮海水样品进行加标回收率测试，结果见表2。由表2可知，方法回收率为90.0%～103%，满足水质监测的质量控制要求[12]，适合海水亚硝酸盐氮的分析。

表2 加标回收率测定结果

2.5 2种方法测定实际海水样品的比较

取不同区域的海水样品22份，分别采用气相分子吸收光谱法和国标法测定亚硝酸盐氮，结果见表3。

2种方法测定海水样品的相对偏差为0.00%～4.90%，差异较小。以气相分子吸收光谱法测定值为横坐标，国标法测定值为纵坐标进行线性拟合，得拟合方程y=0.948 9x，相关系数R2为0.998 7，说明2种方法测得海水亚硝酸盐氮结果具有良好的一致性。

2.6 方法比较

比较气相分子吸收光谱法和国标法在适用范围、样品处理、抗干扰能力及实验条件等方面的差异，结果见表4。由表4可见，气相分子吸收光谱法在适用范围、样品前处理、抗干扰能力、分析速度、分析过程以及测量范围方面较国标法都具有一定优势。

表3 实际样品亚硝酸盐氮比对分析结果

表4 方法比较

2.7 干扰和消除

3 结语

气相分子吸收光谱法适用于地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水及工业污水中亚硝酸盐氮的测定，检出限低(0.003 mg/L)，曲线工作范围宽(0.00～2.00 mg/L)，能满足不同浓度亚硝酸盐氮样品分析测试的要求。该方法样品无须前处理，不使用有毒试剂，不受色度和浊度影响，抗干扰能力强，操作简单，适合大批量样品测定，是亚硝酸盐氮分析测定的一种良好替代方法。

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Determination of Nitrite Nitrogen in Seawater by Gas-Phase Molecular Absorption Spectrometry

YE Min-qiang， JI Xiang-xing， LI Qiu-tong， CAO Lei

(LianyungangEnvironmentalMonitoringCenter，Lianyungang，Jiangsu222001，China)

Nitrite nitrogen in seawater was determined by gas-phase molecular absorption spectrometry. Good liner relationships were obtained in the mass concentration ranges of 0.00～0.50 mg/L and 0.00～2.00 mg/L respectively. And the correlation coefficient valuesR2were both greater than 0.999 7. The method detection limit was 0.003 mg/L. The result consistency was observed with relative deviation ranged from 0.00% to 4.90% in real sample determination using national standard method (N-(1-Naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride spectrophotometric method) and the current method. Linear fit was adopted to analyze the correlation of the results determined by the two methods， and the result showed that the correlation coefficient valueR2was 0.998 7. Compared to national standard method， gas-phase molecular absorption spectrometry method is simple， rapid and accurate， also it shows low interference， so， it’s an advanced method which can replace the national standard method.

Gas-phase molecular absorption spectrometry； Seawater；Nnitrite nitrogen

10.3969/j.issn.1674-6732.2017.02.009

2016-11-08；

2016-12-02

叶敏强(1988—)，男，工程师，硕士，从事环境监测工作。

X832；O657.7+1

B

1674-6732(2017)02-0035-03