纳氏试剂分光光度法测定氨氮影响因素分析

高 婷

（朔州市平鲁区环境监测站，山西 朔州 036000）

新时代，我国大力推进生态文明建设，生态文明建设的思想深入人心，“绿水青山就是金山银山”的发展理念必将促进我国环境监测事业蓬勃发展。作为一名基层水质监测人员，笔者通过开展试验，主要分析了影响氨氮检测的部分因素。氨氮是《“十三五”生态环境保护规划》的十二项约束性指标之一，也是水质常规检测需要参考的关键指标，但是需要检测的水样来源广，情况复杂。氨氮超标会导致水体富营养化，影响渔业生产和人畜饮水安全，同时氨氮硝化作用的产物硝酸盐和亚硝酸盐能诱发高铁血红蛋白症和产生致癌的亚硝胺，危及人类生命安全。所以，提高水体中氨氮测定的准确度事关重大。水质氨氮的测定方法有很多种，其中纳氏试剂分光光度法操作简便、灵敏度高而被广泛应用。

1 试验部分

试验方法：依据《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ535-2009），采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮，得到氨氮标准曲线，同时使用氨氮溶液标准物质考核验证方法的准确性。王红等人认为，氨氮标准曲线具有良好的稳定性能，因而实验室可以长期使用同一标准曲线进行未知样品检测，一方面减轻检测人员的工作负荷，另一方面也可以获得较为公正的检测结果[1]。空白试验值能够反映试验过程中各种因素对测量结果的综合影响，其对试验的准确度有一定影响，标准中测量氨氮对空白值的要求为吸光度A≤0.030。

根据表1的数据，线性拟合为：y=0.006 5x-0.005 1，其中a=-0.005 1，b=0.006 5，相关系数：R2=0.999 4。

取20 mL标号为GBW（E）082818a-1水中氨氮溶液标准物质，浓度为500 mg/L，用无氨水稀释定容至1 000 mL，稀释后浓度为10 mg/L，分别取配置好的质控样10 mL置于3只比色管中，对其中的氨氮含量进行测定，结果如表2所示，测定值与标准值相符，方法的准确度良好。

表1 氨氮标准曲线

表2 准确度试验

2 结果与讨论

影响水中氨氮测定结果的因素有很多，如水样的预处理、比色皿的选择、试验试剂的纯度以及试剂用量的选择等，本文主要研究的影响因素有以下五种。

2.1 样品稀释方式的影响

稀释倍数根据水样情况来定，当然对于氨氮含量较低、色度或浊度较高的水样，过大的稀释倍数容易产生较大的分析误差。溶液有色不浑浊可以用扣除原液吸光度的方法去除色度影响，在水样颜色较浅时，稀释法就可以消除水样色度的干扰[2]。但是，水样的浊度往往会使测定结果偏高，建议做补偿校正[3]。

稀释方式分为事前稀释分析和事后稀释分析两种方式。水样氨氮浓度很高时，加入纳氏试剂后，水样会呈深红色，甚至生成红色沉淀物。如果水样的氨氮浓度很高，即氨氮质量浓度超过检测限，这时先取少量水样稀释至50 mL再加试剂，其被称为事前稀释分析。对已经显色的水样用零空白溶液进行稀释，称为事后稀释分析。

如果生成红色沉淀，只能采用事前稀释分析。对于难以预料的超出浓度测定线性范围含量的氨氮废水样品，用两种方法得到对比试验结果，相对误差满足环境监测分析要求，事后稀释分析特别适合大批量样品的分析[4]。

2.2 样品酸碱度的影响

水样体系碱度变化影响纳氏反应平衡，水样调节到中性能有效减少测定误差。在样品中的pH值太低时，若没有调节pH值，样品中加入纳氏试剂就会出现红色沉淀物，使溶液无法进行吸光度测量。pH值低于11.8时，将会产生碘化汞红色沉淀，pH值高于12.4，容易变浑而无法进行吸光度测量。

2.3 屏蔽剂用量的选择

酒石酸钾钠是钙、镁、铁等金属离子的掩蔽剂，其掩蔽机理为酒石酸钾钠和金属离子结合，避免加入纳氏试剂后形成沉淀，导致测定结果不准确[5]。通过对标准物质（编号为GBW（E）082818f-1）进行测定，同时测定对应空白样品，笔者发现，当酒石酸钾钠用量为1.0 mL时，再加入掩蔽剂，吸光度基本维持不变，所以选用酒石酸钾钠用量为1 mL。

人们可以采取其他方法优化掩蔽剂配置方式，如向定容后的酒石酸钾钠溶液加入5 mL纳氏试剂，待沉淀后取上清液使用[6]。实际应用发现，这样可以使零空白溶液的吸光度降低0.008。另外，在酒石酸钾钠溶液配置过程中，加入氢氧化钠或氢氧化钾使溶液呈碱性，氨在碱性条件下更容易挥发，可以降低空白吸光度，实验室检测发现降低幅度为0.002。

2.4 显色剂用量的选择

同样通过对标准物质（编号为GBW（E）082818f-1）对比试验可知，随着显色剂用量增加，其吸光度逐渐增大，但是当纳氏试剂加入量为2 mL时，空白液的吸光度已经超过0.030，该方案不可选。实际应用中，直接选取1 mL作为显色剂加入量，可有效防止空白超标。

表3 纳氏试剂加入量与吸光度的关系

2.5 显色时间的选择

纳氏试剂分光光度法测定氨氮简便、准确，《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ535-2009）规定显色时间为10 min。试验研究表明，显色时间对零空白溶液几乎没有影响，主要原因是空白溶液采用无氨水配置，几乎没有发生显色反应。标样在10～11 min时即可显色完全，随着时间增加，标样吸光值基本不变，受时间影响较小。而实际水样的吸光度受时间影响较大，10 min过后，吸光值仍继续增大，其原因可能是水样中添加的氢氧化锌胶体随时间增加发生胶体脱稳形成絮体[7]。所以，应控制显色时间为10 min，并保证水样与标准曲线显色时间一致。

表4 显色时间对吸光度的影响

3 结语

本文主要讨论了水体氨氮测量结果的部分影响因素，包括样品稀释方式，样品酸碱度，屏蔽剂用量、显色剂用量和显色时间的选择。建议使用零空白溶液进行事后稀释分析，pH调节后保持在11.8～12.4，酒石酸钾钠和纳氏试剂都选择1 mL，显色时间选择10 min，必须与空白显色时间对应。采用以上方法可以有效降低空白吸光度，提高纳氏试剂分光光度法测量氨氮的准确度。