工业用水中氨氮的两种测定方法的对比研究

吕丽丽

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心 乌鲁木齐 830026）

氨氮是水和废水监测中的一项重要指标，氨氮对人体和水生物危害极大[1]。一是因为氨氮在水体中硝化作用的产物硝酸盐和亚硝酸盐对饮用水有很大危害，进而可能对人体造成健康危害。二是氨氮的毒性对水生物产生危害作用，降低其生产速度和繁殖能力，甚至导致其死亡。因此检测水体中氨氮的含量对控制环境质量有非常重要的意义[2]。目前，水中氨氮的测定方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法、流动注射-水杨酸分光光度法、气相分子吸收光谱法等[3]。相比较而言，纳氏试剂分光光度法作为传统经典方法，具有操作简便、快速、灵敏度高等优点，可适用于地表水、地下水、生活污水中氨氮的测定，被广泛应用于我国的环境监测和科学研究工作中[4]。流动注射法作为新发展起来的方法，具有环境友好、无污染、高效连续、适合大批量样品的分析等特点。本文对两种方法进行比较，显示两种方法都适合于氨氮的准确测定，纳氏比色法在测定方面更稳定，重现性好，用时少，周期短，而流动注射法的检出限更低，环境更友好，避免使用有毒试剂，适合大批量的环境水样分析。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

U-3010 紫外分光光度计（日本日立公司），配有1cm和3cm比色皿。

iFA7 全自动多参数流动注射分析仪（北京吉天仪器）。

所用试剂均为分析纯，实验用水为18.3MΩ*cm的超纯水。

氨氮标准溶液为北京北方伟业计量技术研究院GBW(E)083304标准溶液（1000 mg/L)。

1.2 水样预处理

无色澄清的水样可直接测定，色度、浑浊度较高和含干扰物质较多的水样需经过蒸馏或絮凝沉淀等预处理步骤。所有样品采样后立即加硫酸酸化至pH＜2，在24h 内测定，测定时中和至中性。

1.3 试验方法

纳氏试剂比色法的原理是碘化汞与碘化钾的碱性溶液与游离氨生成淡红棕色胶状化合物。测定氨氮要准确测定氧化二汞碘化氨络合物。试剂有无氨水，纳氏试剂，氢氧化钠溶液，硫酸锌溶液，酒石酸钾钠溶液。分取适量预处理过的水样50mL 于50 毫升比色管中，加入1.0mL 酒石酸钾钠溶液，摇匀后加入1.0mL 纳氏试剂，摇匀放置10min后，以纯水为参比，于波长420nm处测量吸光度。以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量为横坐标，绘制校准曲线。

全自动流动注射分析法原理是在碱性介质中，试料中的氨，铵离子与次氯酸根反应生成氯胺。在50℃和亚硝基铁氰化钠存在的条件下，氯胺与水杨酸盐反应生成蓝绿色化合物，于660nm 波长处测量吸光度。所用试剂有缓冲溶液R1:加入33g酒石酸钾钠，加水溶解，再加入24g 柠檬酸钠，用去离子水定容至1L。水杨酸钠-硝普钠溶液R2:加入25g 氢氧化钠，用去离子水溶解，再加入80g水杨酸钠和5g硝普钠用水定容至1L。二氯异氰尿酸钠溶液R3：称取4g二氯异氰尿酸钠溶于1L容量瓶中。所有试剂使用前用0.45μm滤膜过滤并进行脱气处理。

启动流动注射分析仪模块及电脑后，将进液管浸入无氨水液面下。清洗液管，将盛水样品管置于取样器固定架，接通各流路，泵入无氨水走基线，平稳后进样绘制工作曲线。仪器工作参数见下表1。

表1 仪器工作参数

2 结果及讨论

2.1 两种方法的检出限比较

纳氏试剂比色法和全自动流动注射分析法按照上述方法进行操作测定，检出限分别按照0.02 和0.01mg/L的浓度平行测定7次算出标准偏差，由此得出检出限。测定结果见表2。

表2 两种方法的检出限测定结果

2.2 两种方法的精密度比较

本实验用1000 mg/L氨氮标准溶液作为母液，准确配制0.05mg/L 和1.60mg/L 的氨氮标准溶液，分别用两种方法测定7次，精密度测定结果见表3。

表3 两种方法的精密度测定结果

由表3 数据可以看出，两种方法对0.05mg/L 和1.60mg/L 的氨氮溶液测定的RSD 分别小于6%和1%，在误差允许的范围内，满足实验室分析质量控制要求，其中全自动流动注射分析的重现性优于纳氏试剂分光光度法。

2.3 两种方法的准确度比较

分别用纳氏试剂分光光度法和全自动流动注射分析法对标准样品进行平行测定5次，测定结果平均值分别为21.8mg/L 和21.5mg/L。标准样品的真值是21.8±0.9mg/L，可看出，测定均值在标准值和不确定的范围内，两种方法的准确度均达到要求。

2.4 两种方法的加标回收率比较

对实际样品进行测定并加标，测定结果及加标回收率见表4。由表中结果可看出纳氏试剂分光光度法的加标回收率在90.3%～100.6%之间，全自动流动注射分析法的加标回收率在95.4%～99.8%之间，均满足水质监测质量控制要求[5]，表明两种方法都适合氨氮的准确测定。

表4 实际样品测定结果及加标回收实验

3 结论

纳氏试剂分光光度法和流动注射法测定工业水体中的氨氮无明显差异，均适合水体中氨氮的准确度测定。纳氏试剂分光光度法操作简便快速，稳定性好，干扰小，应用广泛。流动注射法检出限更低，且避免使用剧毒试剂，提高了实验过程的安全性，降低了二次污染，在检测大批量样品上优势突出，节约了大量时间，实现分析检测数据处理自动化。在环境日益严峻，检测样品数量增加的形势下，全自动流动注射法将会发挥越来越重要的作用。