连续流动分析法测定水中阴离子表面活性剂的方法验证

李志林，施艳峰，叶正中，周书祥，杨春涛，张 薇

(云南省生态环境厅驻玉溪市生态环境监测站，云南 玉溪 653100)

1 引言

阴离子表面活性剂在工业、农业、医药和日常生活中有着广泛的应用[1]，是一种生物难降解物质，当其浓度达到0.5 mg/L时，会在水体表面形成持久泡沫隔离层，造成微生物大量缺氧死亡[2]，进而导致水质恶化。阴离子表面活性剂作为水环境监测分析中的一项常规指标，普遍采用的分析方法是亚甲蓝分光光度法[3]，该方法操作繁琐且对分析人员伤害较大，而连续流动分析法具有分析效率高、适合大批量样品分析、毒性小等优点[4]，能够有效解决传统方法存在的问题。目前，国家生态环境部尚未发布关于阴离子表面活性剂连续流动分析法的标准方法，根据《RB/T214-2017 检验检测机构资质认定能力评价 检验检测机构通用要求》[5]规定，结合单位实际工作和同系统其他单位情况，对水利部颁布的标准方法《水质 总氮、挥发酚、硫化物、阴离子表面活性剂和六价铬的测定 连续流动分析-分光光度法 第4部分水质 阴离子表面活性剂的测定》(SL/T 788.4-2019)[6]进行方法验证，以便顺利开展大批量样品分析检测工作。

2 实验原理

2.1 方法原理

在水溶液中，阴离子表面活性剂和亚甲蓝反应生成蓝色的盐类，统称为亚甲蓝活性物质(MBAS)，该化合物被萃取到氯仿中并由相分离器分离，之后氯仿相经过干扰物质去除后在第二个相分离器中被再次分离。其色度与浓度成正比，在650/660 nm处测量其信号值[6]。

2.2 仪器原理

德国Seal公司生产的AA3连续流动分析仪采用并流技术，通过蠕动泵挤压弹性聚乙烯泵管将一定比例的试样、试剂和空气吸入到密闭的管路反应系统，间隔空气将试样-试剂混合液分割成若干相同的片段，试样和试剂在管路中流动的过程实现均匀混合并发生化学反应，生成某种检测的物质流入检测模块进行比色检测，仪器记录每一时段不同的信号变化，由软件自动计算浓度值[7]。

3 实验方法

3.1 实验试剂

(1)纯水：实验室用水为二级以上纯水，有另行规定的除外。

(2)氯仿：使用前超声波除气30 min。

(3)硼酸盐溶液：溶解15.83 g四硼酸钠(优级纯)和3.3 g氢氧化钠(优级纯)溶于800 mL纯水中，定容至1000 mL，溶液稳定使用7 d。

(4)亚甲蓝溶液(0.2%)：溶解0.20 g亚甲蓝在100 mL纯水中，定容并混匀。超声溶解10 min，放置24 h后使用。必要时用氯仿进行洗涤，弃去用过的氯仿并用新的氯仿反复洗涤，直至氯仿层中没有蓝色或红色为止，然后用玻璃纤维滤纸(0.45 μm)过滤洗涤过的试剂。

(5)碱性亚甲基蓝：将100 mL硼酸溶液与100 mL无水乙醇混匀，再加入35 mL亚甲蓝溶液，纯水定容至1000 mL，震荡1 h。溶液稳定使用7 d。

(6)酸性亚甲蓝：将无水乙醇100 mL溶于800 mL纯水，缓慢加入浓硫酸H2SO41 mL，再加入亚甲蓝溶液12.5 mL，纯水定容至1000 mL，震荡1 h。溶液稳定使用7 d。

(7)十二烷基苯磺酸钠溶液(500 mg/L)：购置于生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所。

3.2 标准曲线绘制

准确吸取10 mL十二烷基苯磺酸钠溶液(500 mg/L)至250 mL容量瓶中，纯水定容，此为20.0 mg/L的标准溶液；准确吸取100 mL浓度为20.0 mg/L的标准溶液至250 mL容量瓶中，纯水定容，此为8.0 mg/L的标准溶液；分别吸取浓度为8.0 mg/L的标准溶液10.0 mL、5.0 mL、2.5 mL、1.0 mL、0.5 mL、0.0 mL至100 mL容量瓶中，纯水定容，此即为0.800 mg/L、0.400 mg/L、0.200 mg/L、0.080 mg/L、0.040 mg/L、0.000 mg/L的标准曲线系列，按照仪器操作步骤对标准曲线进行测定，测定结果见表1。

表1 标准系列及线性方程

3.3 标准曲线的中间浓度点溶液校准核查

本次实验选取标准曲线的中间浓度点溶液(浓度为：0.200 mg/L)每隔10个样品进行校准核查，核查结果见表2。

表2 标准曲线的中间浓度点溶液校准核查结果

3.4 方法检出限

本次方法检出限MDL的确定依据《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ168-2020)[8]进行7次空白样品的测定，由于空白样品中未检测出阴离子表面活性剂，故配制0.032 mg/L的标准样品进行7次平行测定，方法检出限按以下公式进行计算：

MDL=t(n-1,0.99)×S

(1)

式(1)中，MDL为方法检出限；n为样品的平行测定次数；t为自由度为n-1，置信度为99%时的t分布值(单侧)，本次取3.143；S为n次平行测定的标准偏差。根据所验证的标准方法规定，测定下限为4倍的方法检出限。测定及计算结果见表3。

表3 方法检出限、测定下限测试数据

3.5 准确度实验

本次准确度实验采用测定有证标准物质(生产厂家：生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所，编号：204425)浓度和实际水样加标的方式，测定结果见表4、表5。

表4 有证标准物质测试数据

表5 实际样品加标测试数据

3.6 精密度实验

本次精密度实验测定6 次浓度为0.100 mg/L、0.500 mg/L的标准溶液和标准曲线中间点(浓度为0.200 mg/L)附近浓度，标准曲线中间点附近浓度选取有证标准物质(浓度为1.84±0.20 mg/L)稀释10倍进行测定，测定结果见表6。

表6 精密度测试数据

4 结果评价

4.1 标准曲线评价

本次实验绘制的标准曲线相关系数r=0.9999，满足所验证方法《水质 总氮、挥发酚、硫化物、阴离子表面活性剂和六价铬的测定 连续流动分析-分光光度法 第4部分水质 阴离子表面活性剂的测定》(SL/T 788.4-2019)规定的相关系数r≥0.999的要求；校核点的信号值(A/D)与标准曲线中间浓度点信号值(A/D)的相对偏差为2.4%～3.0%，满足方法要求的相对偏差应≤5%。

4.2 检出限及测定下限评价

本次实验计算出方法检出限为0.008 mg/L，测定下限为0.032 mg/L，二者均在验证方法中6家实验室测定的检出限0.002～0.008 mg/L、测定下限0.008～0.032 mg/L范围内。

4.3 准确度评价

根据测定结果可知，编号为204425的有证标准物质测定值在给定的范围内；同时实际地表水、地下水、饮用水、生活污水加标回收率分别为95.0%、91.0%、96.0%、93.5%，测定结果介于所验证标准方法中6家实验室对地表水、地下水、饮用水和生活污水加标测定的回收率91.6%～98.2%、90.4%～110%、95.7%～102%、88.2%～105%范围内。

4.4 精密度评价

根据测定结果可知，浓度为0.100 mg/L和0.500 mg/L的标准溶液相对标准偏差分别为4.0%、1.0%，介于所验证方法中6家实验室测定浓度为0.100 mg/L、0.500 mg/L统一样品的相对标准偏差1.61%～6.09%、0.55%～2.43%范围内；编号为204425的有证标准物质稀释10 倍后溶液的相对标准偏差为4.1%，介于所验证方法中6家实验室测定浓度为0.100 mg/L和0.500 mg/L统一样品的实验室内相对标准偏差0.055%～6.09%范围内。

5 结论

本单位使用连续流动分析仪对水利部标准方法《水质 总氮、挥发酚、硫化物、阴离子表面活性剂和六价铬的测定 连续流动分析-分光光度法 第4部分水质 阴离子表面活性剂的测定》(SL/T 788.4-2019)进行了方法验证，各项测试指标：标准曲线、检出限、准确度、精密度等均满足方法要求，从人、机、料、法、环等方面综合评价，本站具备使用连续流动分析仪分析检测阴离子表面活性剂的能力。