纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的注意事项及改进措施

石 瑛

（长春市绿园区生态环境监测站，长春 130062）

生态环境监测工作任务艰巨，水环境监测通过对地表水中氨氮和总磷等项目进行分析，获得采样信息，完成监测任务，为环境保护助力。为深入打好污染防治攻坚战，推动减污降碳协同增效，持续改善生态环境质量，要根据水环境监测的需求，推广和使用纳氏试剂分光光度法，保障监测工作高质量开展。

1 纳氏试剂分光光度法的原理

氨氮（NH-N）指的是水中以游离氨（NH）或者铵盐（NH）形式存在的氮，两者的组成比取决于水的pH与水温，如果pH比较高，那么游离氨的比例也很高，相反，则铵盐比例高。水中的氨氮主要来源于生活污水，污水中含氮有机物分解后会产生氨氮，除此之外，部分工业废水也含有氨氮。水环境监测测定水中的氨氮含量，可评定水体的污染程度和自净状况，为环境治理和保护提供支持。一般来说，氨氮测定方法包括纳氏试剂分光光度法、蒸馏法以及滴定法等。其中，纳氏试剂分光光度法应用广泛。从原理来看，以游离态的氨或者铵离子等形式存在的氨氮能够和纳氏试剂产生反应，生成淡红棕色络合物，络合物的吸光度和氨氮含量成正比，该方法于波长420 mm位置测量吸光度。通过式（1）能够看出，此反应会受到pH的影响，适宜的pH范围为10～12。如果pH比较低，那么反应朝反方向进行，不会产生显色；若pH过高，溶液会变浑浊，影响测定结果。

2 纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的要点

2.1 试剂

纳氏试剂的主要配制方法为碘化汞法与二氯化汞法。在实际应用中，碘化汞法的配制相对简便，缺陷是配制的纳氏试剂空白值比二氯化汞法高。二氯化汞法显色基团含量的多少同HgCl加入量有关，测定质量依赖操作人员经验。按照水环境监测技术要求，此方法标准曲线的斜率范围为0.006 0～0.007 8，截距范围为-0.005～0.005，进而实现对HgCl投加量的有效控制。HgCl溶解相对缓慢，为了提高配药效率，分批投加称量好的固体HgCl超声溶解，经检验，灵敏度和斜率等都可以达到要求。

2.2 显色指标的控制

采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮时，必须加强对显色指标的控制。其中，反应温度是控制要点。当反应温度处于5～10 ℃时，溶液显色不完全；反应温度为20～25 ℃时，显色最完全；反应温度为30 ℃时，显色会不稳定；超过35 ℃时，溶液开始褪色，吸光度偏低。因此，水中氨氮测定需要将温度控制在20～25 ℃。同时，水中氨氮测定要控制好显色时间，将其控制在10～25 min，实现快速比色，保障分析结果的精密度和准确度。

2.3 样品前处理

2.3.1 金属离子含量低的清洁地表水

Ca和Mg等金属离子含量很低的地表水相对清洁，受到的干扰很少，测定时可直接调节样品pH在6～8。此操作并非必要步骤，主要针对添加保护剂或者pH不在技术要求范围的样品，絮凝沉淀及前处理的操作比较烦琐，可能会使得测定结果出现偏差，要做好全面控制。

2.3.2 金属离子含量很高的清洁地表水

Ca和Mg等金属离子含量很高的清洁地表水样品难以通过稀释减少干扰，酒石酸钾钠的掩蔽效果有限，并且会产生酒石酸钙或者酒石酸镁等沉淀，最终影响氨氮测定结果。可对水样进行絮凝沉淀，但絮凝沉淀使用的滤纸含有铵盐，需要使用大量无氨水清洗。可使用稀盐酸浸泡的孔径0.45 μm醋酸乙酯纤维滤膜进行过滤。水环境监测中，若絮凝沉淀后加入酒石酸钾钠，样品依然浑浊，可更换掩蔽剂，例如，使用六偏磷酸钠和乙酸钠等替代酒石酸钾钠。还可以采取其他方法，例如，取pH调节中性的水样50 mL，加入配制的酒石酸钾钠溶液1 mL，摇匀，盖上玻璃塞静置30～60 min，样品澄清即可，之后添加纳氏试剂静置约10 min，此环节不可摇动样品，需要保持静置状态，取上清液比色。为了保证显色效果，建议添加纳氏试剂后适当延长显色时间。

2.3.3 污染源废水

水中氨氮测定的样品成分复杂，尤其是污染源废水，必须结合具体情况，做好样品质量控制。采集的样品可加入掩蔽剂、显色剂进行前处理。色度和浊度很低的样品可直接调节pH，开展显色测定。色度和浊度很高的样品可加入掩蔽剂，运用絮凝沉淀法或者蒸馏法消除干扰。高氯样品采用蒸馏前处理，蒸馏使用硼酸吸收液，蒸馏后，蒸馏液调节pH至10左右，避免pH过高或过低。如果样品含有易挥发的还原性干扰物质，如芳香胺，絮凝沉淀与蒸馏前处理都无法去除干扰，水样稀释后需要添加纳氏试剂比色，或者将样品酸化加热除去干扰，然后加药比色。

2.3.4 水样分析的要点

一是保证试验环境达到要求。根据测定方法，创造通风且无氨的环境，严格控制环境温度，保证温度处于20～25 ℃，开展水中氨氮测定。二是水样还原。水中氨氮测定前需要使用pH试纸检测水样pH，如果水样呈弱碱性或者中性，可以直接取样分析，如果水样呈酸性，要调节pH至中性，再开展分析。一般来说，要取一定原水置于烧杯中，按照少量多次的方法添加固体NaOH调节水样，直到pH达到中性。三是余氯处理。通常，污水处理厂出口和医疗废水出口采集的水样多含有余氯。此类水样需要进行余氯干扰分析，为后续分析提供支持。四是清洁水。分析时，要按照测定流程和方法做好控制。

3 纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的优化策略

3.1 做好水样质量控制

为了获得准确的氨氮测定结果，必须做好水样质量控制。一方面，要严格落实纳氏试剂分光光度法的操作规程，在水环境监测点规范采集样品，做好样品来源控制。另一方面，要做好样品前处理。若样品未达到纳氏试剂分光光度法的测定要求，必须进行前处理，使其符合氨氮测定要求，为后续分析奠定基础。要做好过程控制，督促采样人员规范采集样品，为环境保护提供支持。

3.2 做好监测人员培训

水环境监测要围绕每个细节和要点，做好质量控制。根据纳氏试剂分光光度法的测定要求，要围绕理论知识与技术操作等方面对监测人员展开培训，提升其业务水平，保障采样与分析质量，助力氨氮测定工作的高质量推进，获得精准的数据信息，为生态环境治理和保护提供依据。采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮时，监测人员必须严格遵循技术规范，保障数据信息的真实性和有效性。监测人员要具有学习意识，积极学习新知识和新方法，不断提高操作水平，促进水环境监测的有序开展。

3.3 做好分析环境控制

无论采用何种测定方法，水环境监测都必须做好分析环境控制。为有效降低温度、湿度等对仪器设备的影响，必须严格按照建设标准构建水环境实验室，做好全面控制，营造高质量的分析环境。根据纳氏试剂分光光度法的操作要求，要对分析环境进行全面检查，及时排除潜在隐患，有效控制分析环境，消除环境因素的负面影响，为环境保护提供高质量的数据信息。

4 结语

水中氨氮测定采用纳氏试剂分光光度法，需要做好各类干扰因素的控制，保障测定结果的真实性和准确性。因此，必须按照纳氏试剂分光光度法的操作要求，做好测定条件控制，保障水中氨氮测定规范开展。根据测定结果，各地可以科学地开展水环境保护，提升水环境管理水平。