哈希流动注射分析仪测定地表水中氨氮

摘要： 本文研究使用哈希流动注射分析仪对地表水中的氨氮指标进行测定的方法。结果表明：方法的相关系数为0.9993，线性关系良好；检测限为0.005mg/L，检测限较低；相对标准偏差1.50%，精密度较好；加标回收率为95.0～105%之间，准确度较高。流动注射分析仪不仅实现了全自动化分析，而且能保证数据的可靠性，尤其适用于大批量样品的分析测试。

关键词： 流动注射分析仪；地表水；氨氮

中图分类号： G353 文献标识码： A

氨氮在水中主要以游离氨或铵盐形式存在， 两者的组成比取决于水的pH 值和水温。 当pH 值偏高时， 游离氨的比例较高； 反之， 则铵盐的比例高，水温则相反。水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物， 某些工业废水如焦化废水和合成氨化肥厂废水等， 以及农田排水。此外， 在无氧环境中， 水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用， 还原为氨。 鱼类对水中氨比较敏感， 当氨水平高时会导致鱼类死亡。因此，测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体污染和水体自净状况。在水相环境中氨的测定方法中， 流动注射-水杨酸分光光度法具有灵敏、稳定、分析速度快，省时省力等优点而被各类分析实验室广泛采用。

1实验部分

1.1 方法原理[1]

流动注射分析仪工作原理

在封闭的管路中，将一定体积的试样注入连续流动的载液中，试样和试剂在化学反应模块中按特定的顺序混合、反应，在非完全反应的条件下，进入流动检测池进行光度检测。

化学反应原理

在碱性介质中，试样中的氨、铵离子与次氯酸根反应生成氯胺。在60度和亚硝基铁氰化钠存在条件下，氯胺与水杨酸盐反应形成蓝绿色化合物，于660nm波长处测量吸光度。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器

（1） 流动注射分析仪：自动进样器、多通道比例进样泵、反应单元和模块、比色检测器、数据系统、加热单元等。

（2）万分之一电子天平。

（3）玻璃器皿：A 级容量瓶和移液管，或者塑料容器；水样可以存储在塑料或玻璃容器内。

（4）抽滤机。

1.2.2试剂

配制的溶液和实验用水均用氦气脱气1分钟。

（1）新鲜制备的无氨水（电导率为0.492uS/cm），硫酸（优级纯），氢氧化钠（优级纯），乙二胺四乙酸二钠盐，磷酸二氢钠，水杨酸钠，二水亚硝基铁氰化钠，次氯酸钠。

（2）缓冲溶液： 在1L容量瓶中，加入约900mL水，溶解30.0g氢氧化钠，25.0g乙二胺四乙酸二钠盐和67g磷酸氢二钠。用水稀释到刻度，摇匀。

（3）显色剂（水杨酸钠溶液）：在1L容量瓶中，溶解144g水杨酸钠和3.5g硝普钠（二水亚硝基铁氰化钠）于800mL水中。用水稀释到刻度，摇匀。储存于避光的瓶中。每星期制备。

（4）次氯酸钠溶液： 在1L容量瓶中，溶解60mL 5.25%次氯酸钠。用水稀释到刻度，摇匀。

（5）氨氮标准溶液：购自环保部标准样品研究所，编号102215，标准值及不确定度500 mg/L±2%， 有效期：2018.9。

（6）氨氮标准样品：购自环保部标准样品研究所，编号200559，标准值及不确定度2.63±0.10mg/L， 有效期：2017.9。

（7）氨氮标准储备液：取10.00mL500 mg/L氨氮标准溶液于100.0mL容量瓶中并稀释至标线，即得50.00 mg/L的氨氮标准储备液。

（8）氨氮标准工作液：分别取氨氮标准储备液10.00，5.00，2.50，1.00，0.50，0.10 mL于100.0mL容量瓶中并稀释至标线，摇匀，即得浓度为5.0，2.5，1.25，0.5，0.25，0.05mg/L氨氮工作液。

1.3样品收集、保存和预处理

（1） 氨是易挥发的，会从样品中缓慢地分离，甚至可以透过聚乙烯瓶子。样品应在24小时内分析。如果不能做到，必须冷冻。否则，用硫酸调节样品的pH

（2） 样品应收集在塑料瓶或玻璃瓶中。所有的瓶子都必须是清洁的和酸洗过的。样品的体积必须足量并具有代表性，允许重复分析（假如需要）并只有最少的废弃物。

（3） 当样品清澈，不存在色度、浊度、有机物等干扰时，可直接取样分析。当含有悬浮物时，用滤膜过滤。

2结果与讨论

2.1 标准曲线及线性关系

按照仪器操作规程，设定工作参数。开机后，先用水代替试剂，检查整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。待基线走稳后（约15min）， 系统开始进试剂，待基线再次走稳后，测定氨氮标准工作曲线。测定数据见表1：

表1 氨氮标准工作曲线数据

氨氮曲线方程：Area=4.21*C+0.116 ， 相关系数：0.9993

测定的氨氮标准曲线呈良好的线性关系，满足水质 氨氮的测定 流动注射-水杨酸分光光度法HJ666-2013的校准曲线相关系数R0.995。

2.2 标准样品的测定

将标准样品氨氮200559按其稀释说明配制后测定，测定结果见表2。

表2 标准样品测定结果 mg/L

从表2可以看出，氨氮标准样品测定值落在标准值的不确定度范围内。

2.3 检测限

根据测定检测限公式，使用氨氮标准溶液0.05mg /L作为空白，连续测定11次，用3倍溶液峰面积的标准差除以标准曲线斜率即为本方法的检测限，计算结果为0.005mg/L。

2.4 精密度试验

以氨氮浓度0.5 mg/L的标准溶液为测定样品，连续测定11次，结果见表3。

表3 精密度测定结果

从表3可以看出，氨氮的精密度测定结果范围在0.495～0.520mg/L之间，平均值为0.511mg/L， 相对标准偏差1.50%，精密度较好，满足水质 氨氮的测定 流动注射-水杨酸分光光度法HJ666-2013中精密度≤5%的要求。

2.5 准确度

分别到室外自然环境中采集两个地表水样，一个清洁水样和一个浑浊水样，对浑浊水样用滤膜过滤后，测定清洁水样和浑浊水样的氨氮含量，测定结果见表4。

表4 清洁水样和浑浊水样的测定结果 mg/L

将木头滩、灵山水样分别加入不同体积的5.00mg/L氨氮标准工作液，测定其加标回收率，测定结果见表5。

表5 加标回收试验的测定结果

由表5可知木头滩及灵山氨氮加标回收率为103%、97.8%，满足水环境监测规范（SL219-2013）中加标回收率合格范围95%～105%的要求。

2.6方法的技术探讨

（1）各种试剂、载液等应一次性准备充足，满足全部过程所需。避免在分析过程中出现短缺，因为补充、添加而影响到正常分析过程，或者造成运行过程前后出现波动，影响分析数据。

（2）试剂泵管应根据使用频率定期进行整套更换，以保证系统工作正常且各种时间参数不发生较大偏差。

（3）如果某个样品浓度极高， 已影响到其后的样品分析时， 应确定系统已清洗干净， 基线能回到启始状态附近， 才能重新开始分析其他样品， 受影响样品同时应重做。

（5）分析结束， 所有管道需通入蒸馏水， 清洗管路30 m in。且所有管道探头置于干净的滤纸上， 直到所有管路抽干才可关蠕动泵。管道的清洗是保证仪器的稳定性的重要措施之一。

泵管按使用频率定期更换。

3 结论

通过对流动注射分析仪测定地表水中氨氮方法的分析、指标检验和技术探讨，可以看出该方法灵敏度高，检测限低，精密度好，准确度高，操作简便、工作耗时较短，劳动强度少。

参考文献

[1] 水质 氨氮的测定 流动注射-水杨酸分光光度法HJ666-2013 [S]。

作者简介： 潘志流，男，1980年8月出生，本科学历，2003年7月于武汉科技大学毕业，学士学位，广西沿海水文水资源局工程师，从事水环境监测工作。