水樣中氨氮含量測(cè)定方法比較

摘要：分別采用納氏試劑比色法、水楊酸鹽比色法和離子色譜法對(duì)兩種濃度不同的水樣進(jìn)行氨氮含量測(cè)定，比較不同方法檢測(cè)的精確度和準(zhǔn)確度。結(jié)果表明離子色譜法的準(zhǔn)確度和精確度比較高，適用于日常生活用水的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：氨氮；比色法；離子色譜法

Method for Determination of Ammonia Nitrogen in Water Samples

HONG Yi-wen，CHEN Qing-de，ZHANG Hai-xia，LU Ri-gui，CHEN Jian-feng

（Nanning Center for Disease Control and Prevention，Nanning 530023，Guangxi，China）

Abstract：Respectively using Nessler's reagent colorimetric method， salicylate colorimetric method and ion chromatography method to determine ammonia nitrogen content for two kinds of different water samples， comparing different methods of precision and accuracy. The results show that the accuracy and precision of ion chromatography method is relatively highly， and suitable for the determination of water in daily life.

Key words：Ammonia nitrogen；Colorimetric method；Ion chromatography method

水中氮化合物的多少，可作為水體受到含氮有機(jī)物污染程度的指標(biāo)。反映水體受含氮化合物污染程度的幾種形態(tài)的氮是氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、有機(jī)氮。測(cè)定水中各種形態(tài)的氮化合物，有助于評(píng)價(jià)水體被污染程度和\"自凈\"的程度。氨氮普遍存在于地面水及地下水中。水中的氨氮是指以游離氨（NH3）和離子氨（NH4+）形式存在的氮。水中氨氮的來源主要是生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用分解的產(chǎn)物、某些工業(yè)廢水及農(nóng)田排水。氨氮含量較高時(shí)，對(duì)魚類呈現(xiàn)毒害作用，對(duì)人體也有不同程度的危害。目前測(cè)定氨氮的方法主要有納氏比色法、水楊酸鹽比色法、離子色譜法、電極法、蒸餾-滴定法、靛酚藍(lán)比色法 等[1-2]。

納氏法是氨氮的經(jīng)典測(cè)定方法，被許多國(guó)家列為標(biāo)準(zhǔn)分析方法。但由于試劑毒性大及方法的靈敏度不夠高，水中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛和酮類、顏色以及渾濁等均干擾測(cè)定，需要作相應(yīng)的預(yù)處理。水楊酸鹽比色法具有靈敏、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，干擾情況和消除方法與納氏試劑比色法相同。離子色譜法檢出限低于現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)中對(duì)氨氮的限值，可滿足監(jiān)測(cè)工作的需要。與傳統(tǒng)的測(cè)定方法相比，離子色譜法具有以下優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了測(cè)定環(huán)節(jié)，降低了手工勞動(dòng)強(qiáng)度；溶劑消耗少，避免了使用一些毒性較大的試劑，符合清潔生產(chǎn)理念；水樣用量少，靈感度高，測(cè)定范圍寬。電極法通常不需要對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理和具有測(cè)量范圍寬、快速、靈敏、可靠等優(yōu)點(diǎn)。蒸餾-滴定法適用于氨氮含量較高時(shí)的水樣測(cè)定。而且蒸餾需要一定的時(shí)間，測(cè)定的時(shí)間較長(zhǎng)。靛酚藍(lán)比色法對(duì)氨氮具有特殊的敏感性和相關(guān)性，具有較高的準(zhǔn)確度、精確度和敏感度[3-4]。

1資料與方法

1.1一般資料 樣品來源：由環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供的兩份水樣a和b。

1.2測(cè)定方法[5-6]

1.2.1納氏試劑光度法

1.2.1.1試劑

1.2.1.1.1標(biāo)準(zhǔn)液 ρ（NH3-N）=10μg/mL（GBW（E）080220，臨用稀釋）。

1.2.1.1.2納氏試劑 按GB/T5750.5-2006方法配制。

1.2.1.2儀器 分光光度計(jì)、1 cm比色皿、50 mL具塞比色管等。

1.2.1.3測(cè)定步驟

1.2.1.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 吸取0、0.50、 1.00、 3. 00、5.00、7.00、10.00 mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)液于50 mL比色管中，加純水至標(biāo)線，用1 cm比色皿，以純水為參比，測(cè)吸光度。

1.2.1.3.2樣品測(cè)定 取50 mL待測(cè)水樣于50 mL比色管中，稀釋至標(biāo)線，與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同操作，進(jìn)行顯色和測(cè)量吸光度。以無(wú)氨水代替水樣進(jìn)行全程空白測(cè)定。以水樣的吸光度減去空白測(cè)定的吸光度后，得到校正吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出氨氮含量。

1.2.1.3.3計(jì)算公式 ρ（NH3-N）=m/v，式中：ρ（NH3-N）-水樣中氨氮的質(zhì)量濃度，單位為mg/L；m-由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得氨氮質(zhì)量，單位為μg；v-水樣體積，單位為mL。

1.2.2水楊酸鹽光度法

1.2.2.1試劑

1.2.2.1.1標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ（NH3-N）=10μg/mL（GBW（E）080220，臨用稀釋）。

1.2.2.1.2水楊酸-檸檬酸鹽溶液（顯色劑）：按GB/T5750.5-2006方法配制。

1.2.2.1.3次氯酸鈉溶液 按GB/T5750.5-2006方法配制。

1.2.2.2儀器 分光光度計(jì)、1 cm比色皿、10 mL具塞比色管、超純水器等。

1.2.2.3樣品測(cè)定

1.2.2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 吸取0、0.05、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00 mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)液于10 mL比色管中，加純水至標(biāo)線，加1.0 mL顯色劑，立即加入0.40 mL次氯酸鈉溶液，混勻，90 min后在655 nm處測(cè)定溶液吸光度值。

1.2.2.3.2樣品測(cè)定 取10 mL待測(cè)水樣，加入至10 mL比色管中，與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同操作，進(jìn)行顯色和測(cè)量吸光度。以無(wú)氨水代替水樣，進(jìn)行全程空白測(cè)定。以水樣的吸光度減去空白測(cè)定的吸光度后，得到校正吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出氨氮含量。

1.2.2.3.3計(jì)算公式 ρ（NH3-N）=m/v，式中：ρ（NH3-N）-水樣中氨氮的質(zhì)量濃度，單位為mg/L；m-由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得氨氮質(zhì)量，單位為μg；v-水樣體積單位為mL。

1.2.3離子色譜法

1.2.3.1試劑 標(biāo)準(zhǔn)溶液：ρ（NH4+-N）=100 μg/mL（GBW（E）080220），11 mmol/L H2SO4。

1.2.3.2儀器：ICS-3000離子色譜儀、超純水器、 0.45 μm水性濾膜等。

1.2.3.3樣品測(cè)定

1.2.3.3.1標(biāo)準(zhǔn)系列配制 用超純水逐級(jí)稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液成0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mg/L標(biāo)準(zhǔn)系列。

1.2.3.3.2樣品處理 取水樣經(jīng)0.45 μm的水性濾膜過濾，供測(cè)定。

1.2.3.3.3離子色譜條件 色譜柱：DIONEX CS12A 4×250 mm，帶CG12A 4×50 mm保護(hù)柱；流動(dòng)相：11 mmol/L H2SO4，流速：1.0 mL/min；抑制器： DIONEX CSRS300 4 mm陽(yáng)離子抑制器；抑制電流70 mA；檢測(cè)器：電導(dǎo)檢測(cè)器，檢測(cè)池溫度：35℃；進(jìn)樣量：50 μL。

1.2.3.3.4計(jì)算 試樣中氨氮濃度（mg/L）可以直接在校準(zhǔn)曲線上查得。

2結(jié)果與討論

2.1不同方法的測(cè)定結(jié)果 用納氏法、水楊酸鹽法和離子色譜法分別對(duì)水樣a和b進(jìn)行氨氮含量測(cè)定，見表1、表2。

以上結(jié)果雙雙進(jìn)行t檢驗(yàn)，結(jié)果無(wú)顯著差異，說明三種方法均可用于水樣中氨氮含量的檢測(cè)。

2.2重復(fù)性測(cè)定結(jié)果分析 由表1和表2結(jié)果可以看出，不同測(cè)定方法得出的結(jié)果有差異，但離子色譜法測(cè)定的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差最小，精確度最高。

2.3加標(biāo)回收率分析 在水樣a和b中加入一定量的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（加標(biāo)濃度為1.0 mg/L），按照每種方法測(cè)定試樣相同的試驗(yàn)方法進(jìn)行操作測(cè)定，分別計(jì)算回收率。

由表3可以看出，納氏試劑法測(cè)得回收率平均為88.58%，水楊酸鹽法回收率平均為92.00%，離子色譜法回收率平均為97.74%。由此可見離子色譜法測(cè)定氨氮含量的準(zhǔn)確度較好。

3結(jié)論與建議

3.1納氏試劑光度法、水楊酸-次氯酸鹽光度法和離子色譜法這三種方法都符合水樣分析要求，都可作為日常用水中氨氮含量的常規(guī)測(cè)定方法。

3.2通過重復(fù)性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，離子色譜法在三者中檢測(cè)重復(fù)性最好，且準(zhǔn)確度最高。

3.3納氏法操作簡(jiǎn)單快速，但其對(duì)顯色劑的要求比較高。為了保證有良好的顯色能力，配制納氏試劑時(shí)務(wù)必控制HgI2的加入量。但HgI2的確切用量需要根據(jù)試劑配制過程中的現(xiàn)象加以判斷，經(jīng)驗(yàn)性比較強(qiáng)，因此較難把握。同時(shí)，納氏試劑含有毒化合物，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

3.4水楊酸鹽法靈敏度高，穩(wěn)定性好，不足之處是較耗時(shí)，至少在60 min后測(cè)定。

3.5離子色譜法適用于分離分析成分比較復(fù)雜的樣品，操作簡(jiǎn)單，水樣不需特殊處理，只需用微孔濾膜過濾后就可直接進(jìn)樣分析，降低了手工勞動(dòng)強(qiáng)度；方法的靈敏度高，精密度和準(zhǔn)確度好；水樣用量少，測(cè)定范圍寬；溶劑消耗少，避免了使用毒性較大的試劑。因此離子色譜法是目前測(cè)定水樣中氨氮含量較為理想的方法。

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