飲用水中總氮測定的問題探討

區伙生

摘 要：用過硫酸鉀氧化紫外分光光度法和氣相分子吸收光譜法測定水中總氮的含量，并通過分析實驗試劑，實驗用水，玻璃器皿，比色和消解過程，對實驗結果進行了總結。

關鍵詞：無氨水；消解；比色；空白值

總氮是指水中各種形態的無機和有機氮，總氮含量增高可能是受上游來水的影響，例如上游來水氮含量高于本段水質類型要求；農業面源污染，化肥的使用；居民生活污染，生活污水和生活固體廢物；植被現狀及地質土壤環境。當水中總氮的含量增加，生物和微生物就會隨之大量繁殖，尤其是浮游植物繁殖旺盛，出現富營養化，導致水體中溶解氧下降，長期飲用對身體極為不利。[ 1 ]。

《水和廢水監測分析方法》用過硫酸鉀氧化紫外分光光度法測定水中總氮的含量，過程步驟比較簡單，但用這個方法來測定總氮含量，對操作技術要求很高[ 2 ]。特別是在配制試劑過程中，因為藥品因素以及操作人員操作技術不熟練，通常得出的工作曲線重復性差。本文結合本人的實驗經驗，對實驗中的要點進行分析，總結了一些注意事項。

一、實驗部分

1）方法原理（省略）。2）干擾及消除（省略）。3）方法的適用范圍。該法主要適用于湖泊、水庫、江河水中總氮的測定。方法檢測下限為0.05mg/L，上限為4mg/L。4）儀器。消解裝置（廠家：韶關市泰鴻醫療器械有限公司；型號XJIV，此消解裝置與高壓鍋等同），紫外可見分光光度計（廠家：HACP公司，型號：DR4000U）。玻璃儀器（天津市天科玻璃儀器制造有限公司）。5）試劑。制備無氨水：蒸餾水中加硫酸，在玻璃蒸餾器中小心進行重蒸餾操作，棄去開始時的初餾液，用具塞磨口的玻璃瓶中接取其余餾出液體，密封保存。其他試劑的制備比較簡單，按照國標操作即可，其中氫氧化鈉采用江陰市開來化工有限公司產品；鹽酸采用淄博吉燦化工銷售有限公司銷售產品；硝酸鉀購于南京試劑有限公司。6）步驟。本實驗均嚴格按照國標所述步驟進行操作[ 3 ]。尤其是硝酸鉀溶液的配制過程，除了要選擇好的廠家生產的產品外，操作實驗時還要仔細耐心。

二、實驗數據

三、實驗結果分析

（一）實驗用無氨水[ 4 ]

為什么標準曲線總做不好呢？剛開始時以為是藥品過硫酸鉀的純度不夠，后來買的優級純，還是出現上述問題。最終發現開始試驗用水水是自己同事由自來水制備的純水，里面的氨未有除盡。應該嚴格按照國標要求，用無氨水進行實驗，最好用的是Million-Q超純水。

（二）試劑

化學試劑問題對標準曲線的影響也非常大，剛開始用過硫酸鉀氧化法測總氮，發現買的氯化鈉里也含氮，過硫酸鉀提純了兩次，標準曲線線做不好，而且用的滅菌鍋經常拿來滅培養基，估計也有影響。現在的化學藥品質量問題很嚴重，我們在具體使用的時候很有必要把它標注的藥品降一個等級使用，要不然很難保證實驗效果，特別是在配標樣做標線的時候，若出現A275/A220大于20%的情況，一定是試劑的純度出了問題，應當檢查。另外，過硫酸鉀的質量非常重要，國內合格率很低，（曾經聽人說95%都不行）很多人建議可用上海醫藥和上海愛建的。（大多數用戶反映上海愛建的過硫酸鉀比較好用）最好就是用進口的產品。

（三）玻璃器皿的清洗

實驗用的比色管應購買大廠家的產品，質量有保證。清洗時要嚴格按照國標規定，用無氨水清洗。清洗儀器時候要注意通風。

（四）消解[ 5 ]

測總氮的時候，對壓力和溫度的時間要求會比較高，不到一定的火候，消解不到位。先升溫半小時（其實這個時間不是確定的，不要太看重），然后放氣至壓力為零——目的是排空高壓鍋里的冷空氣。再升溫到120度，保持溫度在120-124度之間，消解半個小時后自然降壓至壓力為零時拿出來，趁熱搖勻，這是我的經驗，后面還要加HCl，還得稍微震蕩一下的。否則不搖勻的話底部的白色物質就粘在壁上了。有文獻指出采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定水中的總氮時，分別用電熱恒溫干燥箱和壓力蒸汽滅菌器消解試樣，對測定得到的總氮標準曲線和實際水樣中總氮的含量進行了對比。結果表明，與壓力蒸汽滅菌器消解方法相比，電熱恒溫干燥箱消解法操作簡便、溫度容易控制，節約了大量蒸餾水，且測定結果準確。此方法能夠替代傳統的水樣預處理方法，在滿足試驗精度的前提下達到簡化操作的目的。但是本人采用兩種方法進行過實驗，發現用前者的方法做出的結果誤差較大。

（五）比色時的注意事項

由于實驗要測定涉220nm和275nm這兩個波長，可以先一次性測定樣品在275nm處的吸光值，再測定樣品在220nm處的吸光值，不要220nm和275nm輪流來回測量，這樣會出現測量誤差，影響曲線的平滑度。溶液中有不少離子對紫外光會產生吸收，其中碘離子，溴離子會對實驗產生比較大的干擾，在實驗過程中必須充分考慮這些因素。

（六）空白值出現波動

標準法中的參比溶液是無氨水，在實際工作中發現，當用無氨水去調節分光光度計達到正常后，放入空白樣品測定，光度計顯示值會出現負值，此時需重新用無氨水作參比調節光度計。終上所述，在實驗時需用無氨水去調節光度計2次，首次是測定樣品前，第二次是測定第一份樣品后。

（七）NH3-N值高于總氮值

水樣的NH3-N值不可能高于總氮值，但在現實中若廢水中的銨態氮含量高，會出現NH3-N值高于總氮值，可能是堿性介質中，氨態氮以氨氣形式散發于比色管氣相中，此時測出的總氮會出現偏差。

參考文獻：

[1] 王海燕.腎臟病學[M].第2 版.北京：人民衛生出版社，1996：1212-1213.

[2] GB 5749-2006.生活飲用水衛生標準[S].

[3] 李青，楊慧中.臭氧紫外聯合-分光光度法測定水質總氮.江南大學檢測與過程控制研究所.

[4] 呂曉潔，關屏.水體中總氮測定存在的問題研究.遼寧省環境監測中心站遼寧省環境監測中心站.

[5] 呂偉仙，葛瀅，吳建之，常杰.植物中硝態氮、氨態氮、總氮測定方法的比較研究.浙江大學生命科學學院浙江大學分析測試中心浙江大學生命科學學院.