淺談飲用水中總氮測定的不確定度評定

周煥平

摘 要：以堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定飲用水水源中的總氮為例，分析了測定結果的不確定度來源，建立了不確定度的評定方法。評估水中總氮的合成相對標準不確定度和擴展不確定度，對總氮含量為5.00mg/L的水樣，其擴展不確定度為0.13mg/L。

關鍵詞：總氮（total nitrogen）；堿性過硫酸鉀消解；紫外分光光度法；不確定度評定

水中總氮是指水中各種形態無機和有機氮的總量，包括NO3―、NO2―和NH4+等無機氮和蛋白質、氨基酸和有機胺等有機氮。地表水中氮、磷物質超標時會出現富營養化狀態，使水體中浮游生物和藻類大量繁殖而消耗水中的溶解氧，導致水體的富營養化和水體質量惡化加速。水中的總氮含量是衡量水質的重要指標之一，常被用來表示水體受營養物質污染的程度，其測定有助于評價水體被污染和自凈狀況。地表水環境保護標準GB 3838-2002中規定，Ⅲ類水源中總氮的限值是1.0mg/L[1]。

1 試驗部分

1.1 分析步驟

取10ml試樣于25ml比色管中，加入40g/L堿性過硫酸鉀溶液5ml，塞緊管塞扎緊，將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中，120℃加熱30分鐘，冷卻至室溫加入1ml（1+9）的鹽酸溶液，用水稀釋至25ml。使用1cm石英比色皿以水做參比于波長220nm和275nm處測定吸光度。

1.2 標準曲線繪制

用1ml無分度吸管量取1000mg/L的NO3―-N標準貯備液1ml于100ml容量瓶中，純水定容，得到中間液，分別量取0、0.2、0.5、1、2、3、7ml于25ml比色管中，加水稀釋至10ml，其他步驟與1.1所述一致[2]。

2 不確定度來源由以下部分組成

C的平行測定引起的不確定度；標準溶液稀釋引起的不確定度；標準曲線配制時產生的對C的測量引起的不確定度；使用標準曲線求得C時所產生的不確定度；比色管、容量瓶、移液管量取一定體積時引起的不確定度；天平稱量藥品時引起的不確定度；分光光度計讀數引起的不確定度[3]。

3 標準不確定度的評定

3.1 A類評定（重復性）

（1）1mL無分度移液管的相對標準不確定度

五、擴展不確定度

擴展不確定度計算公式為U=K 。

其中包含因子K的取值隨置信概率的不同而不同，多數情況下取K=2[5]。該研究中選擇95%的置信概率，故選擇K=2，則

U=K =2×0.064173=0.128346mg/L

六、分析報告結果

計算得到總氮樣品的濃度為4.996mg/L，則水樣總氮的檢測結果可表示為：5.00±0.13 mg/l（K=2）。

七、結論

測量不確定度是測量水平的指標以及判定測量結果的依據，采用直觀的因果分析和有效的數學運算得到了堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定水中總氮的不確定度，該評定方法也適用于其它通過標準曲線測定物質濃度含量的方法的結果評定。

參考文獻

[1] GB 3838-2012 地表水環境質量標準.

[2] HJ 636-2012 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法.

[3] 中國實驗室國家認可委員會.化學分析中不確定度的評估指南.北京：中國計量出版社，2002.

[4] JJF 1059.1-2012 中華人民共和國國家計量技術規范 測量不確定度評定與表示.

（作者單位：天津塘沽中法供水有限公司）