水中總氮因水樣渾濁導(dǎo)致波長(zhǎng)275 nm吸光度高而無(wú)法測(cè)定的解決辦法

楊 梅，胡 銳

（云南省生態(tài)環(huán)境廳駐紅河州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 紅河 661199）

在對(duì)水質(zhì)中總氮的分析和檢測(cè)中，樣品的濁度會(huì)導(dǎo)致在275 nm處的吸光度高、220 nm處的吸光度減去275 nm處的吸光度的2倍為負(fù)數(shù)的情況，因此無(wú)法測(cè)定總氮濃度。通過以下實(shí)驗(yàn)的論證，找到了解決辦法：

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 方法原理

在120 ℃加熱條件下，利用堿性過硫酸鉀溶液將水樣中含氮化合物的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，用紫外分光光度法進(jìn)行分析，分別測(cè)定波長(zhǎng)為220 nm、275 nm處的吸光度A220和A275，用A220減去2A275計(jì)算出校正吸光度A，樣品的總氮含量與校正吸光度A成正比關(guān)系而得到分析結(jié)果。

1.2 儀器

紫外分光光度計(jì)（UV-1780）；10 mm的石英比色皿，25 mL的螺紋比色管、50 mL的具塞磨口玻璃比色管。

1.3 試劑

（1）無(wú)氨水：使用超純水器新制備的去離子水。

（2）鹽酸溶液：1+9。

（3）氫氧化鈉：確保空白實(shí)驗(yàn)吸光度達(dá)到0.030以下。

（4）過硫酸鉀：確保空白實(shí)驗(yàn)吸光度達(dá)到0.030以下。

（5）堿性過硫酸鉀：稱取40.0 g過硫酸鉀在玻璃棒攪拌下溶于600 mL水中，另稱取15.0 g氫氧化鈉，在玻璃棒攪拌下溶于300 mL無(wú)氨水中。氫氧化鈉溶液冷卻到室溫后，將兩種溶液混合，用自動(dòng)攪拌器攪拌至全部溶解，定容至1 000 mL，保存于聚乙烯瓶中。

（6）硝酸鉀貯備液：準(zhǔn)確移取20.00 mL濃度為500 mg/L的市售硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中，用新制的去離子水（1定容至100 mL，得到濃度為100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)液。

（7）硝酸鉀使用液：用10.00 mL移液管準(zhǔn)確移取10.00 mL濃度為100 mg/L的硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100 mL容量瓶中，用新配制的去離子水定容至100 mL，得到濃度為10 mg/L的硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.4 樣品

清澈的某里水庫(kù)地表水樣品，渾濁的某馬河地表水樣品、濃度為1.48±1.2 mg/L的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品。

1.5 實(shí)驗(yàn)方法

1.5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5.1.1 取樣量為10.00 mL時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線

用5.00 mL刻度吸管分別移取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00 mL濃度為10.00 mL的硝酸鉀使用液于8支25 mL螺紋比色管中，8支螺紋比色管中總氮含量分別為0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、50.00、70.00、80.00 μg。分別加新制備的去離子水稀釋至10.00 mL，再分別加入5.00 mL堿性過硫酸鉀，旋緊管塞。將螺紋比色管放在燒杯里置于立式壓力蒸汽滅菌器中加熱，溫度在120 ℃時(shí)保持30 min。待溫度下降至60 ℃以下，取出比色管冷卻到室溫，將螺紋比色管中的溶液顛倒混勻3次，分別向8個(gè)螺紋比色管中加入1 mL 1+9的鹽酸溶液，用新制備的去離子水稀釋至25 mL標(biāo)線，旋緊塞子，混勻，以新制備的去離子水作參比，在紫外分光光度計(jì)（UV-1780）上，用10 mm石英比色皿分別測(cè)定波長(zhǎng)為220 nm、275 nm處的吸光度。取樣量為10.00 mL時(shí)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 取樣量為10.00 mL時(shí)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

以總氮含量（μg）為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的校正吸光度（Ar）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖1：

圖1 取樣量為10.00 mL時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5.1.2 取樣量為20.00毫升時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別移取0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、10.00、14.00、16.00 mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液于8支50毫升具塞磨口玻璃比色管中，新制備去離子水稀釋至20.00毫升，再加入10.00 mL堿性過硫酸鉀，蓋緊管塞，用紗布和紗繩將管塞扎緊。將比色管放在燒杯里置于立式壓力蒸汽滅菌器中加熱，溫度在120 ℃時(shí)保持30 min。待溫度下降至60 ℃以下，取出比色管冷卻至室溫，分別移取15.00 mL消解液的上清液于25 mL螺紋比色管中，此時(shí)，8支具塞螺紋色管中總氮含量分別為0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、50.00、70.00、80.00 μg。向每個(gè)螺紋比色管分別加入1 mL 1+9的鹽酸溶液，用新制備的去離子水稀釋至25 mL標(biāo)線，旋緊塞子，混勻，在紫外分光光度計(jì)（UV-1780）上，以新制備的去離子水作參比，用10 mm石英比色皿分別測(cè)定波長(zhǎng)為220 nm、275 nm處的吸光度。取樣量為20.00毫升時(shí)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

以總氮含量（μg）為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的校正吸光度Ar為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示：

圖2 取樣量為20.00 mL時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5.2 樣品分析

1.5.2.1 取10.00 mL水樣進(jìn)行分析

取25 mL螺紋比色管10支，分別移取10.00 mL某里水庫(kù)的水樣于3支螺紋比色管中，分別移取10.00 mL某馬河的水樣于3支螺紋比色管中，再分別移取10.00 mL濃度為1.48±1.2 mg/ L的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品于3支螺紋比色管中，移10.00 mL新制備的去離子水于比螺紋色管中作為空白。分別向10支螺紋比色管中加入5.00 mL堿性過硫酸鉀溶液，旋緊管塞，將螺紋比色管放在燒杯里置于立式壓力蒸汽滅菌器中，溫度在120 ℃時(shí)保持30 min。待溫度下降至60 ℃以下，取出螺紋比色管冷卻至室溫，將比色管中的溶液顛倒混勻3次，分別向每個(gè)螺紋比色管加入1 mL1+9的鹽酸溶液，用新制備的去離子水稀釋至25 mL標(biāo)線，旋緊塞子混勻，在紫外分光光度計(jì)（UV-1780）上，以新制備的去離子水作參比，用10 mm石英比色皿分別測(cè)定波長(zhǎng)為220 nm、275 nm處的吸光度。

1.5.2.2 結(jié)果計(jì)算

C=（Ar-A）/BV.............（1）

式中：C—水樣中總氮（以N計(jì)）的濃度（mg/L）；

Ar=A220-2A275-空白試驗(yàn)吸光度的差值；

A—取樣10.00 mL或20.00 mL標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距；

B—取樣10.00 mL或20.00 mL標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率；

V—取樣體積；

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線1.5.1.1及計(jì)算公式（1）測(cè)得樣品濃度見表3。

表3 10.00 mL水樣測(cè)得的樣品濃度

從上表分析結(jié)果可看出，某里水庫(kù)樣品能夠正常測(cè)出樣品濃度，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)得的結(jié)果在允差范圍內(nèi)，某馬河樣品由于濁度影響，波長(zhǎng)275 nm時(shí)吸光度較高，波長(zhǎng)220 nm減去2倍波長(zhǎng)為275 nm的吸光度均為負(fù)值，無(wú)法測(cè)出濃度。

1.5.2.3 取20.00 mL水樣進(jìn)行分析

取50 mL的具塞磨口玻璃比色管10支，分別移取20.00 mL的某里水庫(kù)的水樣于3支比色管中，分別移取20.00 mL某馬河的水樣于3支玻璃比色管中，再分別移取20.00 mL濃度為1.48±1.2 mg/L的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品于3支比色管中，空白用20.00 mL移液管移取20.00 mL新制備的去離子水比色管中，分別向上述10支玻璃比色管中加入10.00 mL堿性過硫酸鉀溶液，蓋緊管塞，用紗布和紗繩將管塞扎緊。將比色管放在燒杯里置于立式壓力蒸汽滅菌器中，溫度在120 ℃時(shí)保持30 min。待溫度下降至60 ℃以下時(shí)，取出比色管冷卻至室溫，分別移取15.00 mL10支50 mL具塞磨口玻璃比色管中樣品的上清液于25 mL螺紋比色管中，每個(gè)螺紋比色管分別加入1 mL 1+9鹽酸，用新制備的去離子水稀釋至25 mL標(biāo)線，蓋塞混勻，在紫外分光光度計(jì)（UV-1780）上，以新制備的去離子水作參比，用10 mm石英比色皿分別測(cè)定波長(zhǎng)為220 nm、275 nm處的吸光度。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線1.5.1.2及計(jì)算公式（1）測(cè)得的樣品濃度見表4。

表4 20.00 mL水樣測(cè)得的樣品濃度

從上表可看出，275 nm的吸光度不再受濁度的影響，從而測(cè)得某馬河的總氮濃度為0.35 mg/L，某里水庫(kù)濃度與取10.00 mL樣品分析測(cè)試的濃度差別不大，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度在允差范圍內(nèi)。

2 討論

分別取10.00 mL和取20.00 mL的樣品進(jìn)行分析，分析結(jié)果對(duì)比見表5。

表5 10.00 mL與20.00 mL樣品分析結(jié)果比較

根據(jù)總氮的分析方法《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》HJ636-2012中質(zhì)量保證和質(zhì)量控制要求[1]，當(dāng)樣品的總氮含量>1.00 mg/L時(shí)，測(cè)定結(jié)果相對(duì)偏差應(yīng)＜5%的要求。某里水庫(kù)兩次分析結(jié)果的相對(duì)偏差在質(zhì)量控制要求范圍內(nèi)；環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品兩次分析結(jié)果均在允差范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

在測(cè)定水中總氮時(shí)，當(dāng)樣品渾濁導(dǎo)致波長(zhǎng)為275 nm處的吸光度高，波長(zhǎng)為220 nm處的吸光度減去2倍波長(zhǎng)為275 nm處吸光度為負(fù)值，而無(wú)法測(cè)得水中總氮的結(jié)果時(shí)，可采取加倍取樣（20.00 mL），堿性過硫酸鉀也相應(yīng)增加一倍，待消解完畢后再取出一半（15.00 mL）上清液的方法進(jìn)行解決。