納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的注意事項及改進措施

石 瑛

（長春市綠園區生態環境監測站，長春 130062）

生態環境監測工作任務艱巨，水環境監測通過對地表水中氨氮和總磷等項目進行分析，獲得采樣信息，完成監測任務，為環境保護助力。為深入打好污染防治攻堅戰，推動減污降碳協同增效，持續改善生態環境質量，要根據水環境監測的需求，推廣和使用納氏試劑分光光度法，保障監測工作高質量開展。

1 納氏試劑分光光度法的原理

氨氮（NH-N）指的是水中以游離氨（NH）或者銨鹽（NH）形式存在的氮，兩者的組成比取決于水的pH與水溫，如果pH比較高，那么游離氨的比例也很高，相反，則銨鹽比例高。水中的氨氮主要來源于生活污水，污水中含氮有機物分解后會產生氨氮，除此之外，部分工業廢水也含有氨氮。水環境監測測定水中的氨氮含量，可評定水體的污染程度和自凈狀況，為環境治理和保護提供支持。一般來說，氨氮測定方法包括納氏試劑分光光度法、蒸餾法以及滴定法等。其中，納氏試劑分光光度法應用廣泛。從原理來看，以游離態的氨或者銨離子等形式存在的氨氮能夠和納氏試劑產生反應，生成淡紅棕色絡合物，絡合物的吸光度和氨氮含量成正比，該方法于波長420 mm位置測量吸光度。通過式（1）能夠看出，此反應會受到pH的影響，適宜的pH范圍為10～12。如果pH比較低，那么反應朝反方向進行，不會產生顯色；若pH過高，溶液會變渾濁，影響測定結果。

2 納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的要點

2.1 試劑

納氏試劑的主要配制方法為碘化汞法與二氯化汞法。在實際應用中，碘化汞法的配制相對簡便，缺陷是配制的納氏試劑空白值比二氯化汞法高。二氯化汞法顯色基團含量的多少同HgCl加入量有關，測定質量依賴操作人員經驗。按照水環境監測技術要求，此方法標準曲線的斜率范圍為0.006 0～0.007 8，截距范圍為-0.005～0.005，進而實現對HgCl投加量的有效控制。HgCl溶解相對緩慢，為了提高配藥效率，分批投加稱量好的固體HgCl超聲溶解，經檢驗，靈敏度和斜率等都可以達到要求。

2.2 顯色指標的控制

采用納氏試劑分光光度法測定氨氮時，必須加強對顯色指標的控制。其中，反應溫度是控制要點。當反應溫度處于5～10 ℃時，溶液顯色不完全；反應溫度為20～25 ℃時，顯色最完全；反應溫度為30 ℃時，顯色會不穩定；超過35 ℃時，溶液開始褪色，吸光度偏低。因此，水中氨氮測定需要將溫度控制在20～25 ℃。同時，水中氨氮測定要控制好顯色時間，將其控制在10～25 min，實現快速比色，保障分析結果的精密度和準確度。

2.3 樣品前處理

2.3.1 金屬離子含量低的清潔地表水

Ca和Mg等金屬離子含量很低的地表水相對清潔，受到的干擾很少，測定時可直接調節樣品pH在6～8。此操作并非必要步驟，主要針對添加保護劑或者pH不在技術要求范圍的樣品，絮凝沉淀及前處理的操作比較煩瑣，可能會使得測定結果出現偏差，要做好全面控制。

2.3.2 金屬離子含量很高的清潔地表水

Ca和Mg等金屬離子含量很高的清潔地表水樣品難以通過稀釋減少干擾，酒石酸鉀鈉的掩蔽效果有限，并且會產生酒石酸鈣或者酒石酸鎂等沉淀，最終影響氨氮測定結果。可對水樣進行絮凝沉淀，但絮凝沉淀使用的濾紙含有銨鹽，需要使用大量無氨水清洗。可使用稀鹽酸浸泡的孔徑0.45 μm醋酸乙酯纖維濾膜進行過濾。水環境監測中，若絮凝沉淀后加入酒石酸鉀鈉，樣品依然渾濁，可更換掩蔽劑，例如，使用六偏磷酸鈉和乙酸鈉等替代酒石酸鉀鈉。還可以采取其他方法，例如，取pH調節中性的水樣50 mL，加入配制的酒石酸鉀鈉溶液1 mL，搖勻，蓋上玻璃塞靜置30～60 min，樣品澄清即可，之后添加納氏試劑靜置約10 min，此環節不可搖動樣品，需要保持靜置狀態，取上清液比色。為了保證顯色效果，建議添加納氏試劑后適當延長顯色時間。

2.3.3 污染源廢水

水中氨氮測定的樣品成分復雜，尤其是污染源廢水，必須結合具體情況，做好樣品質量控制。采集的樣品可加入掩蔽劑、顯色劑進行前處理。色度和濁度很低的樣品可直接調節pH，開展顯色測定。色度和濁度很高的樣品可加入掩蔽劑，運用絮凝沉淀法或者蒸餾法消除干擾。高氯樣品采用蒸餾前處理，蒸餾使用硼酸吸收液，蒸餾后，蒸餾液調節pH至10左右，避免pH過高或過低。如果樣品含有易揮發的還原性干擾物質，如芳香胺，絮凝沉淀與蒸餾前處理都無法去除干擾，水樣稀釋后需要添加納氏試劑比色，或者將樣品酸化加熱除去干擾，然后加藥比色。

2.3.4 水樣分析的要點

一是保證試驗環境達到要求。根據測定方法，創造通風且無氨的環境，嚴格控制環境溫度，保證溫度處于20～25 ℃，開展水中氨氮測定。二是水樣還原。水中氨氮測定前需要使用pH試紙檢測水樣pH，如果水樣呈弱堿性或者中性，可以直接取樣分析，如果水樣呈酸性，要調節pH至中性，再開展分析。一般來說，要取一定原水置于燒杯中，按照少量多次的方法添加固體NaOH調節水樣，直到pH達到中性。三是余氯處理。通常，污水處理廠出口和醫療廢水出口采集的水樣多含有余氯。此類水樣需要進行余氯干擾分析，為后續分析提供支持。四是清潔水。分析時，要按照測定流程和方法做好控制。

3 納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的優化策略

3.1 做好水樣質量控制

為了獲得準確的氨氮測定結果，必須做好水樣質量控制。一方面，要嚴格落實納氏試劑分光光度法的操作規程，在水環境監測點規范采集樣品，做好樣品來源控制。另一方面，要做好樣品前處理。若樣品未達到納氏試劑分光光度法的測定要求，必須進行前處理，使其符合氨氮測定要求，為后續分析奠定基礎。要做好過程控制，督促采樣人員規范采集樣品，為環境保護提供支持。

3.2 做好監測人員培訓

水環境監測要圍繞每個細節和要點，做好質量控制。根據納氏試劑分光光度法的測定要求，要圍繞理論知識與技術操作等方面對監測人員展開培訓，提升其業務水平，保障采樣與分析質量，助力氨氮測定工作的高質量推進，獲得精準的數據信息，為生態環境治理和保護提供依據。采用納氏試劑分光光度法測定氨氮時，監測人員必須嚴格遵循技術規范，保障數據信息的真實性和有效性。監測人員要具有學習意識，積極學習新知識和新方法，不斷提高操作水平，促進水環境監測的有序開展。

3.3 做好分析環境控制

無論采用何種測定方法，水環境監測都必須做好分析環境控制。為有效降低溫度、濕度等對儀器設備的影響，必須嚴格按照建設標準構建水環境實驗室，做好全面控制，營造高質量的分析環境。根據納氏試劑分光光度法的操作要求，要對分析環境進行全面檢查，及時排除潛在隱患，有效控制分析環境，消除環境因素的負面影響，為環境保護提供高質量的數據信息。

4 結語

水中氨氮測定采用納氏試劑分光光度法，需要做好各類干擾因素的控制，保障測定結果的真實性和準確性。因此，必須按照納氏試劑分光光度法的操作要求，做好測定條件控制，保障水中氨氮測定規范開展。根據測定結果，各地可以科學地開展水環境保護，提升水環境管理水平。