流動(dòng)注射分析儀法檢測生活飲用水中氨的方法建立及應(yīng)用

盧義柱，鄧 超，盛曉宇

（舒城縣疾病預(yù)防控制中心，安徽舒城 231300）

氨含量是判斷生活飲用水是否合格的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，氨的濃度能夠反映該飲用水是否被有機(jī)物污染，且氨能在配水系統(tǒng)中減弱消毒劑的消毒效果，生成亞硝酸鹽[1]。如果長期飲用氨含量高的水，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，這是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，對人體健康極為不利[2-3]。

目前，測定氨常用的方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸鹽分光光度法、酚鹽分光光度法等，雖然傳統(tǒng)的分光光度法運(yùn)用相對普遍，且具有操作簡單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，但是隨著生活飲用水檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)化學(xué)分析法已無法滿足日常檢測工作的需求[4-5]。連續(xù)流動(dòng)注射分析法采用氣片段連續(xù)流動(dòng)分析技術(shù)自動(dòng)分析樣品，具有自動(dòng)化程度高、分析過程簡便、快速等特點(diǎn)。生活飲用水中氨項(xiàng)目的檢測，舒城縣疾病預(yù)防控制中心之前采用納氏試劑分光光度法，試驗(yàn)過程中要用到有毒物質(zhì)碘化汞。為了更好地保護(hù)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室人員的身體健康，筆者用Futura2 流動(dòng)注射分析儀測定生活飲用水中的氨，對該方法的準(zhǔn)確度、檢出限、精密度和加標(biāo)回收率等重要參數(shù)進(jìn)行測定，用Futura2 流動(dòng)注射分析儀測定購買的標(biāo)準(zhǔn)樣品及23 份生活飲用水實(shí)際水樣，并與生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法中的納氏試劑分光光度法進(jìn)行了對比分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氨標(biāo)準(zhǔn)液，GBW（E）080220（定值日期：2020年11 月16 日，效期：2022 年11 月15 日）；氨標(biāo)準(zhǔn)樣品，GSB 07-3164-2014（生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所，定值日期：2019 年12 月，有效期限：2024年11 月，標(biāo)樣批號：2005137）；水楊酸鈉、亞硝基鐵氰化鈉、二氯異腈脲酸鈉、氯化鉀和氫氧化鈉，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

流動(dòng)注射分析儀，F(xiàn)utura2，法國AMS 公司；可見光分光光度計(jì)，T6，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 流動(dòng)注射分析儀法標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別吸取10 μg·mL-1氨標(biāo)準(zhǔn)使用液0 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.50 mL、1.00 mL 和2.00 mL 于10 mL 的PE 管中，加水定容至刻度線，得到系列濃度分別為0 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.30 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00 mg·L-1和2.00 mg·L-1，用Futura2 流動(dòng)注射分析儀檢測。

1.3.2 納氏試劑法標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別吸取10 μg·mL-1氨標(biāo)準(zhǔn)使用液0 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 和10.00 mL 于50 mL 玻璃比色管中，加水定容至刻度線，得到系列濃度分別為0 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1、1.20 mg·L-1、1.60 mg·L-1和2.00 mg·L-1，分別加1 mL 酒石酸鉀鈉溶液，再加入1.00 mL 納氏試劑，以去離子水為參比，在420 nm波長、1 cm 光徑條件下，測定吸光度對氨濃度進(jìn)行線性回歸。

1.3.3 有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定

取10 mL 購買的氨標(biāo)準(zhǔn)樣品（GSB 07-3164-2014），定容至500 mL 容量瓶中，最終使用濃度為1.445 mg·L-1，分別用流動(dòng)注射分析儀法和納氏試劑分光光度法進(jìn)行測定。流動(dòng)注射分析儀法取最終使用濃度為1.445 mg·L-1的氮標(biāo)準(zhǔn)樣品，按1.3.1 方法測定10 份樣品，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線確定其濃度；納氏試劑分光光度法取最終使用濃度為1.445 mg·L-1的氮標(biāo)準(zhǔn)樣品，按上述1.3.2 方法測定10 份樣品，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線確定其濃度。

1.3.4 統(tǒng)計(jì)方法

用IBM SPSS Statistics 26 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

以系列濃度（X）為橫坐標(biāo)，以吸光度（Y）為縱坐標(biāo)，分別繪制兩種方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，詳見表1。

表1 兩種方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線比較

2.2 兩種方法的準(zhǔn)確度比較

分別用流動(dòng)注射分析法和納氏試劑法兩種方法檢測購買的標(biāo)準(zhǔn)樣品，檢測的結(jié)果值與標(biāo)準(zhǔn)樣品證書上所標(biāo)示值進(jìn)行比較，兩種方法的檢測結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值的誤差范圍之內(nèi)，結(jié)果見表2。

表2 兩種方法的準(zhǔn)確度比較

2.3 方法精密度

分別用兩種方法檢測購買的標(biāo)準(zhǔn)樣品，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，求得兩者的精密度。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)處理，流動(dòng)注射分析儀法標(biāo)準(zhǔn)偏差（0.003 9 mg·L-1）低于納氏試劑法（0.024 4 mg·L-1），t=8.323，P=0.00 ＜0.05，兩種檢測方法精密度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，流動(dòng)注射分析儀法精密度優(yōu)于納氏試劑法，結(jié)果見表3。

表3 兩種方法的精密度比較

2.4 最低檢出限

選用氨含量與空白濃度接近的0.018 mg·L-1的樣品進(jìn)行15 次重復(fù)測定，按公式（檢出限=K×SD/S，K常取3）計(jì)算流動(dòng)注射分析法的檢出限，得出本次試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.000 62 mg·L-1，最低檢出限為0.001 4 mg·L-1，結(jié)果見表4。

表4 氨檢測最低檢出限 單位：mg·L-1

2.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)

本底濃度為0.15 mg·L-1、0.50 mg·L-1的樣品溶液中，加標(biāo)濃度分別為0.25 mg·L-1和0.75 mg·L-1，對加標(biāo)后的樣品分別連續(xù)測定6 次，加標(biāo)回收率在96.8%～101.7%，其測定結(jié)果及加標(biāo)回收率見表5。

表5 流動(dòng)注射分析儀法加標(biāo)回收率測定結(jié)果

2.6 實(shí)際樣品檢測結(jié)果比較

對23 份農(nóng)村生活飲用水用流動(dòng)注射分析儀和國家標(biāo)準(zhǔn)中納氏試劑分光光度法分別進(jìn)行測定，比較兩種方法的測定結(jié)果。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析t=1.680，P=0.107＞0.05，兩種檢測方法的檢測結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)果見表6。

表6 兩種方法的實(shí)際樣品檢測結(jié)果比較 單位：mg·L-1

3 結(jié)論與討論

生活飲用水國家標(biāo)準(zhǔn)方法中，納氏試劑分光光度法為氨檢測的第一法，此方法雖然操作簡單，對儀器的要求不高，但此法存在諸多的問題，如水中鐵、鎂、鈣等金屬物質(zhì)，硫化物，醛和酮均干擾其測定；水樣中的渾濁程度和色度高低會(huì)影響比色結(jié)果，如果色度渾濁度過高或者干擾物質(zhì)比較多時(shí)，樣品要經(jīng)過蒸餾或加入硫酸鋅沉淀的步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；實(shí)驗(yàn)過程中配制的納氏試劑含有有毒物質(zhì)碘化汞，對操作者及環(huán)境均存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的廢液處置也比較棘手[6-7]。

1975 年，丹麥化學(xué)家Ruzicka 和Hansen 提出了流動(dòng)注射分析技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，該技術(shù)在疾控系統(tǒng)衛(wèi)生檢測中發(fā)揮著重要的作用。流動(dòng)注射分析儀可以測定水中的陽離子六價(jià)鉻[8]，也可以測定水中的陰離子表面活性劑[9]。本文建立了連續(xù)流動(dòng)注射分析法測定生活飲用水中氨的濃度，其檢出限、精密度、準(zhǔn)確度均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且與國家標(biāo)準(zhǔn)方法中納氏試劑分光光度法同時(shí)測定實(shí)際水樣得到的數(shù)據(jù)結(jié)果均在誤差范圍內(nèi)，減少了檢測人員的工作量，降低了試劑的消耗，避免了使用有毒試劑碘化汞帶來的污染風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)有眾多學(xué)者使用流動(dòng)注射分析法檢測水中的氨，與納氏試劑分光光度法比對分析，得出的結(jié)論是連續(xù)流動(dòng)注射法具有檢出限低、準(zhǔn)確度高、線性范圍寬、快速和簡便等眾多優(yōu)點(diǎn)，可以為生活飲用水中的氨項(xiàng)目的檢測提供可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)[10-11]。雖有學(xué)者報(bào)道稱在用流動(dòng)注射分析法與納氏試劑分光光度法同時(shí)測定氨時(shí)，納氏試劑法檢測氨結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度略高于流動(dòng)注射分析法[12]，但是流動(dòng)注射分析法測定的結(jié)果在有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考值范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.4%～1.8%，初步判斷是儀器基線波動(dòng)等干擾所造成的這種結(jié)果。

流動(dòng)注射分析儀是一種精密的儀器，在使用流動(dòng)注射儀時(shí)要特別注意以下幾點(diǎn)。①管路的清潔。儀器的管路比較細(xì)，極易造成管路堵塞，在工作過程中，要定時(shí)清洗儀器的管路，排空管路，保持整個(gè)儀器管路的干燥。②廢液管的放置。用流動(dòng)分析儀測定氨時(shí)，不能將儀器的廢液管完全浸入到廢液中，否則會(huì)引起整個(gè)儀器管道的壓力變化，影響檢測結(jié)果。③試劑的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。流動(dòng)注射分析法是一種微量分析方法，對試劑的要求比較高，一般要在基準(zhǔn)級以上，標(biāo)準(zhǔn)溶液要現(xiàn)配現(xiàn)用。