張雅燕,吳志旭,余衛(wèi)東
(淳安縣環(huán)境保護監(jiān)測站,杭州 311700)
氨氮是地表水監(jiān)測中的重要指標,常用的測試方法為HJ535-2009 《水質(zhì)氨氮的測定 納氏試試劑分光光度法》。若測試水樣中含有懸浮物、余氯、鈣、鎂等金屬離子以及硫化物和有機物時會產(chǎn)生干擾,因此當水樣中含有此類物質(zhì)時需作預處理,以消除對測定的影響。根據(jù)文獻[1]所述,若水樣渾濁或有顏色時可用預蒸餾法對樣品進行預處理,蒸餾法可以有效去除各種干擾。但在實際測定中,蒸餾法雖然可以去除各種干擾,但硼酸吸收氨氮的效果并不理想,導致測定結果偏低,遠遠超出誤差允許范圍。為此筆者對樣品前處理方法進行了改進。由于懸浮物是不能通過孔徑為0.45 μm濾膜的固體[2],因此提出直接用0.45 μm濾膜過濾水樣,該預處理方法測量精確度高、測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定、結果可靠。改進后的方法經(jīng)淳安縣環(huán)境保護監(jiān)測站和黃山市環(huán)境監(jiān)測站雙方共同認可后,現(xiàn)已用于新安江流域聯(lián)合監(jiān)測汛期地表水氨氮的測定。該法也適用于其它區(qū)域濃度不高但易受暴雨徑流影響的地表水氨氮測定。
紫外可見分光光度計:TU-1901型,北京普析通用儀器有限責任公司;
抽濾裝置:AP-9950真空泵、M-50型砂芯過濾活動裝置及1 000 mL抽濾瓶,天津奧待賽恩斯儀器有限公司;
具塞比色管:50 mL;
氨 氮 標 準 溶 液:500 mg/L,編 號102212 GSB05-1145-2002,環(huán)境保護部標準樣品研究所;
氨氮標準使用液:10 μg/mL,臨用時用標準溶液配制;
酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6·4H2O):500 g/L;
氧化鎂:經(jīng)500℃烘干以驅除碳酸鹽;
溴百里酚藍:0.5 g/L;
硼酸:20 g/L;
氫氧化納:1 mol/L;
納氏試劑:15.0 g KOH,5.0 g KI ,2.50 g HgCl2的100 mL混合上清液;
實驗所用試劑均為分析純;
水樣稀釋和試劑配制均采用無氨水。
方法1:根據(jù)標準方法HJ 535-2009 《水質(zhì)氨氮的測定 納氏試試劑分光光度法》,以50 mL硼酸為吸收液,蒸餾250 mL水樣,待餾出液收集到200 mL時取下,定容至250 mL進行測定。
方法2:以0.45μm濾膜用抽濾裝置過濾水樣后進行測定,比色過程將過濾后水樣作色度校準。
在50 mL比色管中,分別加入0.00,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,10.00 mL氨氮標準使用液,其對應的氨氮量分別為0.0,5.0,10.0,20.0,40.0,60.0,100.0 μg,加水至標線。加入1.0 mL酒石酸鉀鈉溶液,搖勻,再加入納氏試劑1.5 mL,搖均。放置10 min后,在波長420 nm下,用20 mm比色皿,以水作參比,測量吸光度。以空白校正后的吸光度為縱坐標,以其對應的氨氮量(μg)為橫坐標,繪制校準曲線,得回歸方程為y=0.007 9x-0.003 9,r=1.000。
移取氨氮標準樣品[編號200551(GSBZ50005-88)環(huán)境保護部標準樣品研究所]10.00 mL于250 mL容量瓶中,用水定容至標線,氨氮含量的標準值為(1.22±0.06) mg/L,記為標準樣品1;然后移取該標準樣品10.00 mL于1 000 mL容量瓶中,用水定容至標線,此時氨氮含量的標準值為0.305 mg/L,記為標準樣品2。采用1.2中方法1和方法2進行樣品預處理,并進行測定,測定結果分別見表1和表2。
表1 標準樣品1測定結果
表2 標準樣品2測定結果
由表1可知,采用方法1測得標準樣品的平均值為0.66 mg/L,明顯低于標準值,相對誤差為45.9%。方法2測得標準樣品的平均值為1.19 mg/L,稍低于標準值,相對誤差為2.4%,在不確定度范圍之內(nèi)。
由表2可知,測定低濃度標準樣品時,方法1測得標準樣品的平均值為0.07 mg/L,相對誤差為77.0%。方法2測得標準樣品的平均值為0.30 mg/L,相對誤差為1.6 %,在不確定度范圍之內(nèi)。
實際樣品取自新安江流域浙皖交界水體街口斷面左、中、右共3個位置,每個樣品均采用兩種預處理方法處理,平行測定兩次,測定結果見表3。
表3 實際樣品測定結果
在比色過程中,用無氨水調(diào)零后,濾后水樣的色度校準吸光度為0.002,可以看出濾后水樣懸浮物對比色無干擾。由表3可知,對同一樣品,在相同條件下測定,用兩種預處理方法測得結果不同。方法1測定結果為0.033 mg/L,方法2測定結果為0.133 mg/L,前者比后者偏低75%。
對街口左、中、右的樣品進行加標回收試驗,加標量為0.2 mg/L,用方法2預處理后進行分析,得到加標回收率為96.7%,符合氨氮測定技術要求[3]。測定結果見表4。
表4 加標回收試驗結果
取街口左的樣品6份水樣進行平行試驗,用方法2預處理后進行測定,測定結果的相對標準偏差為3.60%,符合氨氮測定的技術要求[3]。測定數(shù)據(jù)見表5。
表5 精密度試驗結果
(1)以H3BO3為吸收劑蒸餾預處理法,測定結果明顯偏低,且濃度越低偏差越大。因此,測定氨氮濃度不高的地表水樣品時,采用H3BO3為吸收劑的蒸餾預處理法對樣品進行處理,值得商榷。
(2)采用0.45 μm濾膜過濾進行水樣預處理,不論是標準樣品測定,還是實際水樣的測定均得到很好的效果,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,且結果可靠。
(3)改進后的方法用于新安江流域水環(huán)境補償聯(lián)合監(jiān)測水樣時,用0.45 μm濾膜過濾進行水樣預處理,能很好地消除水體中的懸浮物干擾,準確測定水中氨氮含量。通過平行樣測定,其數(shù)據(jù)穩(wěn)定、平行性好,實際樣品加標回收率為96.7%,相對標準偏差為3.60%。新安江流域浙皖交界水體汛期易受暴雨徑流影響,水中懸浮物較多,水樣較渾濁,其氨氮測定可采用0.45 μm濾膜過濾的方法。建議國家對《新安江流域水環(huán)境補償試點工作聯(lián)合監(jiān)測實施方案》進行修訂。
[1]HJ 535-2009 水質(zhì)氨氮的測定 納氏試試劑分光光度法[S].
[2]國家環(huán)境保護總局水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京:中國環(huán)境科學出版社,2002.
[3]浙江省環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證技術規(guī)定(第二版試行)[S].
[4]王屹.污水氨氮測定中蒸餾法預處理研究[J].遼寧師范大學學報(自然科學版),2007,30(4): 488-490.