鄭州沃特測(cè)試技術(shù)有限公司　郭一鵬

信陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站　王　超

鄭州沃特測(cè)試技術(shù)有限公司　鄭叢叢

一般天然水中總氮含量不高，但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，受大量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，養(yǎng)殖污水排放以及農(nóng)田施用化肥等多種因素的影響，使水中氮含量增加，同時(shí)由于水中生物和微生物的大量繁殖也會(huì)消耗水中大量的溶解氧，從而使水質(zhì)惡化，所以總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。目前，測(cè)定總氮的分析方法有過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測(cè)定總氮[1]，遙感技術(shù)-光譜法[2],微波消解紫外分光光度法[3]測(cè)定總氮，這些分析方法操作繁瑣，不便攜帶，為此研制開(kāi)發(fā)便攜式、快速測(cè)定總氮的方法迫在眉睫。

現(xiàn)場(chǎng)快檢技術(shù)的快速可靠性越來(lái)越受到青睞，已成為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的一個(gè)重要部分[4]，現(xiàn)場(chǎng)快檢也是突發(fā)環(huán)境事件處置和處理善后工作的基礎(chǔ)和前提[5]，是環(huán)境污染事故處置處理中的首要環(huán)節(jié)[6]。突發(fā)性應(yīng)急監(jiān)測(cè)具有不可預(yù)見(jiàn)性、要求快速、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還要具有準(zhǔn)確性和代表性、監(jiān)測(cè)對(duì)象復(fù)雜、監(jiān)測(cè)范圍廣、監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、監(jiān)測(cè)條件艱苦等特點(diǎn)[7-8]?，F(xiàn)場(chǎng)快檢較常見(jiàn)的技術(shù)有檢測(cè)管技術(shù)、試劑盒（試紙）技術(shù)、便攜式氣相色譜法、便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、便攜式電化學(xué)儀技術(shù)等[9]。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)快檢標(biāo)準(zhǔn)方法欠缺，亟需緊扣環(huán)境污染時(shí)效性強(qiáng)、

事故現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件限制多等特點(diǎn)建立完善的應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法體系[10-11]，HJ659-2013《水質(zhì) 氰化物等的測(cè)定 真空檢測(cè)管-電子比色法》作為國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)方法發(fā)布實(shí)施[12]，為現(xiàn)場(chǎng)快檢技術(shù)的普及和發(fā)展提供了有力支持。

鄭州沃特測(cè)試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ZZW水質(zhì)多參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀是基于真空檢測(cè)管-電子比色法（以下簡(jiǎn)稱“真空檢測(cè)管法”）原理設(shè)計(jì)的快檢儀器，它將真空檢測(cè)管自吸式定量采樣、自動(dòng)快速顯色的技術(shù)與現(xiàn)代光電傳感器及數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)系統(tǒng)集成而研制的微電腦型水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀，可對(duì)水樣中多種無(wú)機(jī)或有機(jī)成分進(jìn)行定量快速分析，具有儀器簡(jiǎn)便易攜、操作簡(jiǎn)單、升級(jí)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。該文以總氮為例，采用ZZW快速消解儀和ZZW水質(zhì)多參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀測(cè)定水和廢水中的總氮，并與離子色譜法進(jìn)行比對(duì)[13],分析探討了總氮的條件參數(shù)、干擾、實(shí)際樣品測(cè)試、加標(biāo)回收率等實(shí)驗(yàn)。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　主要試劑與儀器

ZZW快速消解儀；ZZW水質(zhì)多參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀；硝酸鹽氮真空檢測(cè)管；鄭州沃特測(cè)試技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

離子色譜法，所需試劑按該方法標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備和配制。

1.2　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)參照HJ168—2010[14]。

2　條件實(shí)驗(yàn)與討論

2.1　水樣預(yù)處理

過(guò)硫酸鉀消解：

取一支消解管，加入0.020g過(guò)硫酸鉀固體，再加入20%的氫氧化鈉溶液0.2ml，準(zhǔn)確量取2.5ML水樣沿著管壁慢慢移入消解管中，使附著管壁上的固體過(guò)硫酸鉀和堿液充分進(jìn)入溶液，再用極微量的蒸餾水潤(rùn)洗管壁一到兩次，在消解管上面放置一個(gè)帶膠塞的漏斗，在消解器升溫至130℃時(shí)加熱30分鐘后，取出放冷，滴加1M的硫酸溶液至中性，充分搖勻。如溶液不澄清，則用濾紙過(guò)濾于50ML燒杯中，用極微量蒸餾水洗消解容器及濾紙，一并移入燒杯中，加水至標(biāo)線，供分析用。（如果水樣的總氮含量低時(shí)，可以用多支消解管同時(shí)消解，最后合并并定容在一個(gè)容量瓶中。）消解完后，用硝酸鹽氮檢測(cè)管測(cè)定即為總氮的含量。

2.2　條件試驗(yàn)

2.2.1精密度實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室配制5.0mg/L、10.0mg/L、15.0mg/L,20.0 mg/L,27.0 mg/L五種總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所，樣品編號(hào)為102111，濃度值為500mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制），平行測(cè)定6組數(shù)據(jù)，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明，五種標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.51～1.12。

2.2.2準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

測(cè)定3支有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（來(lái)自環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所，樣品編號(hào)200831濃度值為0.791±0.026mg/L；樣品編號(hào)200832濃度值為6.02±0.21mg/L；樣品編號(hào)200834濃度值為12.2±0.9mg/L）。平行測(cè)定6組數(shù)據(jù)計(jì)算其相對(duì)誤差。結(jié)果表明，三種標(biāo)準(zhǔn)樣品的相對(duì)誤差分別為6.19%，0.2%和4.9%。

2.2.3反應(yīng)溫度對(duì)總氮測(cè)定的影響

改變消解時(shí)的反應(yīng)溫度，其它測(cè)試條件不變，配制15.0mg/L濃度總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn)，編號(hào)為102111，濃度值為500mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制），平行測(cè)定5組數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，在其它條件不變情況下，測(cè)定結(jié)果受消解溫度影響較大，溫度低于130℃時(shí)為負(fù)誤差，高于130℃時(shí)為正誤差，須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度在130℃，才能保證總氮測(cè)定的準(zhǔn)確性。

2.2.4加熱時(shí)間對(duì)總氮測(cè)定的影響

改變消解時(shí)間，其它測(cè)試條件不變，配制10.0mg/L濃度總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn)，樣品編號(hào)為102111，濃度值為500mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制），平行測(cè)定5組數(shù)據(jù),結(jié)果表明，在消解溫度為130℃，加熱時(shí)間對(duì)總氮的測(cè)定結(jié)果有一定的影響。當(dāng)消解時(shí)間為30min時(shí)，測(cè)量結(jié)果誤差不大。

2.2.5干擾實(shí)驗(yàn)

配制10.0mg/L濃度總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所研制，編號(hào)為102111，濃度值為500mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制），參照酚二磺酸光度法測(cè)定總氮時(shí)，亞硝酸鹽可產(chǎn)生干擾，本項(xiàng)目選擇亞硝酸鹽對(duì)總鹽進(jìn)行干擾試驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明，隨溶液中亞硝酸鹽氮含量的增加逐漸降低，當(dāng)亞硝酸鹽氮濃度≤6.0mg/L時(shí)對(duì)結(jié)果沒(méi)影響，亞硝酸鹽氮濃度≥8.0mg/L時(shí)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生負(fù)干擾，水樣中同倍量的Cl-也產(chǎn)生負(fù)干擾，其他離子氟化物，溴離子，碘離子，銨鹽，有機(jī)物都不干擾。

2.3　實(shí)際樣品測(cè)定

2.3.1計(jì)算真空檢測(cè)管法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差

分別選取標(biāo)準(zhǔn)溶液、3種地表水和3種工業(yè)廢水水樣，按照樣品分析步驟，與離子色譜法進(jìn)行比對(duì)，以離子色譜法測(cè)定結(jié)果作為真值，計(jì)算真空檢測(cè)管法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差。結(jié)果表明，真空檢測(cè)管法和離子色譜法相比，測(cè)定3種地表水水樣時(shí)，測(cè)定結(jié)果相對(duì)誤差為-15.2%～+14.8%。測(cè)定3種廢水水樣時(shí)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差為-16.3%～-13.3%，誤差偏大的原因是實(shí)際樣品濃度值在測(cè)定范圍下限以下。

2.3.2實(shí)際樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

選用不同類(lèi)型的水樣，水樣預(yù)處理后加入總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)加標(biāo)樣品平行測(cè)定6次，計(jì)算每個(gè)樣品的加標(biāo)回收率。結(jié)果表明，真空檢測(cè)管法測(cè)定實(shí)際水樣總氮的加標(biāo)回收率為80.5%～102%。

3　結(jié)論

（1）真空檢測(cè)管法和離子色譜法相比，測(cè)定3種地表水水樣時(shí)，測(cè)定結(jié)果相對(duì)誤差為-15.2%～+14.8%，測(cè)定3種廢水水樣時(shí)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差為-16.3%～-13.3%，測(cè)定實(shí)際水樣時(shí)誤差偏大的原因是實(shí)際樣品濃度值在測(cè)定范圍下限以下。

（2）真空檢測(cè)管-電子比色法加標(biāo)回收率為80.5%～102%。

（3）和離子色譜法相比，真空檢測(cè)管法操作簡(jiǎn)單，攜帶方便。

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