王衛(wèi)萍,李 巖,畢桂真
(菏澤市水文局,山東 菏澤 274000)
氨氮是環(huán)境水體污染的一項(xiàng)重要指標(biāo),目前測定水體中氨氮的經(jīng)典方法采用《水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法》(HJ535-2009),此法測定的準(zhǔn)確度較高,同時對試驗(yàn)過程中的試劑、樣品的前處理特別是污水樣品的前處理要求也高。本文通過對試驗(yàn)過程中試驗(yàn)用水、所用試劑及樣品處理過程的試驗(yàn),分析研究了影響準(zhǔn)確測定水體中氨氮含量的因素。
1)方法原理。以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物,該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比,于波長420nm處測量吸光度;2)儀器設(shè)備。紫外可見分光光度計(jì);3)藥品試劑。氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液、納氏試劑、酒石酸鉀鈉、鹽酸等。
在一組8個50mL比色管中分別加入0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL濃度為10.0mg/L的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,加純水定容。該系列總氮含量為:0mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.2mg/L、1.6mg/L、2.0mg/L。加入1.0mL酒石酸鉀鈉溶液,搖均,再加入1.5mL納氏試劑,搖均。放置10min后,在波長420nm處,用10mm比色皿,以水作為參比,測量吸光度。
取50mL處理后的水樣,按上述步驟測量吸光度,計(jì)算水樣中氨氮的含量。
1)試驗(yàn)用水的制備與測定。試驗(yàn)用水采用純水器制備系統(tǒng)的UP(高純水)口出水,無氨水采用蒸餾法制備。在6支50mL的比色管中分別加入50mL的UP水,同時在6支相同的比色管中加入50mL制備的無氨水,按照測定步驟進(jìn)行測定。
2)結(jié)果分析。UP水和無氨水吸光度見表1。
表1 UP水與無氨水吸光度對照表
由表1可以看出:實(shí)驗(yàn)室UP水與無氨水相比對試劑空白值并沒有明顯性的差異,說明測定過程中實(shí)驗(yàn)室UP水完全可以替代無氨水。
1)酒石酸鉀鈉試劑空白測定。分別取市面上購買和提純后的酒石酸鉀鈉,配制酒石酸鉀鈉溶液,在12個50mL的比色管中分別加入50mL的實(shí)驗(yàn)用水,分為兩組后,一組6個中加入未提純的酒石酸鉀鈉溶液,另外一組6個中加入提純的酒石酸鉀鈉溶液,按照測定步驟進(jìn)行測定。
2)結(jié)果分析。測量的吸光度見表2。
表2 酒石酸鉀鈉對試劑空白對照表
由表2可以看出:經(jīng)過提純后的酒石酸鉀鈉吸光度值在0.020左右,未經(jīng)提純的吸光度值大于方法規(guī)定的0.030,且吸光度值會因?yàn)樵噭┡蔚牟煌胁町悾式ㄗh在購買酒石酸鉀鈉后進(jìn)行提純。
1)樣品不同保存時間的測定。分析方法規(guī)定實(shí)驗(yàn)室樣品采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內(nèi),應(yīng)盡快分析,如不能立即分析,要在2~5℃下存放,用硫酸(ρ=1.84g/mL)將樣品酸化至pH<2亦有利于保存。實(shí)驗(yàn)選取3個不同含量的試劑樣品,立即進(jìn)行測定后,分別采取2~5℃下存放和酸化保存方式,于第一次測定后24h、48h進(jìn)行測定。
2)結(jié)果分析。樣品保存時間對結(jié)果影響見表3。
表3 樣品保存時間對測定結(jié)果影響對照表 mg/L
由表3可以看出:樣品放置一定時間后,無論是酸化還是冷藏保存,不同濃度樣品的測定結(jié)果均呈現(xiàn)逐漸變小的趨勢,因此建議樣品進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)立即測定。
1)混濁樣品不同處理方法的測定。實(shí)驗(yàn)選取4個懸浮物含量不同的樣品,取原水樣、水樣上清液和方法規(guī)定的凝聚沉淀法(用經(jīng)水沖洗過的中速濾紙過濾,棄去初濾液20mL)處理的水樣,測定水樣氨氮含量。
2)結(jié)果分析?;鞚針悠凡煌幚矸椒y量濃度對照情況見表4。
由表4可以看出:不同的處理方法處理后,測定的結(jié)果是不同的,原水樣測定結(jié)果最高,說明水體中懸浮物對氨氮測定結(jié)果有較大影響;取上清液測定結(jié)果次之,說明取上清液對測定結(jié)果仍有一定影響;采用凝聚沉淀法處理后的水樣測定結(jié)果才真正反應(yīng)水體中氨氮的含量。
表4 混濁樣品不同處理方式測定結(jié)果對照表 mg/L
1)色度樣品不同處理方法的測定。實(shí)驗(yàn)選取4個不同色度的樣品,分別取水樣上清液、去底色上清液和蒸餾處理的水樣,測定水樣氨氮含量。
2)結(jié)果分析。色度樣品不同處理方法測量濃度對照情況見表5。
表5 色度樣品不同處理方式測定結(jié)果對照表
由表5可以看出:樣品含有色度對氨氮的測定結(jié)果有較大影響,隨著樣品色度增大,對測定結(jié)果的影響也在增大,因此,對于含有色度的樣品,應(yīng)采取蒸餾處理法對樣品進(jìn)行前處理,方能反應(yīng)水體中氨氮的準(zhǔn)確含量。
1)隨著實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)的普及,制備的高純度水(UP水)可以替代試驗(yàn)要求的無氨水。
2)市場購買的酒石酸鉀鈉試劑純度達(dá)不到試驗(yàn)要求,應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步提純后方能滿足。
3)樣品的冷藏保存和酸化保存均對測定結(jié)果有一定的影響,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)立即進(jìn)行測定。
4)混濁的樣品和帶有色度的樣品應(yīng)分別采用凝聚沉淀處理和蒸餾處理后進(jìn)行測定,未經(jīng)前處理后測定不能反應(yīng)水體中氨氮的準(zhǔn)確含量。