在线蒸馏连续流动注射分析法测定黑臭水体中的氨氮

卞桂荣 沈建

摘要：采用在线蒸馏连续流动注射仪测定黑臭水体中的氨氮浓度，该方法灵敏度高，蒸馏过程全在密闭管路中进行，样品损失少，精密度和准确度都很好。在0～2.5mg/L范围内具有良好的线性关系，相关系数r=0.9997，检出限为0.02mg/L，加标回收率为97.8%～101.0%，有证标准物质的测定值均在参考值范围。该法操作简便，自动化程度高，检测结束直接得到浓度结果，大大提高了分析速率，减少了人工消耗，适用于大批量水样的分析。

关键词：氨氮;连续流动注射分析;在线蒸馏;黑臭水体

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.045

Determination of ammonia nitrogen in black and odorous waters by continuous flow analysis with online distillation system

Bian Guirong，Shen Jian

（Wuhu City Environmental Monitoring Center Station，Wuhu Anhui 241000，China）

Abstract：By continuous flow injection on-line distillation apparatus for determination of ammonia nitrogen in the black and odorous waters concentration，high sensitivity，the method of distillation process in airtight pipeline，loss of samples，the precision and accuracy are good， within 0～2.5 mg/L has a good linear relationship，the correlation coefficient is r=0.9997，the detection limit for standard addition recovery is 0.02mg/L，the recovery rates were between 97.8% and 101.0%.This method is easy to operate，highly automated，and can directly obtain the concentration result after the test，which greatly improves the analysis rate and reduces the manual consumption， and is suitable for the analysis of large quantities of water samples.

Key words：Ammonia nitrogen;Continuous flow injection analysis;On line distillation;Black and odorous waters

城市水體是城市生态系统的重要组成部分，近年来，随着我国城市化和工业化进程的加快，城市污水产生量和排放量不断增加，使得全国相当部分城市河段受到不同程度的污染，城市河道生态系统遭到极大破坏 [1]，污染严重的甚至呈现令人不悦的颜色和令人不适的气味，即产生黑臭水体。城市黑臭水体给人民带来极差的感官体验，更是直接影响人们生产生活的突出水环境问题，城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容。为了切实美化城市水体环境，国务院于2015年4月2日颁布了《水污染防治行动计划》提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标[2]。2015年8月，住房城乡建设部会同环保部、水利部、农业部共同编制并发布了《城市黑臭水体整治工作指南》，其中“城市黑臭水体分级与判定”部分初步明确了黑臭水体的监测内容，包括布点和测定频率、评价标准、评价指标及其分析方法[3]。

2018年4月，国家环境监测总站发布了《城市黑臭水体整治环境保护专项督查监测方案》，确定了监测指标为透明度、溶解氧（DO）和氨氮（NH 3 -N），其中透明度、溶解氧、氧化还原电位可以现场原位测定，而氨氮则必须在实验室内分析。城市黑臭水体的水体性质分类属于地表水，目前测定地表水中的氨氮主要用纳氏试剂分光光度法[4]，样品前处理方式一般为絮凝沉淀法，有些样品色度干扰严重，则要采用蒸馏法对样品进行前处理，这两种方法耗时耗力，后期显色需要使用纳氏试剂，使用的汞盐具有剧毒性，对实验人员和环境均会产生危害，而且很难短时间内完成大批样品的分析。

本文采用在线蒸馏连续流动分析仪，从线性范围、检出限、准确度和精密度等方面探讨了该方法对于大批量黑臭水体中的氨氮测定的可行性。

1 材料与方法

1.1 试剂

1.1.1 氨氮标准溶液

浓度为1 000 mg/L，坛墨质检-标准物质中心，批号：B1911048。

1.1.2 氨氮标准样品

有证标准样品1（环境保护部标准样品研究所）编号为GSB 07-3164-2014 2005116，标准值为0.552±0.028 mg/L，有证标准样品2（环境保护部标准样品研究所）编号为GSB 07-3164-2014 2005120，标准值为1.49±0.06 mg/L。

1.1.3 蒸馏试剂

溶解EDTA二钠（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）5g于600mL无氨水，加入氢氧化钠（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）60g溶解，用无氨水定容至1 000mL。

1.1.4 缓冲溶液

溶解酒石酸钾钠（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）33g、柠檬酸钠（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）24g于800mL无氨水，用无氨水定容至1 000mL，加入Brij35 （30%）3mL并混匀，用1M的盐酸或者氢氧化钠调节pH值为5.2±0.1。

1.1.5 硫酸溶液

稀释浓硫酸（国药集团化学试剂有限公司，优级纯）0.3 mL于800mL无氨水，用无氨水定容至1 000mL。

1.1.6 水杨酸钠溶液

溶解氢氧化钠25g于800mL无氨水，加入水杨酸钠（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）80g，用无氨水定容至1 000mL。

1.1.7 硝普钠溶液

溶解硝普钠（上海天莲化工科技有限公司，分析纯）1g于800mL无氨水，用无氨水定容至1 000mL。

1.1.8 二氯异氰尿酸钠溶液

溶解二氯异氰尿酸钠（上海麦克林生化科技有限公司，96%）2g于800mL无氨水，用无氨水定容至1 000mL。

1.2 仪器

5000型 SKALAR连续流动分析仪（昌信科学仪器公司）。

1.3 方法原理

样品经蒸馏，其中的氨经氯化作用形成氯化氨，氯化氨与水杨酸盐反应，形成5-氨基水杨酸。经氧化和氧化络合后，形成绿色络合物。加硝普酸钠盐作催化剂，加柠檬酸钠来隔离阳离子氢氧化物，在660nm处测定吸光度。

2 结果与讨论

2.1 校准曲线

将1 000 mg/L氨氮標准溶液稀释100倍得到10.0mg/L标准使用液。配制浓度分别为0mg/L、0.05mg/L、0.10mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、2.50mg/L的氨氮标准溶液系列。以测定吸光度值为纵坐标，氨氮质量浓度为横坐标，绘制校准曲线。线性回归方程为：Y=0.1442X-0.0062，相关系数r=0.9997。

2.2 检出限

根据中华人民共和国国家环境保护标准HJ168-2010中A.1.1规定：重复7次，浓度为0.05mg/L的标准溶液，按公式：MDL=t（n-1，，099）×S 计算出方法检出限为0.02mg/L。其中n为平行测定次数，S为7次平行测定结果的标准偏差。

2.3 精密度的测定

选取浓度分别为0.200mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L的氨氮标准溶液以及2个不同浓度的氨氮有证标准样品平行测定6次，根据测定结果进行精密度计算，见表1。每组溶液的相对标准偏差均小于2.0，说明该方法精密度较好。

2.4 准确度的测定

选取2个不同浓度的有证标准物质平行测定6次，根据测定结果进行准确度计算，见表2。有证标准物质的测定结果均在参考值范围内，满足实验室对样品中氨氮浓度分析准确度的要求。

2.5 实际样品的测定

本文选取芜湖市某一水体，按《城市黑臭水体整治工作指南》中布点与测定频率要求：每200～600m间距设置检测点，设置3个检测点，采集样品进行加标回收率和精密度测定，每批样品平行测定6次，结果见表3。由表3可知，实际样品的相对标准偏差和加标回收率均满足实验室对样品中氨氮质量浓度分析的精密度和准确度要求。

3 结论

城市黑臭水体的排查和整治工作中，氨氮分析测定的工作量十分巨大，而本文研究的在线蒸馏连续流动注射法测定水样中的氨氮，仪器操作简便，自动化程度高，仪器直接显示浓度结果，大大提高了分析速率，减少了人工消耗，适用于大批量水样的分析。实验中避免使用剧毒试剂，提高实验过程的安全性。使用在线蒸馏模块，分析不受色度干扰，在封闭的检测系统内进行检测，样品损失少，精密度和准确度都很好，在芜湖市城市黑臭水体的排查和整治工作中发挥了巨大的作用。

参考文献

[1]胡洪营，孙艳，席劲瑛，等.城市黑臭水体治理与水质长效改善保持技术分析[J].环境保护，2015（13）：24-26.

[2]国务院.国务院关于印发水污染防治行动计划的通知（国发〔2015〕17号）[Z].2015-04-02.

[3]住房和城乡建设部，环境保护部.城市黑臭水体整治工作指南[Z].2015-08-28.

[4]HJ535-2009，水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法[S].环境保护部，2010.

收稿日期：2020-09-01

作者简介：卞桂荣（1981-），女，硕士研究生，工程师，研究方向为环境监测。