论前处理技术在分光光度法测定环境样品中的重要性

卢嘉 王孝生

摘 要：通过前处理技术对分光光度法测定环境样品的影响分析，探讨了环境样品的前处理技术对检测结果的影响以及在实际工作中前处理技术应用方面的重难点，结合原因分析，提出相应的对策措施。

关键词：前处理技术;分光光度法;环境样品

分光光度法在环境样品的检测中应用广泛，大部分属于常规项目范畴[1]，如水中的综合性指标总磷、总氮等，单项指标氨氮挥发酚、氰化物、六价铬等。分光光度虽然应用广泛，但由于原理的局限性，环境样品中很多因素都会干扰测定，特别是色度和浊度对样品结果的定量准确性影响最普遍[2]，样品的前处理技术就是消除这类干扰因素的影响。分光光度法测定环境样品属于常规分析项目，数量众多、工作量大，样品前处理技术若不能很好的按照标准方法执行，检测结果就可能有偏差，会有产生不实报告的风险。《检验检测机构监督管理办法》（国家市场监督管理总局令第39号）第十三条规定：检验检测机构样品处置不符合标准等规定，属于出具不实检验检测报告。所以，样品的前处理技术在分光光度法测定环境样品过程中的作用至关重要。

目前，关于环境样品分析前处理的报道有很多[3-5]，一般集中在具体分析方法的前处理技术介绍方面，而系统介绍前处理技术在分光光度法测定环境样品中的影响及原因分析方面鲜有报道。本文通过分类归纳，用案例系统介绍前处理技术对分光光度法检测环境样品的影响，对产生的原因进行剖析，并提出相应的对策分析。

1前处理技术对分光光度法测定环境样品的影响

环境样品前处理的选择不仅与检测目标和评价需求有关，还与标准方法规定的质量控制要求有关。方法标准中对分光光度法测定环境样品中各指标的前处理都有详细的描述，环境样品分析时应根据样品的实际情况采取相应的前处理技术排除相关干扰，在满足质量控制要求的前提下实现既定的检测目的。

1.1前处理技术的选择与检测目的有关

方法标准中对分光光度法测定环境样品中各指标的前处理技术都有详细的描述，同一个项目由于前处理技术不同可能导致检测具体指标不同或检出限差异。环境样品分析过程中存在以下两种情况：①检测指标的差异性 如：分光光度法测定水质氰化物，总氰化合物样品制备和易释放氰化物制备的前处理方式不同，检测具体指标也不同，前者测定的为氰化物总量目标，后者测定的为氰化物的特性指标;②检出限有差异 由于检测目标的评价标准不同而采用不同的前处理技术，如：4-氨基安替比林分光光度法测定水质挥发酚项目，地表水、地下水和饮用水宜用萃取法的前处理技术，因为萃取法的检出限满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的评价要求，而部采用前处理技术的直接分光光度法测定不能满足地表水相关评价要求，故一般用于工业废水和生活污水的测定。

1.2前处理的选择的重难点与原因分析

分光光度法由于本身的方法原理特性，检测环境样品时存在的干扰因素常见有以下几种情况：①样品中含有悬浮物、浊度或在显色条件下，析出沉淀使溶液浑浊;②样品本身有颜色或与显色剂形成有色化合物;③干扰物质与待测离子或显色剂形成更稳定的配合物，使显色反应不能进行完全;④干扰物质本身吸收紫外光或影响待测组分对紫外光的吸收。

1.2.1前处理的选择的重难点

方法标准中对不同干扰因素采取的前处理方法都有明确的规定，但环境样品中具体的干扰因素需要分析人员准确的去判断。由于干扰因素很多，实际工作中对干扰因素的准确判断往往是重难点，表现在两个个方面：①干扰因子种类多 目标物质的干扰因素可能有很多种，如《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ535）中规定水样中含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质要做适当处理，以消除对测定的影响;②肉眼判定不准确容易造成数据不实 环境样品表观为不含悬浮物，低色度的清洁地表水，很多标准中也说明该类样品可以直接测定，但在实际工作中发现直接测定和采用前处理技术后还是有很大的偏差，这也是日常工作中最容易产生不实数据的关键点，如地表水（江水、河水等）样品，六价铬指标直接测定的吸光度往往都在0.020以上，检测结果为定量检出，而经过色度校正或锌盐沉底分离后的吸光度与空白样品的吸光度差不多，检测结果经常是小于检出限，更反映真实情况;地表水（江水、河水等）的氨氮采用前处理技术后的吸光度一般相差0.060以上，总磷采用浊度-色度补偿扣除的前处理技术后的吸光度可相差0.050以上，等等。

1.2.2原因分析

前处理技术的重难点影响因素主要有三个方面：①环境样品基体复杂 环境样品一般包含地表水、地下水、企业废水，复杂多样，基体种类繁多，基体干扰因素不固定，干扰因子不好判断;②环境样品量大 环境样品的项目中特别是常规的分光光度法测定项目，每天分析数量很庞大，样品的前处理工作耗时长、程序复杂，检测过程中为了省时、省事，往往会减少前处理或忽略干扰因素带来的影响。③判定和消除樣品干扰因素的试剂和耗材种类繁多 实验室常常需要准备很多种试剂和耗材去判定和消除样品干扰因素，常用的有：淀粉-碘化钾试纸检验是否存在余氯、硫代硫酸钠溶液去除余氯、亚硫酸钠排除活性氯、硫酸亚铁铵去除氧化剂、乙酸铅判定硫化物的存在、碳酸镉或碳酸铅排除硫化物干扰、氨基磺酸排除亚硝酸离子干扰、絮凝沉淀剂、蒸馏设备等等，这些都需要实验室投入大量人力和物力。

2对策分析

2.1 通过质量控制措施辅助前处理技术分析环境样品

环境样品分析中，无法通过表观观察或现有的资料信息去判断干扰因素时，可以采取质量控制措施如室内空白、全程序空白、运输空白、室内精密度平行、现场密码平行、加标回收、标准样品、室内互检、室间互检、方法比对、仪器比对、人员比对和质量控制图等进行辅助判断。其中常用的与排除干扰因素有关的质量控制措施包括空白试验、精密度检查和加标回收率试验。空白试验能反映实验室的基本情况，给出方法的本底检测结果;精密度检查反映样品的均匀情况，给出方法的前处理技术及分析过程的一致性;加标回收反映样品基体干扰情况，给出干扰因素带来的正负偏差大小。分析人员可以根据质量控制结果更换样品前处理技术，直到分析结果满足相关标准要求。这种质控措施运用需要耗费大量的人力和物力，在传统的手工分光光度法分析环境样品中的检测是必不可少的，是检测结果达到检测技术规范要的保证措施。

2.2运用新的技术手段取代或改变传统的前处理技术分析环境样品

随着分析技术的进步，繁杂的前处理技术结合分光度法分析環境样品的模式正在被自动化的检测技术手段所取代，一般可分为两种：①前处理技术和检测技术整合为一体的全自动分析仪器 传统的繁杂的前处理过程由仪器自动去完成，这样就可以避免人为错误判断样品基体干扰因素，特别是对于有些标准方法的传统手工方法中前处理可选操作需要人工判断基体干扰因素进而采取相应前处理技术的情况，如流动注射分析技术检测环境样品中的氨氮、总磷、总氮、挥发酚、氰化物等，传统的分光光度法几乎都可以用流动注射法取代，该技术可以整合前处理技术中蒸馏、紫外消解、透析等，实现全自动化，大大节省了样品前处理和分析时间;②选择非分光光度法的检测技术 在环境样品检测中采用新的检测技术，新检测技术的原理和方法与传统的分光光度法都不一致，方法改变后相应的干扰因素也会发生重大改变，前处理技术也会发生改变。如气相分子吸收光谱法检测环境样品中的硫化物、氨氮、硝酸盐氮、总氮;液相色谱法测苯胺类;气相色谱法测苯酚等，传统手工法存在的色度和浊度干扰在新检测技术中都不是主要干扰因素，前处理技术的应用也同时发生翻天覆地的改变。

3结论

环境样品前处理技术在环境样品分析中的应用不仅与检测目标和评价需求有关，还与标准方法规定的质量控制要求、工作量大小等因素有关，结合重难点原因分析，提出通过质量控制措施辅助前处理技术分析环境样品保证检测数据质量，以及运用新的技术手段取代或改变传统的前处理技术分析环境样品。

参考文献：

[1]GB 3838-2002，地表水环境质量标准[S]. 2002.

[2]蒋成义，胡婉玉，吴家奎. 色度和浊度对纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的影响研究[J]. 巢湖学院学报，2014，3（16）：68-72.

[3]周淑迎. 纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮前处理方法讨论[J]. 广东化工，2021，12：206-207.

[4]肖霏，左竟成.总磷分析中与处理方法研究综述[J]. 绿色科技，2017，18：119-120.

[5]王俊毅. 地表水中六价铬预处理方法的改进[J]. 福建分析测试，2021，30（02）：36-39.