水中氨氮测定过程中若干问题分析 刘大志李艳会 （绥中县环境保护监测站，辽宁绥中１２５２００） 摘要：氨氮是反映水质污染情况的重要指标，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。水中的氨氮可 以在一定条件下转化成亚盐，如果长期饮用，水中的亚盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健 康极为不利。氨氮检测方法通常有纳氏试剂比色法、苯酚一次氯酸盐（或水杨酸一次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法 具有操作简便、灵敏等特点，在环境监测领域广泛应用。主要对纳氏试剂法测定水中氨氮浓度中常见的影响因素进行简单分析。 关键词：水质监测；氨氮；纳氏试剂；影响因素 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｏｘｙｇｅｎ－ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｉｎ ｗａｔｅｒ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｏｘｉｃ ｔｏ ｆｉｓｈ ａｎｄ ｓｏｍｅ ａｑｕａｔｉｃ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ．Ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｎｉ— ｔｒｉｔｅ ｕｎｄｅｒ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ｉｆ ｉｔ ｉＳ ｃｏｎｓｕｍｅｄ ｆｏｒ ａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ，ｎｉｔｒｉｔｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｂｉｎｄｓ ｔｏ ｐｒｏｔｅｉｎ ｔｏ ｆｏｒｍ ｎｉ－ ｔｒｏｓａｍｉｎｅｓ（ａ ｓ￣ｏｎｇ ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎ）ｔｈａｔ ｉＳ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｈａｒｍｆｕ１ ｔｏ ｈｕｍａｎ ｈｅａｌｔｈ．Ｔｈｅ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅｓ Ｎｅｓｓｌｅｒ ｒｅａｇｅｎｔ ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ，ｐｈｅｎｏｌ—ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｉｔｅ（ｏｒ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ—ｈｙｐｏｃｈｌｏ— ｉｔｒｅ）ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｉｒｃ ｍｅｔｈｏｄ．ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｎｅｓｓｌｅｒ ｒｅａｇｅｎｔ ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｉＳ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ—ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｂｙ Ｎｅｓｓｌｅｒ’Ｓ ｒｅａｇｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ；ＮＡＨ’Ｓ ｒｅａｇｅｎｔ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ 中图分类号：Ｘ８３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—１０２１（２０１８）０６—００６７—０３ 引言 在我国工业化进程不断加快的今天，社会经济 分析工作中，有诸多的影响因素，本文将针对这些因 素进行分析，并提出相应的消除办法。 水平和社会生产力都得到明显提高，但是工业废水 和生活废水的排放量也相应增大，要进一步提高社 会生产的经济效益和环境效益，就要从根本上对水 ２氨氮测定过程中若干问题分析 ２．１ 波长［３］ 在水质监测过程中，水源污染物的元素成分比 质进行检测，及时治理水污染。在“十二五”规划中， 国家环保部就已经将氨氮、氮氧化物正式纳人水质 监测指标Ｅ１］，《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光 度法》（ＨＪ ５３５—２００９）［２］是测定水体中氨氮的国家标 准方法，也是氨氮测定的首选方法，该方法具有操作 复杂，并且氨氮测定的影响因素也比较多。在这种 况下，要集中体现氨氮检测的优势就要对其主要 响因素做出分析，保证水质监测的整体性和准确 性。氨氮检测中的光波是主要影响因素之一。水样检 测中，显色剂的吸收峰并不强，而在４２０ ｎｍ左右时， 简单、快速、灵敏度高等特点，可适用于地表水、地下 水、工业废水、生活污水的氨氮测定。但在实际监测 吸光度较大，并且处于稳定水平，在ＨＪ ５３５—２００９中 做了明确的规定。 收稿日期：２０１８—０４—０３；修订日期：２０１８—０６～１８。 作者简介：刘大志，男，１９８６年生，助理工程师，主要从事环境监测工作。 ２．２显色剂 在标准ＨＪ ５３５—２００９中，纳氏试剂有两种配制 方法，第一种方法利用Ｋ１，ＨｇＣ１ 和ＫＯＨ配制，第二 种方法利用ＫＩ，ＨｇＩ：和ＮａＯＨ配制，两种方法均可 产生显色基团［ＨｇＩ ］ 。第一种方法配制操作相对比 较复杂；第二种方法配制相对简单，但在实际实验测 定过程中发现空白值相对较高，稳定性和灵敏度相 对较差。用第一种方法所配制的纳氏试剂的空白值 一般均能满足ＨＪ ５３５—２００９空白吸光度小于０．０３的 要求，而用第二种方法配制的试剂吸光度有时会超 过０．０３。在实际分析过程中，对测定结果要求较高的 情况下选用第一种方法，而对测定结果要求相对较 低的情况下选用第二种方法，因为用第二种方法配 制操作相对简单，配好的纳氏试剂稳定性较好，放置 时间更长。配制好的纳氏试剂应贮存于聚乙烯瓶内， 放于暗处保存。 ２．３显色时间 氨氮检测中，显色剂的显色时间、显色温度以及 显色酸碱度都会对检测结果产生重要影响。由于实 际操作中存在许多样品要同时进行测定的情 况，针对不同的显色时间采用进行实验比对有证 标准物质（标准物质编号２００５５７，浓度为１．１６＋ ０．０８ ｍｇ／Ｌ，显示温度为２５℃），标准曲线为ｙ－－ｏ．ｏｏ７ ６ ＋ ０．００９ ６，ｒ＝０．９９９ ７，见表１。 表１不同的显色时间与测定结果的关系 显色 标准样品 标准样品 标准样品 实验中发现，显色剂的显色时间一般控制在 １０～２０ ｍｉｎ以内，能够呈现较好的显色效果，显色效 果稳定，测定结果准确性较高，重复性好。显色时间 在１０ ｍｉｎ以内，显色不全，色度不够，难以满足检测 的色度要求。显色时间大于２０ ｍｉｎ，则会造成显色不 稳定，难以判断实际显色情况。因此氨氮检测中要控 制好显色时间，保证其变化稳定性和准确性。同时比 色皿中溶液不宜太多，以四分之三为宜。 ２．４水样中的干扰物质和去除方法［４］ ２．４．１有机物质的干扰 脂肪族胺、芳香胺、有机氯胺对纳氏试剂光度法 有干扰，如甘氨酸、肼和某些胺类与纳氏试剂在试验 所需的时间里反应而呈现特征黄色，产生干扰。消除 方法是调节水样ｐＨ为９．５时，对水样进行蒸馏处 理，尽可能减少干扰。 ２．４．２金属离子的干扰 一般干扰纳氏试剂光度法的金属离子主要是在 碱性溶液中易水解产生沉淀的Ｃｕｚ＋，Ｍｇ２ ，Ｆｅｚ＋等金属 离子，加入酒石酸钾钠溶液可以消除干扰。当水样中 含有大量的Ｃｕ ，Ｍｇ ，Ｆｅ 等金属离子，必须采用蒸 馏法对水样进行预处理，再用纳氏试剂光度法测定。 另一种去除金属离子干扰的简便方法是水样中加入 硫酸锌和氢氧化钠进行絮凝沉淀，一般可去除混浊、 底色和易水解的金属离子。 ２．５水样的稀释 在纳氏试剂光度法测定氨氮中，当水样氨氮质 量浓度大于２ ｍｇ，Ｌ时，则需将水样稀释后再行测 定，称为事前稀释。这种稀释方法相对准确，但测定 前不好预料，不利于大批量样品的及时分析。另一种 方法是直接将显色后的样品进行稀释吸光度定量， 称为事后稀释。针对两种稀释方法，以ＫＩ，ＨｇＣ１ 和 ＫＯＨ配置的纳氏试剂做了对比实验（标准物质编号 ２００５６３，浓度为２．７２￣０．１０ ｍｇ／Ｌ），结果见表２。 表２不同的稀释时间与结果对比 ｎｌ Ｌ 由表２可以看出，事前稀释的结果均在测定允 许范围之内，而事后稀释结果则普遍低于标准值，所 以水样要稀释时一般采用事前稀释的方法结果更加 准确。 ２．６实验用水对检测的影响 实验室用水覆盖分析的整个过程，所以实验用 水对检测的结果有重要的作用。实验用水对空白值 的影响：氨氮实验用水要求为无氨水，若空气中氨溶 于水或有铵盐通过其他途径进入实验用水，含量达 到方法检测限，则可导致实验空白值高，所以无氨水 每次用后注意密闭保存。以ＫＩ，ＨｇＣ１ 和ＫＯＨ做纳 氏试剂，针对实验室用水做了空白值比对实验，结果 见表３。 表３不同实验室用水空白值吸光度 从表３可知，无氨水、娃哈哈纯净水都能满足实 验要求，其实验空白值与用无氨水的方法无显著性 差异，但是蒸馏水空白相对较高。实验验证，如遇特 殊情况无法制备无氨水，可采用娃哈哈纯净水代替， 效果也比较理想。有实验研究用二次蒸馏的新鲜蒸 馏水代替无氨水测定氨氮，效果也比较理想。 ２．７水样ｐＨ值对吸光度的影响 有实验表明，显色时ｐＨ在１２．０～１２．６时，显色 完全，吸光度稳定，测定结果的重现性较好。显色体 系的ｐＨ值低于１２．０，显色不完全。当显色体系的ｐＨ 值低于６．５时，样品基本不发生显色反应，同时，比 色管底部会有微红色的ＫＩ沉淀析出。所以为保证显 色完全，显色体系的ｐＨ值应在１２．０～１２．６之间较为 理想。显色体系的ｐＨ值高于１２．６，溶液会变浑浊而 无法测定。所以分析样品时，由于样品浓度较大，移 取样品较少，一定要先定容或者加水稀释后再加酒 石酸钾钠和纳氏试剂，避免纳氏试剂加入后，样品 ｐＨ值较高，溶液会变浑，吸光度变大，影响测定结 果［ 。在日常测定中，废水样品的ｐＨ值大于２就可 以，主要是因为纳氏试剂的碱性很强，加入酸性废水 中时会对废水中的酸度进行中和，所以在废水样品 保存运输的过程中加酸酸化后的样品，在测定之前 将其ｐＨ调至大于２。 ２．８显示温度对吸光度的影响 当温度小于１５℃时显色不完全；当温度在２０～ ３０℃之间时，显色完全，吸光度稳定；当温度大于 ３５℃时，溶液开始褪色，所以实验显色温度最好控 制在２０—３０℃之间。当温度小于１５℃时可以开空调 控制温度，也可以适当延长显色时间来达到显色完 全的目的；当室温大于３０℃时，可以通过开空调来 控制显色体系的温度进行样品测定。一般在水质氨 氮检测时将温度控制在２５ ｃＩ二左右，防止因温度过高 导致显色不稳定，影响检测效果。 ２．９器皿清洁度 在整个过程中保证实验器材的清洁度也是很重 要的环节。水样采集后，盛放样品的器皿要具有足够 的清洁度，防止器皿表面或内壁有其他附着物的存 在，影响最终的测定结果。一般采用的器皿是玻璃制 品，必要的时候可以利用稀盐酸或稀硫酸进行杀菌 杀毒等清洁处理，之后用清水冲洗，放在干燥环境中 进行水分蒸发，但是在外部环境的放置时间也不宜 过久，以免沾染空气中的其他污染物。 ３ 结语 综上所述，纳氏试剂测定水中氨氮影响因素是 多方面的，只有全面控制实验中的每个细节，才能提 高氨氮测定的稳定性、测定结果的准确度及精密度， 才能达到环境监测质量控制及其规范的要求。 参考文献 ［１］尹洧．现代分析技术在水质氨氮监测中的应用［Ｊ ３．中国无 机分析化学，２０１３（２）：１－５． ［２］中华人民共和国环境保护部．水质氨氮的测定纳氏试剂 分光光度法（ＨＪ ５３５—２００９）［Ｓ］．北京：中国环境科学出版 社，２００９． ［３］朱航，陈剑峰．纳氏试剂法测定水中氨氮的影响因素［Ｊ］． 首都师范大学学报：自然科学版，２０１３（１）：３４—３６． ［４］王文雷．纳氏试剂比色法测定水体中氨氮影响因素的探 讨［Ｊ］．中国环境监测，２００９，２５（１）：２９—３２． ６９
