王玲玲,王媛媛,王 盈,謝志廣
(河南省環(huán)境監(jiān)測中心,河南 鄭州 450004)
氨氮是指水中以游離氨 (NH3)和銨離子(NH+4)形式存在的氮。氨氮主要來源于人和動物的排泄物、雨水徑流以及農(nóng)用化肥的流失。另外,氨氮還來自化工、冶金、石油化工、油漆顏料、煤氣、煉焦、鞣革、化肥等工業(yè)廢水。氨氮毒性與水體的pH值及水溫有密切關系,一般情況,pH值及水溫愈高,毒性愈強。氨氮是水體中的營養(yǎng)素,可導致水富營養(yǎng)化現(xiàn)象產(chǎn)生,是水體中的主要耗氧污染物,對魚類及某些水生生物有毒害。水中的氨氮可以在一定條件下轉化成亞硝酸鹽,如果長期飲用,水中的亞硝酸鹽和蛋白質(zhì)結合形成強致癌物質(zhì)亞硝胺,對人體健康極為不利。測定水中的氨氮,有助于評價水體被污染和“自凈”狀況,為相關環(huán)保標準和環(huán)保工作服務。
檢測管法以簡單、快捷、準確、方便的技術特性廣泛應用于水質(zhì)優(yōu)先物的日常監(jiān)測、水污染事故的現(xiàn)場應急檢測、衛(wèi)生防疫、工農(nóng)業(yè)用水及排水等水質(zhì)的現(xiàn)場檢測。尤其在水質(zhì)環(huán)境條件較差、工作面大、檢測任務繁重或應急檢測中,檢測管法具有更加明顯的技術優(yōu)勢,有一定的適用性;另一方面由于檢測管僅僅是現(xiàn)場快速半定量測定水中較高濃度污染物,因此該方法也有應用領域和范圍的局限性,在方法準確性與精密度方面和實驗室檢測常規(guī)方法還存在一定的差距。本文以氨氮真空玻璃檢測管法和納氏試劑光度法 (HJ 535-2009)進行檢出限、精密度、準確度,以及實際樣品測試方面的比較,為檢測管法在實際監(jiān)測中的應用提供了技術依據(jù)和理論依據(jù),有助于提高水質(zhì)氨氮現(xiàn)場監(jiān)測的能力和效率,為水環(huán)境保護提供及時有效的技術支撐手段。
電子比色計:測定顯色后檢測管光強所對應的濃度,或其他同等光度儀。
檢測管:玻璃材質(zhì),真空封裝一定量的試劑。
納氏試劑光度法所需儀器和試劑按照HJ 535-2009準備和配制。
按照HJ/T 91和HJ/T 164等相關規(guī)定進行水樣的采集。
根據(jù)水樣中氨氮的含量選擇合適規(guī)格的真空玻璃檢測管。取適量水樣加入燒杯中 (50ml、100ml或200ml),將檢測管插入液面下至少1cm,使用配備的專用工具將前端毛細管在水樣液面下折斷,管內(nèi)負壓即刻將水樣定量吸入管中,(吸入時間約需1~5s,至管中液體充滿,只留下一直徑約4~8mm氣泡空間);取出檢測管并上下倒置幾次,使管中氣泡上下移動而使液體反應均勻,反應2~5min后,將檢測管插入電子比色計插孔測量。有色化合物顏色的深淺與水樣中的待測物含量成正比。通過電子比色計,直接讀出水樣中待測物的含量。
納氏試劑光度法測定氨氮參見《水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法》(HJ 535-2009)。
檢測管法通過電子比色計,直接讀出結果,以mg/L表示。如果樣品經(jīng)過稀釋,最后的測定結果應乘以稀釋倍數(shù)。
納氏試劑光度法結果計算方法參見HJ 535-2009。
檢測管法檢出限的測定方法是在廠家給出的檢出限附近,在無氨水中加標,配置空白加標樣品,平行測定6次,當測定結果穩(wěn)定在配置濃度的±20%內(nèi)時,這個加標濃度即可視為該項檢測管的檢出限。
測定結果見表1。由結果可知,在廠家設定的檢出限以下是測不到結果的,測試檢出限和廠家給出的檢出限一致,氨氮檢測管的檢出限為0.2mg/L。HJ 535-2009中當水樣體積為50ml,使用20 mm比色皿時,方法檢出限為0.025 mg/L。檢測管法的檢出限約是HJ 535-2009納氏試劑光度法的10倍,所以當水中氨氮濃度較低的時候,選用國標方法更為合適。表2列出的是氨氮的環(huán)境質(zhì)量標準和污染物排放標準,可知氨氮檢測管能夠滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》和《污水綜合排放標準》的要求,但是對于《地下水質(zhì)量標準》的要求不能夠達到。
表1 氨氮檢測管法的檢出限測定結果
表2 氨氮的環(huán)境質(zhì)量標準和污染物排放標準
檢測管法精密度的測定是在實驗室內(nèi)分別對高、中、低3種濃度的目標物進行6次平行測定。測定結果見表3。
由結果可知,檢測管法精密度測定的相對標準偏差為0%~5.8%,能夠滿足測試需求。
表3 氨氮檢測管法的精密度測定結果
檢測管法準確度的測定是選取有代表性的一種地表水和一種工業(yè)廢水,實驗室內(nèi)對兩種實際樣品分別進行了6次加標試驗測定。測定結果見表4。
由結果可知,檢測管法準確度測定的加標回收率為93%~124%,能夠滿足測試需求。
表4 氨氮檢測管法的準確度測定結果
選取11種實際樣品水樣用檢測管法與HJ 535-2009納氏試劑光度法同步測定,結果見表5。
由結果可知,把納氏試劑光度法 (HJ 535-2009)的測定值作為真值,檢測管法測定氨氮的相對誤差為-37.8%~11.8%,能夠滿足半定量測試的需求。
表5 氨氮檢測管法和納氏試劑光度法的測定結果比較 (mg/L)
(1)氨氮檢測管的檢出限為0.2mg/L,空白加標精密度測定的相對標準偏差為0%~5.8%,空白加標回收率為93%~124%。
(2)和納氏試劑光度法同步分析實際水樣,檢測管法和光度法測定結果相對誤差為-37.8% ~11.8%,能夠滿足半定量測試的需求。
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[7]GB8978-1996,污水綜合排放標準 [S].
[8]GB/T14848-1993,地下水質(zhì)量標準 [S].