馮秀芳

(河南機(jī)電高等專科學(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453000)

氨氮(NH3－ N)是以游離氨(NH3)或銨鹽(NH4+)形態(tài)存在于水中，氨氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)素，可導(dǎo)致水富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象產(chǎn)生，是水體中的主要耗氧污染物，對(duì)魚類及某些水生生物有毒害。當(dāng)水中氨氮含量增高時(shí)，提示可能存在人畜糞便的污染，且污染時(shí)間不長(zhǎng)。水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物、某些工業(yè)廢水以及農(nóng)田排水。氨氮的測(cè)定方法通常有納氏試劑分光光度法、氣相分子吸收法，苯酚－次氯酸鹽(或水楊酸－次氯酸鹽)比色法和電極法等［1］。納氏試劑分光光度法具有操作簡(jiǎn)便、靈敏等特點(diǎn)，方法檢測(cè)限為:0.025mg/L～2mg/L。選取我校生態(tài)湖為監(jiān)測(cè)對(duì)象，用納氏試劑分光光度法測(cè)定湖水中氨氮的含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備

722N 分光光度計(jì)(20mm 比色皿);科析80－1電動(dòng)離心機(jī);梅特勒電子天平AB54－S;有機(jī)玻璃定深采水器;1L 全玻璃蒸餾器。

1.2 試劑

所用的試劑均使用分析純，實(shí)驗(yàn)用水為無氨水。

1)無氨水，在無氨環(huán)境中用下述方法制備:

將1000mL 的蒸餾水，加0.1mL 硫酸(ρ=1.84g/mL)，在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去前50mL 餾出液，然后將約800mL 餾出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶?jī)?nèi)。每升餾出液加10g 強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(氫型)。

2)納氏試劑按下列方法配制［2］

稱取15.0g 氫氧化鉀(KOH)，溶于50mL 水中，冷卻至室溫。

稱取5.0g 碘化鉀，溶于10mL 水中，在攪拌下，將2.50g 二氯化汞粉末多次加入碘化鉀溶液中，直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時(shí)，充分?jǐn)嚢杌旌?，并改為滴加二氯化汞飽和溶液，?dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時(shí)，停止滴加。

在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中，并稀釋至100mL，于暗處靜置24h，傾出上清液，貯于聚乙烯瓶中，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，存放暗處，可穩(wěn)定1個(gè)月。

3)酒石酸鉀鈉溶液，ρ=500g/L

4)硫酸鋅溶液，ρ=100g/L

5)氫氧化鈉溶液，c(NaOH)=1mol/L

6)氫氧化鈉溶液，ρ=250g/L

7)鹽酸溶液，c(HCl)=1mol/L

8)硼酸溶液，ρ=20g/L

9)溴百里酚藍(lán)指示劑，ρ=0.5g/L。

10)淀粉－碘化鉀試紙

11)氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液

①氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，ρN=1000ug/mL

稱取3.8190g 氯化銨，優(yōu)級(jí)純，在100℃～105℃干燥2h，溶于水中，移入1000mL 容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。

②氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，ρN=10ug/mL。

吸取5.00mL 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于500mL 容量瓶中，稀釋至標(biāo)線刻度。臨用前配制。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

在8 個(gè)50 mL 比色管中，分別加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 和10.00mL 氨氮標(biāo)準(zhǔn)工做溶液，其所對(duì)應(yīng)的氨氮含量分別為0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 和100ug，加水至標(biāo)線。加入1.0mL 酒石酸鉀鈉溶液，搖勻，再加入納氏試劑1.5mL，搖勻。放置10min 后，在波長(zhǎng)420nm 下，用20mm 比色皿，以水做參比，測(cè)量吸光度。繪制曲線如圖1 所示。

1.4 樣品的采集與保存

采集湖面下0.5 米處的水樣于玻璃試劑瓶并加硫酸使水樣酸化至pH≤2，同時(shí)做樣品空白，填寫采樣記錄單。一周內(nèi)盡快分析。

1.5 樣品的預(yù)處理

采用絮凝沉淀法。100mL 樣品中加入1mL10%硫酸鋅溶液和0.1mL～0.2mL 氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH 約為10.5，混勻，放置使之沉淀。用高速離心機(jī)離心處理10min，取上清液分析測(cè)試。

1.6 樣品測(cè)定

取經(jīng)預(yù)處理的水樣50mL，按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量吸光度，測(cè)定3 份平行樣，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定結(jié)果

將a、b 代入回歸方程，得出線性回歸方程式為y=0.0036x+0.0017 。

相關(guān)系數(shù)

經(jīng)計(jì)算求得回歸線相關(guān)系數(shù)r=0.9999，說明x和y 之間相關(guān)性顯著，并有較好的線性關(guān)系，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 結(jié)果計(jì)算與討論

按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量水樣的吸光度，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果為:A1=0.040 A2=0.041 A3=0.041 空白樣吸光度A0=0.005。

地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 838—002)規(guī)定Ⅱ類水質(zhì)中氨氮(NH3－N)含量應(yīng)不大于0.50 ㎎/L，Ⅰ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)不大于0.15 ㎎/L，該人工湖水中氨氮含量為0.20 ㎎/L，符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3 注意事項(xiàng)

在實(shí)驗(yàn)的過程中，響測(cè)定結(jié)果的主要因素除了溫度、顯色時(shí)間和顯色劑的加入量外［3］，還需要特別注意以下幾點(diǎn):

3.1 納氏試劑的配制

為了保證納氏試劑有良好的顯色能力，配制時(shí)務(wù)必控制氯化汞的加入量，至微量氯化汞紅色沉淀不再溶解時(shí)為止。配制100mL 納氏試劑所需HgCl2與KI 的用量之比約為2.3∶ 5。在配制時(shí)為了加快反應(yīng)速度、節(jié)省配制時(shí)間，可低溫加熱進(jìn)行，防止紅色沉淀的提前出現(xiàn)。

3.2 酒石酸鉀鈉的配制

酒石酸鉀鈉試劑中銨鹽含量較高時(shí)，僅加熱煮沸或加納氏試劑沉淀不能完全除去氨。此時(shí)采用加入少量氫氧化鈉溶液，煮沸蒸發(fā)掉溶液體積的20%～30%，冷卻后用無氨水稀釋至原體積。

3.3 絮凝沉淀

濾紙中含有一定量的可溶性銨鹽，定量濾紙中含量高于定性濾紙，建議采用定性濾紙過濾，過濾前用無氨水少量多次淋洗。這樣可減少或避免濾紙引入的測(cè)量誤差。

［1］水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.第4 版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［2］鄧鸝，顧曉燕，陳靜，等.納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮的質(zhì)量控制［J］.廣州化工，2011，39(19):84－87.

［3］高春燕.納氏試劑比色法測(cè)定水中氨氮的影響因素分析［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2010，29(5):92－94.