王秀芹 王娟娟 王德興 王寶峰 張素青 繳建華
摘 要:氨氮作為營養(yǎng)鹽普遍存在于海水中,它是環(huán)境檢測的重要指標(biāo)之一。由于檢測環(huán)境中氨的含量較高,對檢測有很大影響,故將檢測過程注意事項的方方面面做一概括并做進一步改進,以使檢測工作順利開展。
關(guān)鍵詞:海水氨氮;測定;注意事項;改進
近年來隨著工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,海洋環(huán)境日益惡化,海水水質(zhì)不斷下降。天津渤海灣內(nèi)分布有水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、增殖放流區(qū)、產(chǎn)卵區(qū)、海洋保護區(qū)等,是天津市主要海洋經(jīng)濟魚類生產(chǎn)區(qū)域。由于天津渤海灣是市內(nèi)14條河道的入海終點,每天都有一定量的生活污水、工業(yè)污水排入,對海水水質(zhì)造成一定污染,其中海水氨氮就是一項重要的檢測指標(biāo)。農(nóng)業(yè)部漁業(yè)環(huán)境及水產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(天津)作為農(nóng)業(yè)部最早一批成立的檢測機構(gòu)一直承擔(dān)著渤海灣產(chǎn)卵場的監(jiān)測工作,每年的5月、8月都定期對其水域進行監(jiān)測。
由于海水中氨氮檢測受環(huán)境等各方面因素影響較大,致使海水氨氮的檢測有很大的難度。比如標(biāo)準曲線線性達不到標(biāo)準要求,質(zhì)控不合格等。另外,內(nèi)陸?zhàn)B殖水域如天津靜海區(qū)養(yǎng)殖水域,由于是鹽堿地,養(yǎng)殖用水的鹽度一般都在6‰以上,高的鹽度達到13‰左右。若選用淡水國標(biāo)方法HJ 535-2009測定氨氮,由于氯離子濃度較高有很大的干擾,導(dǎo)致加入鈉氏試劑后水樣渾濁測定的結(jié)果嚴重偏高。對于鹽度在3‰以上的養(yǎng)殖用水選用海水方法檢測結(jié)果更準確,所以海水氨氮檢測的準確性顯得尤為重要,其對鹽堿地池塘養(yǎng)殖監(jiān)測同樣具有重要意義,在進行監(jiān)測時應(yīng)選用高濃度標(biāo)線測定?,F(xiàn)將氨氮測定過程中的注意事項加以概括總結(jié)。
1 標(biāo)準方法選用
現(xiàn)行方法有3個,連續(xù)流動分析儀法即HY/T 147.1-2013是近兩年出的新方法,由于此方法儀器昂貴,不普遍使用;GB 17378.4-2007中有兩個方法,一個是靛酚藍分光度法,一個是次溴酸鹽氧化法,前者由于所用試劑苯酚污染較重,次氯酸鈉溶液不穩(wěn)定,此方法不常選用,后者是質(zhì)檢機構(gòu)常選用的方法,這里就針對次溴酸鹽氧化法進行分析總結(jié)。
2 標(biāo)準溶液
2.1 來源
選購的是國家海洋局第二海洋研究所氨氮標(biāo)準系列點,最大濃度為0.084 mg/L,這套標(biāo)準是針對測定低濃度海水的,較高濃度海水的測定后面要通過改進的標(biāo)線進行,高濃度的標(biāo)線的配制標(biāo)液是用的國家標(biāo)物中心的氨氮標(biāo)準溶液。
2.2 貯藏
由于氨氮屬于營養(yǎng)鹽,易被細菌吸收利用,造成濃度下降。建議購買后放冰箱冷藏保存,盡量縮短儲存時間,盡快使用。
2.3 配制高標(biāo)準溶液
做高濃度標(biāo)線時,可以自己配制標(biāo)液。將硫酸銨[(NH4)2SO4]置于稱量皿在干燥箱110 ℃烘干1 h,放于干燥器中備用。也可直接使用國家標(biāo)物中心的氨氮標(biāo)準溶液。
3 檢測
3.1 樣品制備
水樣經(jīng)0.45 μm醋酸纖維濾膜過濾,貯于聚乙烯瓶中。若樣品采集后不能立即分析,則應(yīng)快速冷凍至-20 ℃保存,7 d內(nèi)必須測定。樣品溶化后回溫至10 ℃以上后測定,否則氧化還原不完全,測定結(jié)果偏小。
3.2 檢測環(huán)境
檢測地點最好與其他檢測項目分開,避免硝酸、氨水等試劑對氨氮的影響。另外,檢測時盡量減少檢測人數(shù),避免檢測人員呼吸帶來的干擾。
3.3 試劑
3.3.1 存放 所用試劑最好單獨存放,避免其它試劑對其造成影響,最終使空白值偏高導(dǎo)致檢測結(jié)果不準確。
3.3.2 選購 現(xiàn)在市場上所售化學(xué)試劑魚目混珠,經(jīng)常出現(xiàn)不合格產(chǎn)品,導(dǎo)致實驗失敗,既浪費財力又浪費精力,選擇合格供應(yīng)商尤為重要。為少走彎路,盡量購買國藥集團化學(xué)試劑有限公司的產(chǎn)品,經(jīng)驗證質(zhì)量是可信賴的。
3.4 容器清洗
所用比色管、容量瓶都要先洗凈再用1+3硫酸溶液浸泡24 h后清洗干凈備用。移液管用鉻酸洗液浸泡沖洗干凈備用。容器清洗不凈會直接導(dǎo)致空白值過高,標(biāo)準曲線的線性出不來,平行樣品偏差過大。
3.5 實驗用水
milli-Q制備儀質(zhì)檢機構(gòu)一般都具備,其制備用水可直接使用。
3.6 試劑配制
因空氣中就有一定的氮含量,將試劑放入燒杯,貼杯壁加milli-Q水,用超聲波溶解效果較好,盡量減少攪拌次數(shù),溶解后轉(zhuǎn)入容量瓶定容。需注意加milli-Q水時貼壁與不貼壁以及溶解攪拌次數(shù)的多少對空白吸光度影響較大。
氫氧化鈉配制(400 g/L):氫氧化鈉溶液一定煮后配制。稱取200 g氫氧化鈉溶于1 000 mL水中,加熱蒸發(fā)至大約500 mL,經(jīng)初步冷卻轉(zhuǎn)入500 mL聚乙烯瓶中冷卻至室溫,然后用milli-Q水定至500 mL刻線待用。
次溴酸鹽要現(xiàn)用現(xiàn)配,配制用量可按樣品多少將不同溶液按比例配制,這里鹽酸用優(yōu)級純較好。
磺胺和鹽酸萘乙二胺溶液一定貯于棕色試劑瓶中,冰箱保存,必須嚴格按有效期使用?;前泛望}酸萘乙二胺溶液有效期分別為2個月和1個月。
3.7 試劑篩選
3.7.1 空白測定 做空白試驗可以篩選試劑的好壞,節(jié)省試驗時間。這里用倒空白也可叫做樣品空白來做,正空白與倒空白樣吸光度(以空氣做參比)測定值相差較大,正空白值比倒空白值大(一般倒空白值0.050左右,正空白值0110左右,倒空白值與買的標(biāo)準系列點值相當(dāng))。倒空白操作具體為:樣品加入次溴酸鹽氧化還原反應(yīng)30 min時,在100 mL空白比色管中直接加入5 mL次溴酸鹽試劑,立即加入5 mL磺胺試劑,放置5 min向空白比色管中加入 50 mL milli-Q水,再加入1 mL鹽酸萘乙二胺試劑,混勻,放置15 min即可。在空白加磺胺試劑時與樣品同步進行。
在標(biāo)準曲線及質(zhì)控都符合標(biāo)準要求的情況下,做空白質(zhì)量控制圖,這里做20 d倒空白更能有效控制質(zhì)量。見圖1。
20 d空白吸光度A平均值為0.059,標(biāo)準方差S為0.010,上警戒線A+2S為0.079,下警戒線A-2S為0.039。當(dāng)?shù)箍瞻孜舛戎翟?.039~0.079之間時,說明試劑是合格的。
3.7.2 試劑篩選 這些年試劑篩選投入很大精力,主要是氫氧化鈉對檢測起關(guān)鍵性作用,經(jīng)常買不到合格產(chǎn)品。若氫氧化鈉不合格,標(biāo)線系列點反應(yīng)后顏色一般都很深,眼睛辨別不出梯度顏色。下面提供多次篩選試驗中的一次,對不同廠家氫氧化鈉做的空白(倒空白)試驗比較(見表1)。
通過與空白質(zhì)量控制圖比較,上面的試劑除進口氫氧化鈉外均是合格的。國藥三種規(guī)格的氫氧化鈉都是合格的?,F(xiàn)天津試劑三廠已經(jīng)不存在了。
3.8 標(biāo)線及樣品測定
購買的標(biāo)液系列點和配制的系列點空白與其它系列點一樣測定,即按正空白做。但樣品空白測定與正空白不同,實際為倒空白。樣品測定與標(biāo)線步驟相同,倒空白測定與其稍有不同,在空白測定時已詳述。必須注意試劑篩選時測空白吸光度是以空氣做對照,具體做樣品和標(biāo)線時一定要用實際空白做對照,這樣測定的結(jié)果就是扣掉空白后的測定結(jié)果。
當(dāng)水溫高于10 ℃時,氧化時間30 min,若低于10 ℃時,氧化時間應(yīng)適當(dāng)延長。若有水浴鍋,標(biāo)線與樣品放于20~25 ℃水中氧化還原30 min,效果更佳。
4 高濃度標(biāo)準曲線
4.1 氨標(biāo)準貯備溶液(100 mg/L-N)
稱取烘干備好的硫酸銨[(NH4)2SO4]0.235 8 g定容至500 mL容量瓶,貯于500 mL棕色試劑瓶,加1 mL三氯甲烷搖勻,冰箱內(nèi)保存,有效期半年。也可用國家標(biāo)物中心的氨氮標(biāo)準溶液直接配制。
4.2 氨標(biāo)準使用溶液(10 mg/L-N)
移取10 mL氨標(biāo)準貯備溶液定容于100 mL容量瓶,混勻。臨用前現(xiàn)配。
4.3 繪制標(biāo)準曲線
取事先洗凈的成套的100 mL比色管,依次加入10 mg/L-N使用液0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.6 mL、3.2 mL,加新制milli-Q水至50 mL刻線混勻,測定按方法進行。線性相關(guān)系數(shù)達兩個9以上為合格??梢杂铆h(huán)境的氨氮質(zhì)控樣來進行質(zhì)量控制。
總之,若將上述注意事項一一做到,不僅標(biāo)線相關(guān)系數(shù)達到兩個9以上,質(zhì)控測定肯定也在規(guī)定范圍內(nèi),檢測工作會順利進行。
(收稿日期:2016-03-22;修回日期:2016-08-24)