水体中总氮测定方法及相关问题 的探讨

 　　摘要：总氮是指水体中各种形态的氮的总量，其中包括氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、有机氮及各种形态的氮。总氮是反映水体所受污染程度和湖泊、水库水体富营养化程度的重要指标之一，由于含氮量的增加，使水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中的溶解氧，从而加速湖泊、水库水体富营养化和水体质量恶化，水体中含氮量的增加会导致水体质量下降，因此准确测定水体中总氮是非常重要的。目前主要采用国家标准方法碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水体中总氮（H1636-2012），但是此方法在实际工作中存在的问题较多.主要包括空白值过高及测定值偏低。低于氨氮或者硝酸盐氮测定值，造成总氮结果偏低的部分原因是由于测定过程中消解不完全造成的，从而产生误差。所以本文在介绍总氮分析方法的同时提出解决以上两方面问题的方法。实验证明，新的改进措施优化了消解环境，大大地提高了测定的准确性及稳定性，且灵敏度、准确度、精密度等均令人满意。 
　　关键词：总氮；常见问题；解决方法 
　　目前，在水质监测中总氮的分析方法遵循HJ636-2012中的碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。在分析方法中是以样品的测试值减去空白值来计算样品的浓度，因此空白值的准确度，对保证样品分析的准确度起着重要作用。而在实验中经常出现空白值偏高的现象，这样就增大了系统误差。由于空白实验值受到多种因素的影响，本文将从试剂的影响、空白用水的影响以及器皿影响、温度等因素进行全面的论述分析，得出影响空白的一些因素并提出改进措施。 
　　理论上讲，总氮应该等于氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮及各种形态的氮的总和，但是在实际操作过程中由于总氮样品复杂且在实验过程中实验器皿密封不严等因素影响，当水样浑浊时，水样消解不完全，有机物对总氮的测定造成了干扰：当水样中的氮以氨氮为主要存在形式时，在消解过程中部分氨氮转化成氨气逸散造成的损失，使得总氮的测定值偏低，本文也对此提出了改进措施并对原有方法进行了优化改进。 
　　试验方法及原理： 
　　总氮测定主要采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法： 
　　1、取10ml或适量的水样稀释后，加入5ml碱性过硫酸钾，置于压力锅内于120～124摄氏度加热半小时后取出冷却至室温。 
　　2、加入1ml（1+9）盐酸并用无氨水稀释至25ml标线。 
　　3、在紫外分光光度计上，以无氨水作参比，用10mm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度。 
　　碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法适用于地表水、地下水以及废水中总氮的测定。总氮为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮无机铵盐、溶解态氨及在消解条件下碱性溶液中可水解的有机氮的总和。过硫酸钾是强氧化剂，在60℃以上水溶液中可进行如下分解产生原子态氧： 
　　K2S2O8+H2O→2KHSO4+[O]（原子态氧） 
　　分解出的原子态氧在120～140～C高压水蒸气条件下可将大部分有机氮华合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐。以CO（Nit2）2代表可溶有机氮合物，各形态氮氧化示意式如下：CO（NH2）2+2NaOH+8[O]→2NaNO3+3H2O+CO2（NH4）2SO4+4NaOH+8[O] 2NaNO3+Na2SO4+6H2ONANO2+[O]→NANO3 
　　硝酸根离子在紫外线波长220nm有特征性的量大吸收，而在275nm波长则基本没有吸收值。因此，可分别于220和275nm处测出吸光度。A220及A275按下式求出校正吸光度A：A=A220―2A275按A的值扣除空白后用校准曲线计算总氮（以N03――N计）含量。溶解性有机物对紫外光有较强的吸收，虽使用了双波长测定扣除法以校正，但不同样品其干扰强度和特性不同，"2A275"校正值仅是经验性的，有机物中氮未能完全转化为N03――N对测定结果有影响也使"2A275"值带有不确定性。样品消化完全者，A275值接近于空白值。由于方法中存在的缺陷就导致总氮测定方法虽简单但做准数据较难。以下从三个方面来改进实验过程，减少方法所存在的弊端。 
　　一、试验中试剂的影响