氣相分子吸收光譜法測定海水中亞硝酸鹽氮

葉敏強， 季相星， 李秋潼， 曹雷

(連云港市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 連云港 222001)

氣相分子吸收光譜法測定海水中亞硝酸鹽氮

葉敏強， 季相星， 李秋潼， 曹雷

(連云港市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 連云港 222001)

采用氣相分子吸收光譜儀測定海水中亞硝酸鹽氮，方法在低濃度(0.00～0.50 mg/L)和高濃度(0.00～2.00 mg/L)范圍內(nèi)均具有良好的線性，線性相關(guān)系數(shù)R2均≥0.999 7，檢出限為0.003 mg/L，準確度和精密度良好。用本法與國標法(萘乙二胺分光光度法)同時測定若干實際海水樣品中亞硝酸鹽氮，兩種方法的測定結(jié)果相對偏差為0.00%～4.90%。對兩組測定結(jié)果進行線性擬合，結(jié)果顯示相關(guān)系數(shù)R2為0.998 7，說明兩組測定結(jié)果具有良好的一致性。相比國標法，氣相分子吸收光譜法具有操作簡單、分析快速準確、干擾少等優(yōu)點，能夠替代國標法。

氣相分子吸收光譜法；海水；亞硝酸鹽氮

海水中的無機氮是氮循環(huán)過程中的一種存在形態(tài)，主要包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨氮。亞硝酸鹽氮處于氨氮和硝酸鹽氮氧化還原體系的中間位置，可以指示氮循環(huán)氧化和還原路徑的狀態(tài)[1]。在海水中，亞硝酸鹽氮低于0.1 mg/L，不會對魚類造成明顯傷害，達到0.1～0.5 mg/L，魚類就會產(chǎn)生明顯的中毒癥狀，高于0.5 mg/L，魚類中毒癥狀會明顯加劇，某些器官會出現(xiàn)衰竭現(xiàn)象，甚至導致魚類死亡[2]。亞硝酸鹽含量是反映海水水質(zhì)的一個重要指標，因此需要對海水亞硝酸鹽氮進行監(jiān)測分析。目前，海水亞硝酸鹽氮的測定方法主要有流動注射比色法[2]、國標法(萘乙二胺分光光度法)[3]、離子色譜法[4]、極譜法[5]、催化光度法[6]、熒光法[7]和氣相分子吸收光譜法[8-9]等。其中氣相分子吸收光譜法通過將待測成分轉(zhuǎn)化為氣體，將氣體從水樣中分離后再測定，因此不受色度、濁度等干擾?，F(xiàn)采用氣相分子吸收光譜法測定海水中亞硝酸鹽氮，并與國標法進行比較。

1 實驗部分

1.1 方法原理

在0.15～3.0 mol/L檸檬酸介質(zhì)中，乙醇作催化劑，水樣中亞硝酸鹽瞬間轉(zhuǎn)化成NO2，用氮氣將NO2載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管中，在213.9 nm 波長處測定吸光度，所得吸光度與亞硝酸鹽氮濃度遵守比爾定律。反應方程式如下：

乙醇作為該反應的催化劑可以加快亞硝酸鹽的分解速度，也可以加快NO向NO2的轉(zhuǎn)化[10]。

1.2 儀器與試劑

GMA3376型氣相分子吸收光譜儀(上海北裕儀器有限公司)。

一水合檸檬酸(GR，國藥集團)；無水乙醇(GR，國藥集團)；亞硝酸鹽氮標準溶液(100 mg/L，環(huán)保部標樣所)；亞硝酸鹽氮標準樣品(200632，環(huán)保部標樣所)；去離子水(Genpure超純水機制備)。

1.3 分析步驟

氣相分子吸收光譜儀工作條件：鋅空心陰極燈，工作波長213.9 nm，狹縫1.0 nm，延遲時間15 s，測量時間2 s，測定峰高。將樣品置于自動進樣器樣品架上，試劑管放入0.5 mol/L檸檬酸+30%乙醇溶液，管路潤洗后開始標準曲線及樣品分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 標準曲線

配制質(zhì)量濃度分別為0.00，0.02，0.04，0.06，0.08，0.10，0.25，0.50 mg/L 低濃度系列和0.00，0.10，0.20，0.40，0.80，1.00，2.00 mg/L 高濃度系列亞硝酸鹽氮標準溶液，以空白校正后的吸光度為縱坐標，對應亞硝酸鹽氮濃度為橫坐標繪制標準曲線，得低濃度系列標準曲線y=0.1 319x+0.001 4，R2=0.999 7，高濃度系列標準曲線y=0.118 6x+0.000 8，R2=0.999 8，滿足測試要求。

2.2 檢出限

在空白樣品中加入0.010 mg/L亞硝酸鹽氮，重復測定7次，按照公式MDL=3.143δ(δ為平行測定7次的標準偏差)計算檢出限，測定下限按4倍檢出限計[11]。計算得δ=0.000 799 mg/L，檢出限為0.003 mg/L，測定下限為0.012 mg/L。

2.3 精密度與準確度

對亞硝酸鹽氮標準樣品(200632)和海水實際樣品分別重復測定6次，結(jié)果見表1。

表1 精密度與準確度實驗結(jié)果

由表1可見，氣相分子吸收光譜法對亞硝酸鹽氮標準樣品測定的結(jié)果均在標準值范圍內(nèi)，滿足檢測準確度要求。亞硝酸鹽氮標準樣品及海水實際樣品測得相對標準偏差分別為1.06%和2.38%，滿足精密度測定要求。

2.4 回收率

對不同濃度的亞硝酸鹽氮海水樣品進行加標回收率測試，結(jié)果見表2。由表2可知，方法回收率為90.0%～103%，滿足水質(zhì)監(jiān)測的質(zhì)量控制要求[12]，適合海水亞硝酸鹽氮的分析。

表2 加標回收率測定結(jié)果

2.5 2種方法測定實際海水樣品的比較

取不同區(qū)域的海水樣品22份，分別采用氣相分子吸收光譜法和國標法測定亞硝酸鹽氮，結(jié)果見表3。

2種方法測定海水樣品的相對偏差為0.00%～4.90%，差異較小。以氣相分子吸收光譜法測定值為橫坐標，國標法測定值為縱坐標進行線性擬合，得擬合方程y=0.948 9x，相關(guān)系數(shù)R2為0.998 7，說明2種方法測得海水亞硝酸鹽氮結(jié)果具有良好的一致性。

2.6 方法比較

比較氣相分子吸收光譜法和國標法在適用范圍、樣品處理、抗干擾能力及實驗條件等方面的差異，結(jié)果見表4。由表4可見，氣相分子吸收光譜法在適用范圍、樣品前處理、抗干擾能力、分析速度、分析過程以及測量范圍方面較國標法都具有一定優(yōu)勢。

表3 實際樣品亞硝酸鹽氮比對分析結(jié)果

表4 方法比較

2.7 干擾和消除

3 結(jié)語

氣相分子吸收光譜法適用于地表水、地下水、海水、飲用水、生活污水及工業(yè)污水中亞硝酸鹽氮的測定，檢出限低(0.003 mg/L)，曲線工作范圍寬(0.00～2.00 mg/L)，能滿足不同濃度亞硝酸鹽氮樣品分析測試的要求。該方法樣品無須前處理，不使用有毒試劑，不受色度和濁度影響，抗干擾能力強，操作簡單，適合大批量樣品測定，是亞硝酸鹽氮分析測定的一種良好替代方法。

[1] DORE J E， KARL D M. Nitrite distributions and dynamics at Station ALOHA[J]. Deep Sea Research Part II Topical Studies in Oceanography， 1996， 43(2-3)： 385-402.

[2] 朱敬萍， 梅光明， 胡紅美， 等. 流動注射法與分光光度法測定海水中亞硝酸鹽的含量[J]. 浙江海洋學院學報(自然科學版)， 2015 ， 34(1)：51-54.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. 海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分：海水分析：GB 17378.4—2007 [S]. 北京： 中國標準出版社， 2007.

[4] 邵宏宏， 周向陽， 王琦， 等. 離子色譜法同時測定海產(chǎn)品中的硝酸鹽、亞硝酸鹽和多聚磷酸鹽[J]. 食品科學， 2014， 35(20)： 248-252.

[5] 許在彬. 極譜法測定生活飲用水中的亞硝酸鹽氮研究[J]. 安徽預防醫(yī)學雜志， 2005， 11(4)： 239， 241.

[6] 袁亞莉， 鄧健， 許金生. 溴酸鉀-亞甲藍催化光度法測定硝酸鹽和亞硝酸鹽[J]. 光譜學與光譜分析， 2002， 22(5)： 806-808.

[7] 趙玉昌. 萘二胺熒光法測定水中微量亞硝酸鹽[J]. 中國公共衛(wèi)生， 1995， 11(4)： 155-155.

[8] 臧平安. 氣相分子吸收光譜法測定亞硝酸根的研究[J]. 分析化學， 1991， 19(12)： 1363-1366.

[9] 臧平安. 氣相分子吸收光譜法測定水中亞硝酸鹽氮[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測， 1995 (3)： 4-6.

[10] 張敏. 環(huán)境水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽的檢測新方法和相應分析儀器的研究及應用[D]. 廈門：廈門大學， 2011.

[11] 王婷， 郭晉君. 分析化學中檢出限的分類及計算方法[J]. 廣東化工， 2013， 40(17)： 189-189.

[12] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. 海洋監(jiān)測規(guī)范 第2部分：數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制： GB 17378.2—2007[S].北京： 中國標準出版社， 2007.

Determination of Nitrite Nitrogen in Seawater by Gas-Phase Molecular Absorption Spectrometry

YE Min-qiang， JI Xiang-xing， LI Qiu-tong， CAO Lei

(LianyungangEnvironmentalMonitoringCenter，Lianyungang，Jiangsu222001，China)

Nitrite nitrogen in seawater was determined by gas-phase molecular absorption spectrometry. Good liner relationships were obtained in the mass concentration ranges of 0.00～0.50 mg/L and 0.00～2.00 mg/L respectively. And the correlation coefficient valuesR2were both greater than 0.999 7. The method detection limit was 0.003 mg/L. The result consistency was observed with relative deviation ranged from 0.00% to 4.90% in real sample determination using national standard method (N-(1-Naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride spectrophotometric method) and the current method. Linear fit was adopted to analyze the correlation of the results determined by the two methods， and the result showed that the correlation coefficient valueR2was 0.998 7. Compared to national standard method， gas-phase molecular absorption spectrometry method is simple， rapid and accurate， also it shows low interference， so， it’s an advanced method which can replace the national standard method.

Gas-phase molecular absorption spectrometry； Seawater；Nnitrite nitrogen

10.3969/j.issn.1674-6732.2017.02.009

2016-11-08；

2016-12-02

葉敏強(1988—)，男，工程師，碩士，從事環(huán)境監(jiān)測工作。

X832；O657.7+1

B

1674-6732(2017)02-0035-03