海水分析方法探討

王曉彤 楚翠娟 張婷婷

摘要：氨氮（NH₃-N） 是溶解無(wú)機(jī)氮的重要組成之一，其含量是重要的營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)。海水氨氮是上層海洋氮循環(huán)的重要組成部分，也是海洋浮游植物所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一。氨氮濃度與海洋生物生命活動(dòng)密切相關(guān)，可直接影響海洋生物的正常生命活動(dòng)。高濃度的氨氮不僅對(duì)許多水生生物有直接毒害作用，還會(huì)引起水體富養(yǎng)化，從而導(dǎo)致 “ 水華 ”、“ 赤潮 ” 等災(zāi)害頻發(fā)，海水氨氮是標(biāo)志海水有機(jī)物污染程度和發(fā)展趨勢(shì)的重要環(huán)境因子。本文介紹了海水氨氮的分析方法，以及靛酚蘭分光光度法測(cè)定海水氨氮的重要環(huán)節(jié)，常見問題及解決方案。

關(guān)鍵詞：海水氨氮;檢測(cè);質(zhì)量控制

1.海水氨氮的分析方法

目前檢測(cè)氨氮的方法主要有靛酚藍(lán)法和次溴酸鹽氧化法，而納氏試劑法、水楊酸法等方法只適用于淡水中氨氮的檢測(cè)。靛酚藍(lán)分光光度法和次溴酸鈉氧化法相比，前者測(cè)定海水中的氨氮具有空白值低、重現(xiàn)性好、不受氨基酸的干擾等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)《GB17378.4-2007/36.1》靛酚蘭分光光度法，測(cè)定海水氨氮的方法原理為在弱堿性介質(zhì)中，以亞硝酰鐵氰化鈉為催化劑，氨與苯酚和次氯酸鹽反應(yīng)生成靛酚蘭，在640nm處測(cè)定吸光度。下面對(duì)這種分析方法進(jìn)行仔細(xì)說明。

2.海水氨氮檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)

利用靛酚蘭分光光度法測(cè)定海水氨氮時(shí)，試劑、校準(zhǔn)曲線的制備尤為關(guān)鍵。

2.1 試劑的配置

本實(shí)驗(yàn)中，特別要注意次氯酸鈉溶液的配置。配置次氯酸鈉溶液時(shí)，首先需要用0.10mol/L硫代硫酸鈉溶液（1.00mL硫代硫酸鈉溶液相當(dāng)于3.54mg有效氯）對(duì)次氯酸鈉（1ml）進(jìn)行滴定，然后根據(jù)滴定結(jié)果計(jì)算出次氯酸鈉的有機(jī)氯含量，再用一定量的氫氧化鈉溶液稀釋次氯酸鈉，以配置有機(jī)氯含量為1.00ml含1.50mg的次氯酸鈉使用液?？偨Y(jié)計(jì)算公式為：[V（氫氧化鈉溶液）+V（次氯酸鈉）]*1.5/V（次氯酸鈉）=V（滴定用硫代硫酸鈉溶液）*3.54?？梢怨潭ù温人徕c的體積，再計(jì)算出需要加入的氫氧化鈉溶液的體積。

2.2 校準(zhǔn)曲線的配置

在配置校準(zhǔn)曲線時(shí)，最好使用無(wú)氨海水。在最終計(jì)算海水氨氮濃度時(shí)，便無(wú)需考慮鹽誤差校正系數(shù)f。可以采集氨氮低于0.8?g/L的海水，用0.45?m濾膜過濾貯于聚乙烯桶中，每升海水加1mL三氯甲烷，混合后即可作為無(wú)氨海水使用，或者購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)海水。

3.常見問題及解決方案

通過總結(jié)，發(fā)現(xiàn)在利用靛酚蘭分光光度法對(duì)海水氨氮進(jìn)行測(cè)定時(shí)，通常會(huì)遇到以下幾個(gè)問題，針對(duì)這些問題，本文提供了解決方案以供參考。

3.1 空白高的問題

空白又稱零濃度。空白值是指除用純水代替樣品外，其它所用試劑和操作步驟均與樣品測(cè)定完全相同時(shí)得到的吸光值，空白值影響方法的檢出限和最低檢測(cè)濃度，也影響測(cè)試結(jié)果的重現(xiàn)性，特別是對(duì)低濃度樣品的測(cè)定。影響空白值大小的主要因素，包括純水中的雜質(zhì)、試劑沾污或失效、操作過程的沾污和實(shí)驗(yàn)條件的異常變化等等。這些因素對(duì)測(cè)定的影響程度經(jīng)常變化，并非是一恒定數(shù)值。但在同一測(cè)定中，這些因素對(duì)每一測(cè)定結(jié)果的影響基本一致，因此在每次測(cè)定中進(jìn)行空白試驗(yàn)是十分必要的，由于空白值并非是樣品被測(cè)物的分析響應(yīng)值，所以應(yīng)扣除空白值，以獲得被測(cè)物的含量。

由于空白值與諸多因素有關(guān)，且是影響測(cè)定結(jié)果的重要指標(biāo)。因此，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制，并可作為實(shí)驗(yàn)室自我評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。當(dāng)空白值過高時(shí)，應(yīng)根據(jù)其主要因素全面檢查測(cè)試工作中的所用純水質(zhì)量、試劑的純度，使用各種容器的清潔程度，以及測(cè)試儀器的性能和使用環(huán)境等，采用相應(yīng)措施降低空白值^[1]?？瞻字狄陀诜椒ǖ臋z出限。

3.1.1 純水質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)中使用無(wú)氨蒸餾水或者等效純水，最好是使用當(dāng)天新制備的水。無(wú)氨蒸餾水制備方法為給水中加硫酸調(diào)至pH <2，使水中各種形態(tài)的氨或胺最終轉(zhuǎn)變成不揮發(fā)的鹽類，收集餾出液即得^[2] 或者用純水機(jī)制備等效純水。

3.1.2 試劑的純度、保存方法和制備

選擇試劑時(shí)，盡量選擇質(zhì)量有保證的生產(chǎn)廠家，使用純度為分析純及以上的試劑。苯酚試劑正常為無(wú)色晶體，如若變色，則停止使用。要特別注意苯酚溶液和次氯酸鈉溶液的保存，苯酚溶液和次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定時(shí)間比較短，需保存于冰箱中，同時(shí)苯酚需保存于棕色試劑瓶中。在配制氫氧化物溶液時(shí)，注意需煮沸以去除氨。

3.1.3 玻璃器皿清洗

玻璃儀器是否潔凈，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度有直接影響。因此，洗滌玻璃儀器，是實(shí)驗(yàn)工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)中，玻璃器皿要充分清洗，用無(wú)磷洗滌劑洗1次，自來(lái)水2次，（1+3）HCl 浸泡24h，無(wú)氨水清洗^[3]。

3.1.4 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境

測(cè)定的過程應(yīng)在無(wú)氨的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行，避免空氣中的氨對(duì)水樣或試劑的沾污，應(yīng)將放置在實(shí)驗(yàn)室的氨水溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

3.2校準(zhǔn)曲線線性差的問題

校準(zhǔn)曲線是表述物質(zhì)濃度與所測(cè)量?jī)x器響應(yīng)值的函數(shù)關(guān)系，制好校準(zhǔn)曲線是取得準(zhǔn)確測(cè)定結(jié)果的基礎(chǔ)。如果線性差，應(yīng)該從多方面進(jìn)行查找原因，包括實(shí)驗(yàn)的空白，試劑，以及操作的規(guī)范性等。線性相關(guān)系數(shù) r 應(yīng)等于或大于 0.999。每批樣品應(yīng)測(cè)定一個(gè)校準(zhǔn)曲線中間點(diǎn)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，零點(diǎn)值應(yīng)低于空白值，中間點(diǎn)濃度測(cè)試結(jié)果的相對(duì)偏差，否則，需重新繪制校準(zhǔn)曲線。

可以參照3.1，降低空白值。通過降低空白值，可以從多方面規(guī)范實(shí)驗(yàn)過程。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要特別注意加入次氯酸鈉時(shí)要迅速。同時(shí)，顯色要充分。實(shí)驗(yàn)溫度越低，顯色時(shí)間越長(zhǎng)。顯色過程需要6h才能充分顯色。

4 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制包括空白試驗(yàn)，校準(zhǔn)曲線繪制，準(zhǔn)確度、精密度等幾個(gè)方面。以下對(duì)準(zhǔn)確度和精密度進(jìn)行詳細(xì)說明。

4.1準(zhǔn)備度

準(zhǔn)確度是反映方法系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合指標(biāo)。檢驗(yàn)準(zhǔn)確度可采用：使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定，其測(cè)定值應(yīng)在其保證值范圍內(nèi)，海水標(biāo)樣的濃度應(yīng)與實(shí)際樣品濃度相當(dāng);用加標(biāo)回收率測(cè)定，加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)的濃度加入量與實(shí)際樣品濃度的比例應(yīng)為 0.5-3 倍，但加標(biāo)后的總濃度應(yīng)不超過方法的測(cè)定上限濃度值;對(duì)實(shí)際樣品濃度小于檢出限 20 倍的樣品，不進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。

4.2 精密度

分析結(jié)果的精密性檢查采用實(shí)驗(yàn)室平行樣控制方式進(jìn)行。每批樣品應(yīng)至少測(cè)定10%的平行雙樣，樣品數(shù)量少于 10 個(gè)時(shí)，應(yīng)至少測(cè)定 1 個(gè)平行雙樣。

總的來(lái)說，每批樣品需同時(shí)測(cè)定全程序空白，10%平行樣，一個(gè)校準(zhǔn)曲線中間濃度點(diǎn)，并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，或者同時(shí)分析有證標(biāo)準(zhǔn)樣品。當(dāng)自控樣品未超出要求范圍時(shí)，為合格;當(dāng)自控樣品超出要求范圍時(shí)，應(yīng)檢查曲線繪制和分析過程，查找到原因后，重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和進(jìn)行自控檢查。

參考文獻(xiàn)

[1]《水質(zhì)檢驗(yàn)工》中國(guó)建材工業(yè)出版社，P137

[2]【國(guó)家環(huán)?？偩郑?002）第四版增補(bǔ)版】

[3]《HJ442-2008》近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范

（作者單位：青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站）