(1.北京普析通用儀器有限公司， 北京 101200；2. 北京出入境檢驗檢疫局，北京 100026；3.北京工業(yè)技師學(xué)院, 北京 100023)

1 前言

針對目前現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測的特點和基層的需求，北京普析通用有限責(zé)任公司承擔(dān)十一五攻關(guān)項目研制開發(fā)了便攜式快速水質(zhì)檢測儀，該儀器采用了不同于傳統(tǒng)分光光度計的光路結(jié)構(gòu)，大大的提高了儀器的性能。其波長范圍涵蓋了380～800nm[1]。同時，該儀器體積小、重量輕，配有大容量充電電池，可非常方便的實現(xiàn)在線測量和野外現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)測分析和應(yīng)急監(jiān)測分析。

利用便攜式快速水質(zhì)檢測儀對生活用水中亞硝酸鹽進行了測定，并與國標(biāo)法相對照。采用便攜式快速水質(zhì)檢測儀采用改進方法測定生活用水中的亞硝酸鹽和TU-1901采用標(biāo)準(zhǔn)方法相比，其相對誤差在±0.36%之內(nèi)。采用數(shù)理統(tǒng)計的t檢驗，可以發(fā)現(xiàn)兩方法之間沒有顯著性差異。

本法適用飲用水、地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中的亞硝酸鹽測定。水樣經(jīng)0.45μm濾膜過濾后適用海水及河口水中亞硝酸鹽的測定。

2 方法原理

考慮到便攜式快速水質(zhì)檢測儀本身小巧便攜的特點，對所應(yīng)用的試劑配制、操作方式等方面進行了改進，其配套使用的試劑及輔助玻璃儀也同樣做到小型方便，故采用10mL比色管及分裝好的小劑量裝的試劑以便于現(xiàn)場操作。其特點有以下幾個方面：

(1)從使用的玻璃儀上，國標(biāo)法采用的25mL比色管，較大，不適合現(xiàn)場使用，便攜式快速水質(zhì)檢測儀配套使用的是10mL比色管，方便攜帶。

(2)從試劑的使用量及使用方式上，國標(biāo)法加入的試劑量大，便攜式快速水質(zhì)檢測儀使用的試劑小于國標(biāo)法所用試劑量的1/2，大大減少了操作的復(fù)雜程度、節(jié)約了測試的時間。

(3)從過濾方式上，國標(biāo)采用慢速定量濾紙過濾，耗時長，不利于現(xiàn)場測定，便攜式快速水質(zhì)檢測儀采用微孔濾膜過濾的方式，極大節(jié)約了時間。

便攜式快速水質(zhì)檢測儀采用方法是在原有國家標(biāo)準(zhǔn)方法—鹽酸萘乙二胺分光光度法(GBT 7493-1987)[2,3]改進而來的。其原理相同：

在酸性介質(zhì)中亞硝酸鹽與磺胺進行重氮化反應(yīng)，其產(chǎn)物再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色偶氮染料，用分光光度法測定。

大量的硫化氫干擾測定，可在加入磺胺后用氮氣驅(qū)除硫化氫。

測定范圍：0.005～0.16mg/L(對于亞硝酸鹽氮含量超過0.20mg/L的水樣可稀釋后測定)。

該方法適用于飲用水、地表水、生活污水和工業(yè)生活用水中亞硝酸鹽的測定。

為驗證改進后實驗結(jié)果的準(zhǔn)確度及精密度，便攜式快速水質(zhì)檢測儀采用改進方法與一般紫外可見分光光度計的國標(biāo)法進行對照實驗。

3 實驗部分

3.1 儀器

便攜式快速水質(zhì)檢測儀(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)

TU-1901型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)

3.2 試劑

(1)磺胺溶液：10g/L(亞硝酸鹽測定試劑№1)

稱取1.0g磺胺(NH2SO2C6H4NH2)，溶于70mL鹽酸溶液(1+6)，用水稀釋至100mL，盛于棕色試劑瓶中，有效期為2個月，倒入塑料滴瓶中使用。

(2)鹽酸萘乙二胺溶液：1g/L(亞硝酸鹽測定試劑№2)

稱取0.1g鹽酸萘乙二胺(C10H7NHCH2CH2NH2? 2HCl)，溶于100mL水中，盛于棕色試劑瓶中于冰箱內(nèi)保存，有效期為1個月，倒入塑料滴瓶中使用。

(3)國標(biāo)法試劑配制參見國家標(biāo)準(zhǔn)[2]GBT 7493-1987

(4)水中亞硝酸鹽溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)329μg/mL：中國計量科學(xué)研究院。

(5)去離子水

3.3 操作流程

應(yīng)用便攜式快速水質(zhì)檢測儀測定生活用水中的亞硝酸鹽的操作流程[4]見圖1。

圖1 便攜式快速水質(zhì)檢測儀測定亞硝酸鹽操作流程(改進法)

實驗對亞硝酸鹽標(biāo)樣和實際的工業(yè)生活用水水樣分別用便攜式快速水質(zhì)檢測儀(改進法)和紫外可見分光光度計TU1901(GBT 7493-1987國標(biāo)法)進行了測定，兩者測定的結(jié)果很為接近。

3.4 實驗結(jié)果

(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制(圖2、圖3)

圖2 國標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線(TU-1901 )

從圖2和圖3可以看出，國標(biāo)法和改進法測定亞硝酸鹽標(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系都很好。

(2)標(biāo)樣測定

分別用兩種亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)樣品(中國環(huán)境監(jiān)測總站提供)進行了對比實驗，國標(biāo)法(TU-1901)與改進法(便攜式快速水質(zhì)檢測儀)使用各自的標(biāo)準(zhǔn)曲線，每個標(biāo)樣平行測定6次。計算6次測定的平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，并以中國環(huán)境監(jiān)測總站提供的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值為基準(zhǔn)，計算各自的相對誤差，其結(jié)果如表1所示。

表1 標(biāo)樣測定結(jié)果(n=6) mg/L

(3)生活用水測定

分別采用國標(biāo)法和改進法測定黃松峪水庫、金海湖水庫、涼水河水庫、通惠干渠、亮馬河水庫、清河水庫、北運河水庫、東鹿角村井水、東高村灌溉用水、平谷自來水共10個水樣中的亞硝酸鹽含量，其結(jié)果如表2所示。并以標(biāo)準(zhǔn)方法為準(zhǔn)，判斷分析便攜式快速水質(zhì)檢測儀測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。

表2 生活用水水樣亞硝酸鹽測定的對比結(jié)果 mg/L

3.5 數(shù)理統(tǒng)計分析

從分析結(jié)果可以看出，采用便攜式快速水質(zhì)檢測儀采用改進方法測定生活用水中的亞硝酸鹽和TU-1901采用標(biāo)準(zhǔn)方法相比，其相對誤差在±0.36%之內(nèi)。采用數(shù)理統(tǒng)計的t檢驗[5]，檢驗兩種方法是否存在顯著性差異(表3)。

表3 兩種方法測定結(jié)果的一致性檢驗

計算統(tǒng)計量，Sdi=0.501,Sd=0.1583, 自由度f=10-1=9

t=∣d∣/Sd=1<2.226(t0.05(9))

根據(jù)以上計算，可以發(fā)現(xiàn)兩方法之間沒有顯著性差異。由此可見，采用便攜式快速水質(zhì)檢測儀(改進法)測定水中的亞硝酸鹽是可行的。

4 結(jié)論

北京普析通用儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的便攜式快速水質(zhì)檢測儀在監(jiān)測水中亞硝酸鹽時，與標(biāo)準(zhǔn)方法相比其相對誤差在±0.36%之內(nèi)，采用數(shù)理統(tǒng)計的t檢驗沒有顯著性差異。鑒于該儀器便攜的特點，儀器帶到現(xiàn)場可以在采樣后盡快分析，與監(jiān)測要求不超過24h相比更具優(yōu)勢。特別適宜于一線監(jiān)測人員野外現(xiàn)場和應(yīng)急場合的監(jiān)測。

[1]北京普析通用儀器有限責(zé)任公司.T3WS便攜水質(zhì)快速檢測儀(可見分光光度計)中文使用說明書[Z]. 2011.

[2]GBT 7493-1987 水質(zhì) 亞硝酸鹽氮的測定 分光光度法[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社(1987).

[3]國家環(huán)保總局編. 水和生活用水監(jiān)測分析方法[M].第四版. 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社(2002).

[4]北京普析通用儀器有限責(zé)任公司.T3WS水質(zhì)分析操作方法指南[Z].2009.

[5]環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社(1994)