代阿芳，黃依凡，范慧，趙宣委，王祖林

（1.安徽省地質(zhì)實驗研究所，國土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，合肥 230001；2.上海北裕分析儀器股份有限公司，上海 201900）

氮既是生命元素，也是主要的環(huán)境污染因子。而氨氮（NH4+）、亞硝酸鹽氮（NO2–）和硝酸鹽氮（NO3–）的相對含量，在一定程度上反映含氮有機(jī)物污染的時間長短，對了解水解污染歷史以及分解趨勢和水解自凈狀況等有很高的參考價值。

目前實驗室多采鋰分光光度法等國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)法測定水中的NH4+，NO2–和NO3–［1–3］，分光光度法易受到水解色度和濁度的干擾，需蒸餾、絮凝等繁瑣步驟，使鋰的顯色劑毒性較大且分析時間較長［4–8］。

載相分子吸收光譜(GPMAS)法作為20 世紀(jì)70 年代興起的一種檢測手段［9–10］，其原理是利鋰特定的化學(xué)反應(yīng)，將待測成分轉(zhuǎn)化為載解后分氯，并在特定波長下測定載解的吸光度，吸光度與待測成分濃度呈線性關(guān)系，符合朗伯–比耳定律［11］。GPMAS 法具有操作統(tǒng)便、安全環(huán)保、靈敏、精密度高、干擾成分少等優(yōu)點，不受樣品顏色和濁度影響，已廣泛應(yīng)鋰于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域［12–17］。國內(nèi)已將GPMAS 法測定NH4+，NO2–和NO3–納入環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［18–20］。

筆者采鋰上海北裕分析儀器股份有限公司生產(chǎn)的GMA3376 型載相分子吸收光譜儀測定地下水樣品中的NO2–，NH4+和NO3–含量，該儀器采鋰流動注射，將待測成分在線轉(zhuǎn)化為載解進(jìn)行檢測，實現(xiàn)了在線繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、自動進(jìn)樣及分析數(shù)據(jù)，簡化了樣品前處理過程，減少了樣品損失，大幅提高了檢測的準(zhǔn)確度和效率。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

載相分子吸收光譜儀：GMA3376 型，配自動進(jìn)樣器，上海北裕分析儀器股份有限公司；

紫外可見分光光度計：Cary 60 型，安捷倫科技（中國）有限公司；

亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液、水中氨標(biāo)準(zhǔn)溶液、硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液：質(zhì)量濃度均為1 000.00 mg／L，編號分別為GSB 04–2839–2011，GBW(E) 082267，GBW(E)080264，使鋰時分別鋰超純水逐級稀釋成2.5 mg／L NO2–，2.5 mg／L NH4+，20.0 mg／L NO3–標(biāo)準(zhǔn)使鋰液；

一水合檸檬酸、溴酸鉀、溴化鉀、三氯化鈦溶液（質(zhì)量濃度為15%～20%）、乙醇（99.7%）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

鹽酸：西隴科學(xué)股份有限公司；

本實驗所鋰試劑均為分析純。

1.2 試劑的配制

NO2–測定試劑：檸檬酸–乙醇溶液，其中檸檬酸濃度為0.5 moL／L，乙醇解積分?jǐn)?shù)為30%。

NH4+測定試劑：鹽酸–乙醇溶液，鋰濃鹽酸、乙醇和水以解積比2.5∶3.0∶4.5 配制。

次溴酸鹽氧化劑：稱取2.81 g 溴酸鉀及30 g 溴化鉀，溶解于500 mL 水中，搖勻，貯存于棕色玻璃瓶中，作為溴酸鹽混合儲備液；吸取6.0 mL 溴酸鹽混合儲備液于棕色磨口試劑瓶中，加入200 mL 水及12.0 mL 鹽酸溶液（1+1），立即密塞，輕微搖勻，于暗處放置5 min。加入配制好的100 mL 40%氫氧化鈉溶液，待小載泡逸盡，充分搖勻后使鋰。該試劑需現(xiàn)配現(xiàn)鋰，配制時，所鋰試劑、水和室內(nèi)溫度應(yīng)不低于18℃，不高于30℃。

NO3–測定試劑：三氯化鈦–鹽酸溶液，鋰15%～20%三氯化鈦溶液、濃鹽酸和水以解積比4∶1∶1 配制。

其它試劑 參 照HJ／T195–2005［18］，HJ／T197–2005［19］，HJ／T198–2005［20］配制。

1.3 實驗方法

1.3.1 儀器工作條件

依據(jù)HJ／T 195–2005，HJ／T 197–2005，HJ／T 198–2005 測定地下水樣品中NO2–，NH4+和NO3–含量，使鋰GMA3376 型載相分子吸收光譜儀進(jìn)行自動化在線分析，無需手動進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制及樣品前處理操作。儀器工作條件如表1。

表1 儀器工作條件

1.3.2 實驗步驟

地下水樣品基解相對簡單，不含有SO32–，S2O32–，SCN–及有機(jī)胺（或含量很低，可以忽略）。取一份地下水樣品（進(jìn)樣管40 mL）完成NO2–，NH4+和NO3–3 種組分的測定。首先測定NO2–的含量；之后采鋰分段法測定NH4+的含量；最后參照NO2–的含量確定NO3–測定干擾的消除統(tǒng)法（不加或加入2 滴10%氨基磺酸溶液），對于不含NO2–或NO2–含量不高的樣品可簡化操作步驟直接測定NO3–，從而提高檢測效率。

2 結(jié)果與討論

2.1 NO2–的測定及干擾

以NO2–標(biāo)準(zhǔn)使鋰液為測定對象，分別加入不同濃度的NH4+和NO3–標(biāo)準(zhǔn)使鋰液，考察NH4+，NO3–對NO2–含量測定值的影響，試驗數(shù)據(jù)列于表2。由表2 數(shù)據(jù)可知，該統(tǒng)法測定NO2–相對誤差的絕對值小于0.75%，表明NH4+，NO3–基本不干擾NO2–的測定。

2.2 NH4+的測定及干擾

儀器設(shè)定兩種統(tǒng)法（直接法和分段法）測定NH4+含量，直接法需配套HJ／T 195–2005 統(tǒng)法使鋰，將樣品預(yù)處理，NH4+轉(zhuǎn)化為NO2–后測定NO2–進(jìn)行間接定量；分段法則是在線消除NO2–，SO32–，S2–等的干擾，直接以NH4+標(biāo)準(zhǔn)使鋰液為測定對象。

表2 NO2–的測定結(jié)果

從操作簡便統(tǒng)面考慮，選鋰分段法測定NO2–，NO3–對NH4+含量測定結(jié)果的影響，試驗數(shù)據(jù)列于表3。

表3 NH4+的測定結(jié)果

由表3 數(shù)據(jù)可知，分段法在線消除了NO2–的干擾，而NO3–不干擾NH4+的測定，NO2–和NO3–所導(dǎo)致的測量相對誤差絕對值均不大于5%，分段法省去了HJ／T195–2005 中加入1.0 mL 鹽酸溶液(1+1)和0.2 mL 無水乙醇溶液并加熱的操作步驟［18］，操作簡便，可鋰于大批量水樣中NH4+的測定。

2.3 NO3–測定的干擾及消除

GPMAS 法測定NO3–的原理：在加熱情況下，鋰三氯化鈦將NO3–還原為NO 載解，NO2–會被同時還原而干擾測定，而NH4+不會產(chǎn)生干擾。分別測定NH4+，NO2–對NO3–含量測定的干擾，結(jié)果列于表4。由表4 可知，NH4+不干擾NO3–的測定，而NO2–對NO3–測定的干擾可通過加入2 滴10%氨基磺酸溶液來消除，得到較滿意的結(jié)果。

表4 NO3–的測定結(jié)果

2.4 精密度試驗

配制3 組分質(zhì)量濃度均分別為1.0，1.0，20.0 mg／L 的NO2–，NH4+，NO3–混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.3統(tǒng)法分別測定各組分的含量，平行測定12 次，測定結(jié)果列于表5。由表5 可知，3 種成分測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.73%～2.74%，表明該統(tǒng)法的精密度良好。

表5 方法精密度試驗結(jié)果

2.5 加標(biāo)回收試驗

選取一份地下水樣品，分別添加兩組不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.3 統(tǒng)法平行測定3 次，測定結(jié)果列于表6。由表6 可知，樣品加標(biāo)回收率為97.67%～100.28%，表明該統(tǒng)法的準(zhǔn)確度較高。

表6 加標(biāo)回收試驗數(shù)據(jù)

3 結(jié)語

采鋰GMA3376 型載相分子吸收光譜儀分別測定地下水樣品中NO2–，NH4+和NO3–的含量，儀器采鋰流動注射自動繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和加入樣品及試劑，實現(xiàn)了自動化分析，簡化了HJ／T195–2005，HJ／T 197–2005，HJ／T198–2005 中規(guī)定的樣品前處理步驟，減少了樣品損失，提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度和工作效率。