索賡

摘要：本文采用氨氮在線儀與實(shí)驗(yàn)室（納氏試劑分光光度法HJ 535-2009）兩種方法對不同水期黃河水體中氨氮進(jìn)行比對試驗(yàn)來說明在線儀器的適應(yīng)性、先進(jìn)性，同時進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品、加標(biāo)回收率等測定判定在線儀的準(zhǔn)確性。氨氮在線儀測定黃河水環(huán)境中的氨氮，通過大量試驗(yàn)證明，該儀器具有快速、準(zhǔn)確、靈敏、干擾少等特點(diǎn)。

Abstract： This article uses ammonia nitrogen online instrument and laboratory （Nessler's reagent spectrophotometry HJ 535-2009） two methods to compare the ammonia nitrogen in the water body of the Yellow River in different water periods to illustrate the adaptability and advancement of the online instrument. The accuracy of the online instrument is determined by the determination of the standard sample and the recovery rate of the spike. The ammonia nitrogen on-line instrument measures the ammonia nitrogen in the water environment of the Yellow River. A large number of experiments have proved that the instrument has the characteristics of fast， accurate， sensitive and less interference.

關(guān)鍵詞：氨氮在線儀;黃河水環(huán)境;監(jiān)測;應(yīng)用

Key words： ammonia nitrogen online instrument;Yellow River water environment;monitoring;application

中圖分類號：X832 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）24-0213-02

0 ?引言

氨氮常以游離態(tài)形式存在于水體中，有時以銨離子形式存在，它是來源于進(jìn)入水體中含尿素化肥或者復(fù)雜的有機(jī)氮化合物經(jīng)微生物分解后的最終產(chǎn)物，可被氧化成為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

1 ?氨氮實(shí)驗(yàn)室與在線儀測定水體中氨氮基本原理

1.1 實(shí)驗(yàn)室（納氏試劑分光光度法HJ 535-2009）測定原理

以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的銨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長420nm處測量吸光度。

水體中如含有懸浮物、余氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機(jī)物時，對比色測定有干擾，可用絮凝沉淀法除去懸浮物對測定的影響，加入適量的硫代硫酸鈉溶液去除余氯，加入酒石酸鉀鈉可消除鈣鎂等金屬離子的干擾。

1.2 在線儀測定原理

在堿性介質(zhì)中氨根離子（NH4+）會轉(zhuǎn)化為氨氣（NH3），氨氣分子可以通過氣體選擇性透過膜并產(chǎn)生pH值的變化，該pH值變化由pH電極來進(jìn)行檢測。pH電極的斜率遵循Nernst定律?？珊唵伪硎鋈缦拢?/p>

log（NH4濃度）=校準(zhǔn)系數(shù)×測量信號值

揮發(fā)性胺的存在會導(dǎo)致測量結(jié)果值偏高。膜上吸附了脂肪、油和油脂會導(dǎo)致測量結(jié)果偏低，而且會產(chǎn)生錯誤的校準(zhǔn)因子。

2 ?監(jiān)測結(jié)果分析與判定

取平水期（3月、4月、5月、6月）、豐水期（7月、8月、9月、10月）、枯水期（上年11月和12月、1月、2月）黃河水樣，自然澄清30分鐘，采用虹吸法抽取上清液混勻后，取兩份樣品，其中一份用于在線儀器測定;另一份水樣加絮凝劑后，用于實(shí)驗(yàn)室測定。同時兩種方法均測定回收率。

監(jiān)測結(jié)果見表1《平水期氨氮在線儀、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測結(jié)果對照表》、表2《豐水期氨氮在線儀、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測結(jié)果對照表》、表3《枯水期氨氮在線儀、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測結(jié)果對照表》。

2.1 黃河不同水期監(jiān)測

從表1、表2、表3中可以看出，測定黃河水體平水期、豐水期、枯水期中氨氮，其測定結(jié)果的相對偏差均在10%范圍之內(nèi)。說明在線監(jiān)測與實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測結(jié)果的符合程度較高。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)樣品的監(jiān)測

采用水利部水環(huán)境監(jiān)測評價(jià)研究中心提供的標(biāo)準(zhǔn)樣品，其標(biāo)準(zhǔn)值及不確定度為0.664±0.033（mg/L），其范圍0.697～0.631mg/L。氨氮在線儀測定結(jié)果為0.67mg/L（因該儀器只能測到小數(shù)點(diǎn)后兩位），說明測定結(jié)果準(zhǔn)確度較高。實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法測定的結(jié)果為0.652mg/L，在其允差范圍之內(nèi)。

2.3 加標(biāo)回收率監(jiān)測

用加標(biāo)回收率來評價(jià)分析方法和測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。從監(jiān)測結(jié)果可以看出，在線儀測定的回收率均在質(zhì)量控制要求的范圍之內(nèi)，說明它的準(zhǔn)確性很高。實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法測定的回收率在90～110%之間，符合《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-2013）及《黃河流域水質(zhì)監(jiān)測資料整刊辦法》中規(guī)定。詳見表1、表2、表3所示。

2.4 在線儀與實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果比對

從監(jiān)測結(jié)果可看出，對同一水樣，在線儀測定值同實(shí)驗(yàn)室測定值的相對偏差在8%以內(nèi)的占測定總數(shù)94.7%以上。符合《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-2013）中規(guī)定。

2.5 數(shù)理統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果

把不同的兩種方法測定同一水樣，當(dāng)成同一樣本，進(jìn)行t檢驗(yàn)，分別計(jì)算各方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差、平均值及t值，比較兩方法間有無顯著性差異。

對于平水期氨氮測定結(jié)果，用表1數(shù)據(jù)計(jì)算：

在線儀法n1=19 ?s1=0.16654 ?X1=1.508

實(shí)驗(yàn)室（標(biāo)準(zhǔn)法）n2=19 ?s2=0.21125 ?X2=1.478

假設(shè)：兩種方法測定結(jié)果無顯著性差異

經(jīng)計(jì)算：t=0.47

查t值表：t0.05（36）=2.03

由于t0.05

判斷結(jié)果：兩種方法測定結(jié)果無顯著性差異。

同理，對于豐水期氨氮測定結(jié)果，用表2數(shù)據(jù)計(jì)算：

t=0.25，查t值表：t0.05（40）=2.02

t0.05

結(jié)論：兩種方法測定結(jié)果無顯著性差異。

同理，對于枯水期氨氮測定結(jié)果，用表3數(shù)據(jù)計(jì)算：

t=1.44，查t值表：t0.05（18）=2.10

t0.05

結(jié)論：兩種方法測定結(jié)果無顯著性差異。

總之，不論是平水期、豐水期還是枯水期，實(shí)驗(yàn)室（標(biāo)準(zhǔn)法）和在線儀方法對同一黃河水體測定，其結(jié)果均無顯著性差異，說明在線儀可替代替實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法測定，從而顯示了氨氮在線儀的適應(yīng)性、先進(jìn)性和準(zhǔn)確性。

3 ?提高比測試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

需用無氨水沖洗多次沖洗中速濾紙;用氫氧化鈉調(diào)節(jié)水樣的pH值為10.5;納氏試劑的配制;嚴(yán)格按照比色時間進(jìn)行比色;及時添加標(biāo)準(zhǔn)液;保護(hù)氨電極的膜塊，經(jīng)常檢查氨電極是否通過校正，如未通過，則重新校正。

4 ?結(jié)語

通過對幾種不同濃度的黃河水體中氨氮的比測可以看出：在線儀和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法有較高的可比性，兩者之間經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)均無顯著性差異，從而顯示了在線儀的適用性、先進(jìn)性和準(zhǔn)確性，可用在線儀替代實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測方法，該儀器具有快速、準(zhǔn)確、靈敏、干擾少等特點(diǎn)，能準(zhǔn)確迅速捕捉到黃河水環(huán)境受到氨氮污染信息，為黃河水資源保護(hù)起到“哨兵”、“耳目”的作用，該氨氮在線儀可在黃河水體中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃鴻恩編.數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在環(huán)境分析中的應(yīng)用.

[2]中國環(huán)境監(jiān)測總站編.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊.

[3]北美儀器咨詢有限公司譯.氨氮、硝酸鹽氮在線監(jiān)測儀操作手冊.