蒲 喆

（陜西省水文水資源勘測(cè)中心,陜西 西安 710068）

總氮是水體中各種形態(tài)的有機(jī)和無(wú)機(jī)氮的總稱,在自然環(huán)境中,地表水中的總氮含量是衡量水質(zhì)情況的重要指標(biāo)之一。它的測(cè)定有助于評(píng)估水體被污染和自凈情況。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí),微生物大批量繁殖,浮游生物生長(zhǎng)旺盛,呈現(xiàn)出富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是紫外分光光度法,該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)器材以及樣品空白要求非常高,檢測(cè)結(jié)果偏高,分析數(shù)據(jù)的時(shí)間較長(zhǎng),受外界干預(yù)較大。為此,引入連續(xù)流動(dòng)分析法到總氮的檢測(cè)當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)了分析自動(dòng)化檢測(cè),很大的提高了工作效率,減少了外界環(huán)境的干預(yù)[1]。本文采用空白試樣、0.1C標(biāo)準(zhǔn)溶液（C為檢測(cè)上限濃度）、0.9C、天然水樣、加標(biāo)水樣、統(tǒng)一標(biāo)樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,從精密度、準(zhǔn)確度、質(zhì)控圖等手段進(jìn)行分析,以及從檢驗(yàn)人員水平、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、儀器設(shè)備、藥品質(zhì)量等諸多方面進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)該方法進(jìn)行精密度偏性試驗(yàn),為水環(huán)境監(jiān)測(cè)、質(zhì)量監(jiān)督提供有力保障。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

連續(xù)流動(dòng)分析儀SKALAR San++ SA5000。

1.2 方法依據(jù)

連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法（HJ 667-2013）。

1.3 檢測(cè)原理

樣品與反映試劑在蠕動(dòng)泵的推動(dòng)下進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)模塊,在密閉的管路中連續(xù)流動(dòng),水樣被氣泡按一定間隔規(guī)律地隔開(kāi),并按特定的順序和藥品反應(yīng)后,進(jìn)入流動(dòng)比色池進(jìn)行光度檢測(cè)。

在堿性介質(zhì)中,水樣中的氮化合物在 107℃~110℃、紫外線照射下,被過(guò)硫酸鹽氧化為硝酸鹽后,經(jīng)鎘柱還原為亞硝酸鹽。在酸性介質(zhì)中,亞硝酸鹽與磺胺進(jìn)行重氮化反應(yīng)然后與鹽酸萘乙二胺偶聯(lián)生成紫紅色化合物,于波長(zhǎng) 540 nm 處測(cè)量吸光度。

1.4 主要試劑

超純水制備的一級(jí)純水、過(guò)硫酸鉀溶液（優(yōu)級(jí)純）、氫氧化鈉、四硼酸鈉、氯化銨（優(yōu)級(jí)純）、磷酸、磺胺、鹽酸萘乙二胺、總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液：500 mg/L。

1.5 操作部分

1.5.1 校準(zhǔn)曲線的建立

用10 ml大肚吸管量取總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,按說(shuō)明進(jìn)行稀釋,依據(jù)規(guī)范制備標(biāo)準(zhǔn)系列（總氮質(zhì)量濃度分別為：0.00 mg/L、0.20 mg/L、1.00 mg/L、3.00mg/L、5.00 mg/L 10.0 mg/L）,使用連續(xù)流動(dòng)分析儀分析,檢測(cè)的校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)需≥0.995。每天分析一次校準(zhǔn)曲線,測(cè)定結(jié)果與理論濃度值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于等于5%,否則從新建立校準(zhǔn)曲線。

1.5.2 檢測(cè)水樣制備

按照《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法》（HJ 667-2013）精密度偏性試驗(yàn)的相關(guān)要求選取空白試樣、0.1C標(biāo)準(zhǔn)溶液（C為檢測(cè)上限濃度）、0.9C、天然水樣、加標(biāo)水樣、統(tǒng)一標(biāo)樣,以隨機(jī)次序每天分析1批,每批平行雙樣測(cè)定,共測(cè)定10 批。

2 結(jié)果分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

標(biāo)準(zhǔn)曲線：截距a=0.1241；斜率b=0.0207；相關(guān)系數(shù)r=0.9999 ；符合r=0.995的要求。

2.2 精密度分析

2.2.1 空白批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差及方法檢測(cè)限分析

檢測(cè)限是指給定的可靠程度內(nèi)（一般為 95%）可以從樣品中所檢測(cè)出的最小濃度或最小含量,同時(shí)是方法和儀器靈敏度的重要指標(biāo)。要求計(jì)算的檢出限不大于標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定檢出限（標(biāo)準(zhǔn)方法總氮的檢出限為 0.04 mg/ L） 。根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL 219-2013）[2],方法檢出限按如下公式計(jì)算：

式中：Swb為空白平行測(cè)定批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差；tf為顯著水平為0.05（單側(cè)）,自由度為f時(shí)的t值；f為批內(nèi)自由度f(wàn)=m（n-1）,m為批數(shù),n為每批測(cè)定個(gè)數(shù)。

根據(jù)空白試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果,計(jì)算得出空白批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差Swb=0.0063,方法檢出限MDL=0.03 mg/ L,本次測(cè)定結(jié)果符合質(zhì)量控制要求。

2.2.2 批內(nèi)批間變異及總標(biāo)準(zhǔn)差檢驗(yàn)

精密度是表示測(cè)量的再現(xiàn)性,指使用的分析程序過(guò)程中,在受控條件下對(duì)分析測(cè)定均一樣品重復(fù)測(cè)量,所得測(cè)定值的一致性程度。變異顯著性檢驗(yàn)（F檢驗(yàn)）：當(dāng)批間變異/批內(nèi)變異＜F0.05時(shí),無(wú)顯著性差異（NS）；當(dāng) F0.05＜批間變異/批內(nèi)變異＜F0.01時(shí),顯著性證據(jù)不足；當(dāng)批間變異/批內(nèi)變異＞F0.01時(shí),有顯著性差異。批內(nèi)、批間變異顯著性檢驗(yàn)說(shuō)明見(jiàn)表1。

表1 批內(nèi)、批間變異顯著性檢驗(yàn)說(shuō)明

本次測(cè)定試樣進(jìn)行變異顯著性檢驗(yàn)及總標(biāo)準(zhǔn)差檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。分析結(jié)果顯示各試樣結(jié)果無(wú)顯著性差異,而總標(biāo)準(zhǔn)差均小于測(cè)得濃度的5%或檢出限兩者的最大值,表明試驗(yàn)精密度較高。

表2 批內(nèi)批間變異、總標(biāo)準(zhǔn)差

2.3 準(zhǔn)確度分析

準(zhǔn)確度是反應(yīng)方法系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合指標(biāo)。每天對(duì)加標(biāo)水樣進(jìn)行分析,共測(cè)定10 批,測(cè)得平均加標(biāo)回收率為104%,達(dá)到在92%~111%之間的要求。達(dá)到方法要求,說(shuō)明該數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較高。

2.4 質(zhì)控控制圖分析

質(zhì)量控制圖是控制誤差的一種手段,主要目的是為了把分析當(dāng)中的誤差控制在一定的范圍內(nèi),保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。本文通過(guò)每天對(duì)有證統(tǒng)一標(biāo)樣（8.90±0.62 mg/L）進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)對(duì)結(jié)果以質(zhì)控圖的形式進(jìn)行繪制,見(jiàn)圖1。由圖可得,S：0.246；9.01 mg/L,X為中心限；為上輔助限；為上警告限；為上控制限。為下輔助限2S位下警告限為下控制限。由質(zhì)量控制圖可以得出,未出現(xiàn)連續(xù)七點(diǎn)落在中心線一側(cè),則表明所有測(cè)定值沒(méi)有系統(tǒng)偏離,隨機(jī)分布于中心線的兩側(cè),100%位于控制限內(nèi),表明測(cè)定過(guò)程均處于受控狀態(tài)。見(jiàn)圖1。

圖1 質(zhì)量控制圖

3 結(jié)論

精密度偏性試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的重要手段,適用于新儀器新方法的確認(rèn),以及新進(jìn)人員上崗考核。精密度偏性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕?zhǔn)確的控制實(shí)驗(yàn)室分析過(guò)程中精密度與準(zhǔn)確度。提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。

本文對(duì)連續(xù)流動(dòng)分析儀法水中總氮進(jìn)行精密度偏性試驗(yàn),結(jié)果表明,分析項(xiàng)目最低檢出限低于標(biāo)準(zhǔn)方法檢出限,空白實(shí)驗(yàn)分析達(dá)控制要求,0.1C標(biāo)準(zhǔn)溶液（C為檢測(cè)上限濃度）、0.9C、天然水樣、加標(biāo)水樣、統(tǒng)一標(biāo)樣,進(jìn)行變異顯著性檢驗(yàn),各試樣結(jié)果無(wú)顯著性差異,樣品回收率達(dá)到方法要求的92%~111%之間,質(zhì)量控制圖表明所有測(cè)定值沒(méi)有系統(tǒng)偏離,測(cè)定過(guò)程均處于受控狀態(tài),說(shuō)明準(zhǔn)確度和精密度符合要求,儀器環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)正常,分析人員按照方法規(guī)定要求操作, 檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠,符合《連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法》（HJ 667-2013）、《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》要求。