连续流动分析仪同时测定海水中氨氮和活性磷酸盐

任朝兴，黄国娟，王晓旭

（广西壮族自治区海洋环境监测中心站，北海536000）

连续流动分析仪同时测定海水中氨氮和活性磷酸盐

任朝兴，黄国娟，王晓旭

（广西壮族自治区海洋环境监测中心站，北海536000）

氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物的分解，焦化、合成氨等工业废水以及农田排水等。沿岸人类活动产生的生活污水和工业废水以及近岸海域海水养殖是造成海水中氨氮含量高的重要原因。人们大量使用含磷的洗涤用品，致使生活污水中活性磷酸盐含量升高。生活、农业和工业废水中氮磷的过度排放会导致河口和近岸海域富营养化，引起浮游植物异常繁殖，造成赤潮现象［1］，因此，海水中氮、磷的监测显得尤为重要。

目前国家颁布的GB 17378.4－2007《海洋监测规范》中规定海水中氨的测定有靛酚蓝分光光度法和次溴酸盐氧化法；活性磷酸盐的测定主要有磷钼蓝分光光度法和磷钼蓝萃取分光光度法［2］，由于海水中氨氮和活性磷酸盐都要求在较短时间内分析且样品量相对较大，手工监测方法已无法满足这样的要求。而连续流动分析仪分析速率快、数据重现性较好，维护费用低，而且从进样到检测结果都是自动化操作，大大提高了分析速率，减少了人工消耗，特别适用于大批量样品的分析［36］，这些都是一般分析方法所无法比拟的。本工作采用连续流动分析仪，同时测定海水中氨氮和活性磷酸盐，可在1h内完成50个样品中这两个化合物的连续测定，具有方法简便、灵敏度好、准确度高等优点。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

SEALAA 3型连续流动分析仪；W－22DH型超声波清洗器；抽滤装置（配0.45μm滤膜）。

氨氮标准储备溶液：500mg·L－1。

氨氮标准溶液：10.0mg·L－1，移取500mg· L－1氨氮标准储备溶液5.0mL置于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，现用现配。

磷酸盐标准储备溶液：500mg·L－1。

磷酸盐标准溶液：2.50 mg·L－1，移取500mg·L－1磷酸盐标准储备溶液5.0mL置于1L容量瓶中，用水稀释至刻度，现用现配。

络合试剂：将乙二胺四乙酸（EDTA）30g、柠檬酸钠120g和硝普钠0.5g溶入约800mL水中，稀释至1L，再加入300g·L－1十二烷基聚乙二醇醚（Brij－35）溶液3mL，并混匀。

水杨酸钠溶液：300g·L－1，将水杨酸钠150g溶入约400mL水中，稀释至500mL，并混匀。

二氯异氰尿酸钠溶液：2g·L－1，将氢氧化钠3.5g和二氯异氰尿酸钠溶液0.2g溶入约80mL水中，稀释至100mL，并混匀，每天配制。

酒石酸锑钾储备溶液：23g·L－1，将酒石酸锑钾2.3g加入80mL水，稀释至100mL，混匀。

钼酸铵溶液：6g·L－1，将硫酸64mL边搅拌边加至500mL水中，再加入钼酸铵6g和23g· L－1酒石酸锑钾储备溶液22mL稀释至1L，混匀储存在棕色瓶中。

抗坏血酸：8g·L－1，称取抗坏血酸8g溶于600mL水中，加入丙酮45mL和十二烷基硫酸钠（SDS）8g，稀释至1L，混匀，储于棕色瓶中。

所用试剂均为优级纯，试验用水为超纯水。

1.2 试验方法

1.2.1 样品采集和保存

样品采集后立即用带有0.45μm微孔滤膜抽滤装置过滤后贮于聚乙烯瓶中，如不能立刻分析，应在－20℃冷冻保存。

1.2.2 样品测定

连接好管路，启动流动分析仪，打开蠕动泵，插上加热池（37℃）电源，打开检测器开关。首先泵入水，待基线稳定后，再泵入试剂，达到试剂基线稳定；测定样品前，要先设定增益。具体方法是先泵入标准曲线的最高浓度，等待出现最高峰时设定增益。实际操作中由于氨氮和活性磷酸盐同时进行分析，故设置进样速率应一致，均设置为每小时50个样品，氨氮和活性磷酸盐的滤光片波长依次为660，880nm，样品对清洗（进样时间和冲洗时间的比值）为3.0。启动工作程序后，仪器自动取样并进行分析。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线和检出限

用10.0mg·L－1氨氮标准溶液配制成0.010，0.020，0.040，0.080，0.160，0.400mg·L－1氨氮标准溶液系列；用2.50mg·L－1磷酸盐标准溶液配制成0.001 2，0.002 5，0.005 0，0.010 0，0.020 0，0.025 0mg·L－1磷酸盐标准溶液系列。按试验方法自动进样分析，并绘制标准曲线，结果表明：氨氮和活性磷酸盐的质量浓度在一定范围内呈线性，其线性回归方程、相关系数见表1。

按试验方法进行自动进样分析9个超纯水样品，根据公式（1）计算检出限［7］。

式中：MDL为方法的检出限；n为样品的平行测定次数；t（n－1，0.99）为自由度n－1，置信度为99%时的t分布（单侧）；S为n次平行测定的标准偏差。

活性磷酸盐方法检出限为0.000 3 mg·L－1（水样体积50.0mL时），氨氮检出限为0.002mg· L－1（水样体积50.0mL时）。

2.2 方法的准确度和精密度

按试验方法对国家标准物质样品氨氮标准物质（GSB 07－3164－2014）和活性磷酸盐标准物质（GSBZ 07－50028－94）进行测定，结果见表2。

表1 线性范围、线性回归方程和相关系数Tab.1 Linearity ranges，linear regression equations and correlation coefficients

表2 标准样品分析结果（n＝6）Tab.2 Analytical results of the standard samples（n＝6）

为了考查方法的可靠性，分别在超纯水样品和海水样品中加入氨氮和活性磷酸盐标准溶液，氨氮标准加入量分别为0.04，0.16mg·L－1，活性磷酸盐标准加入量分别为0.005，0.020mg·L－1。按试验方法自动进样分析，其结果见表3。

表3 回收试验结果（n＝6）Tab.3 Results of test for recovery（n＝6）

2.3 样品分析

在广西近岸海域设置9个监测点位，具体位置（经纬度）见表4。按试验方法对这些采样地点的样品进行分析，其结果见表4。

2.4 试验中应注意的问题

1）气泡对灵敏度会产生影响。连续流动分析法是通过蠕动泵定量泵入各种试剂和样品，根据一定比例发生显色反应，按照朗伯比尔定律对样品定量分析。加入气泡的目的是使样品溶液分割，并使其处于完全湍流状态，确保提高测定过程中的灵敏度。在走基线的过程中观察气泡的大小是否合适，气泡太大，流速过快，进入流通池中的流量相对会减少；气泡太小，不能完全分割样品。气泡的形状也要圆头圆尾，否则管路中易产生负压。

2）标准曲线的最高浓度点发生变化时，要重新设置增益。

3）所配的有关试剂使用之前要超声脱气，否则气体会在管路中释放，产生气泡。

4）分析低含量样品时，所有玻璃仪器用100g·L－1次氯酸钠溶液冲洗，再用水洗涤2次以上，以免干扰。

5）分析低浓度样品时，用样品杯装满100g· L－1次氯酸钠溶液至少停留15min，然后再用水洗涤至少2次，再用所测的样品或标准溶液冲洗。

6）进样后，样品应尽快测定，环境中的氨会对氨氮的测定产生影响。

7）在海水氨氮测定时，运行时先泵入水杨酸钠，结束后移走水杨酸钠的管道，这是因为没有水杨酸钠，在加入二氯异氰尿酸钠时，会形成氢氧化锰或氢氧化钙沉淀在管路中。

本工作使用连续流动分析仪对海水样品中氨氮和活性磷酸盐进行测定。该方法具有灵敏度高、检出限低、精密度和准确度均较好等特点，同时实现了海水中氨氮和活性磷酸盐同时测定的自动化分析，提高了工作效率，降低了分析人员的工作强度，特别适合大批量的样品分析。

表4 样品分析结果Tab.4 Analytical results of the samples

［1］ 戴红，张文斌，陈国斌.福宁湾活性磷酸盐和无机氮的时空变化特征［J］.海洋环境科学，2006，25（1）：71－75.

［2］ GB 17378.4－2007 海洋监测规范第4部分：海水分析［S］.

［3］ 夏倩，刘凌，王流通，等.连续流动分析仪在水质分析中的应用［J］.分析仪器，2012（2）：64－68.

［4］ 刘建利，张沛，宋蓓，等.连续流动分析法测定水中总磷、总氮比对研究［J］.化学研究与应用，2016，28（7）：936－941.

［5］ 陈灿云，张志军，梁高亮，等.连续流动分析仪测定环境水样中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮［J］.理化检验－化学分册，2004，40（10）：613－614.

［6］ 朱敬萍，胡红美，张小军，等.连续流动注射法同时测定海水中的硝酸盐和亚硝酸盐［J］.浙江海洋学院学报（自然科学版），2015，34（6）：543－547.

［7］ HJ 168－2010 环境监测分析方法标准制修订技术导则［S］.

O657.32

B

1001－4020（2017）05－0566－03

10.11973／lhjy－hx201705016

2016－09－15