不同型号连续流动分析仪测定地表水中氨氮的研究

陆慧慧，段雪梅，陆静蓉

（江苏省常州环境监测中心，江苏常州 213000）

3形式存在的氮[1]，是评价环境质量和进行水体污染控制的重要指标之一，已纳入我国污染物总量控制体系，并规定了其排放的标准限值[2-4]。

目前水体中氨氮的测定多采用纳氏试剂分光度法[5]、气相分子吸收法[6]、水杨酸分光光度法[7]、蒸馏-中和滴定法[8]。分光光度法成本低、操作方便、灵敏度高，但是存在耗劳力、时间长、干扰因素多的缺点，连续流动分析法[9]作为一种快速、准确、简便的测定方法正越来越多地应用于水体中氨氮的监测。本文从仪器结构、工作原理，从准确度、精密度等方面对AA3型和SKALAR SAN++型连续流动分析仪进行了比较研究，为监测人员的实际工作提供一定的参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器

AA3连续流动分析仪（德国BRAN+LUEBBE公司），SAN++型连续流动分析仪（荷兰SKALAR公司），氨氮分析模块，自动进样器，多通道蠕动泵，混合反应圈，比色检测单元。

1.2 主要试剂

水杨酸钠溶液（水杨酸钠：ρ=80.0g/L；氢氧化钠：ρ=25.0g/L）；缓冲溶液（柠檬酸三钠：ρ=24.0g/L；酒石酸钾钠：ρ=33.0g/L）；二氯异氰脲酸钠溶液（ρ=2.0g/L）；亚硝基铁氰化钠溶液（ρ=1.0g/L）；蒸馏试剂（乙二胺四乙酸二钠：ρ=5.0g/L；氢氧化钠：ρ=140g/L）；十二烷基聚乙二醇醚；氨氮标准溶液（ρ=500mg/L）；实验用水均为去离子水。

1.3 分析原理

试样与试剂在蠕动泵的推动下进入化学反应模块，在密闭的管路中连续流动，被气泡按一定间隔规律地隔开，并按特定的顺序和比例混合、反应，显色完全后进入流动检测池进行光度检测。在碱性介质中，试料中的氨、铵离子与二氯异氰脲酸钠溶液释放出来的次氯酸根反应生产氯胺。在40℃和亚硝基铁氰化钾存在条件下，氯胺与水杨酸盐反应形成蓝绿色化合物于660nm波长处测量吸光度。

1.4 实验方法

按照仪器说明书安装好分析系统，设定工作参数，调试仪器。开机后先用水代替试剂，检查整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。待基线稳定后（约15min），系统开始进试剂，待基线再次稳定后，准备进标准系列溶液和实际样品。

2 结果与讨论

2.1 工作流程比较

图1为直接比色法测定氨氮流程图，图2为蒸馏后比色法测定氨氮流程图。

图1 直接比色法测定氨氮流程图

图2 蒸馏后比色法测定氨氮流程图

本次实验中所使用的AA3连续流动分析仪和SAN++型连续流动分析仪分别采用直接比色法和蒸馏后比色法，样品的前处理方式有差异，后者采用在线蒸馏装置将试样加热蒸馏后进行二次进样。

2.2 精密度测试结果比较

将氨氮标准溶液用去离子水稀释成质量浓度分别为0.50，3.00mg/L低、高浓度标准溶液，分别平行测试6次，计算相对标准偏差，结果见表1。

表1 不同仪器精密度测试结果 mg/L

由表1可见，两种分析仪器测定低、高浓度标准溶液的相对标准偏差均小于2%，说明两种分析仪器都具有较高的重现性和稳定性，但SAN++型连续流动分析仪测试结果的相对标准偏差稍高于AA3型连续流动分析仪，可能由于蒸馏效果的不稳定性导致。

2.3 准确度测试结果

分别用AA3型和SAN++型连续流动分析仪对有证标准物质200581（标准值为0.698mg/L）进行6次测定，取平均值，计算均值与真值的相对误差，所得结果见表2。

表2 不同仪器准确度测试结果 mg/L

由表2可见，AA3型和SAN++型连续流动分析仪对于有证标准物质的测试结果均在保证值范围内（0.698±0.045），但是SAN++型连续流动分析仪测试结果相对误差高于AA3连续流动分析仪，可能是由于在线蒸馏器的蒸馏效果达不到100%导致。

2.4 检出限测试结果

按照样品分析的步骤，将0.050mg/L的标准溶液平行测定7次，按公式 MDL=t（n-1，0.99）×S计算，其中t（n-1，0.99）表示置信度为99%，自由度为n-1时的t值，n为重复分析的样品数，S为重复测定n次的标准偏差，在99%的置信区间，t（6，0.99）=3.143，具体结果见表3。

表3 检出限测试结果 mg/L

由表3可见，两种分析仪器7次平行测定样品的检出限分别为0.016mg/L和0.013mg/L，SAN++型连续流动分析仪测定氨氮灵敏度较高。

2.5 实际水体测试结果

分别采用三种方法对四个点的水样进行了测定，具体结果见表4。

表4 水样比对分析实验 mg/L

由表4可见，四个采样点三种方法平行3次测定的相对标准偏差分别在0.2%～3.1%、0.4%～3.9%和1.5%～5.0%，加标回收率在95.2%～102%、94.5%～98.2%和97.4%～102%。两种连续流动分析仪测定结果与纳氏试剂法相比相对标准偏差较小，分析氨氮的精密度良好，能满足监测要求。

3 结束语

AA3型连续流动分析仪和SAN++型连续流动分析仪在工作流程上有所差别，导致SAN++型连续流动分析仪的准确度和精密度稍低于AA3连续流动分析仪，但是均能满足环境监测的要求。