水中总氮因水样浑浊导致波长275 nm吸光度高而无法测定的解决办法

杨 梅，胡 锐

（云南省生态环境厅驻红河州生态环境监测站，云南 红河 661199）

在对水质中总氮的分析和检测中，样品的浊度会导致在275 nm处的吸光度高、220 nm处的吸光度减去275 nm处的吸光度的2倍为负数的情况，因此无法测定总氮浓度。通过以下实验的论证，找到了解决办法：

1 实验部分

1.1 方法原理

在120 ℃加热条件下，利用碱性过硫酸钾溶液将水样中含氮化合物的氮转化为硝酸盐，用紫外分光光度法进行分析，分别测定波长为220 nm、275 nm处的吸光度A220和A275，用A220减去2A275计算出校正吸光度A，样品的总氮含量与校正吸光度A成正比关系而得到分析结果。

1.2 仪器

紫外分光光度计（UV-1780）；10 mm的石英比色皿，25 mL的螺纹比色管、50 mL的具塞磨口玻璃比色管。

1.3 试剂

（1）无氨水：使用超纯水器新制备的去离子水。

（2）盐酸溶液：1+9。

（3）氢氧化钠：确保空白实验吸光度达到0.030以下。

（4）过硫酸钾：确保空白实验吸光度达到0.030以下。

（5）碱性过硫酸钾：称取40.0 g过硫酸钾在玻璃棒搅拌下溶于600 mL水中，另称取15.0 g氢氧化钠，在玻璃棒搅拌下溶于300 mL无氨水中。氢氧化钠溶液冷却到室温后，将两种溶液混合，用自动搅拌器搅拌至全部溶解，定容至1 000 mL，保存于聚乙烯瓶中。

（6）硝酸钾贮备液：准确移取20.00 mL浓度为500 mg/L的市售硝酸钾标准溶液于100 mL容量瓶中，用新制的去离子水（1定容至100 mL，得到浓度为100 mg/L的标准液。

（7）硝酸钾使用液：用10.00 mL移液管准确移取10.00 mL浓度为100 mg/L的硝酸钾标准贮备液于100 mL容量瓶中，用新配制的去离子水定容至100 mL，得到浓度为10 mg/L的硝酸钾标准使用液。

1.4 样品

清澈的某里水库地表水样品，浑浊的某马河地表水样品、浓度为1.48±1.2 mg/L的环境标准样品。

1.5 实验方法

1.5.1 标准曲线

1.5.1.1 取样量为10.00 mL时使用的标准曲线

用5.00 mL刻度吸管分别移取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00 mL浓度为10.00 mL的硝酸钾使用液于8支25 mL螺纹比色管中，8支螺纹比色管中总氮含量分别为0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、50.00、70.00、80.00 μg。分别加新制备的去离子水稀释至10.00 mL，再分别加入5.00 mL碱性过硫酸钾，旋紧管塞。将螺纹比色管放在烧杯里置于立式压力蒸汽灭菌器中加热，温度在120 ℃时保持30 min。待温度下降至60 ℃以下，取出比色管冷却到室温，将螺纹比色管中的溶液颠倒混匀3次，分别向8个螺纹比色管中加入1 mL 1+9的盐酸溶液，用新制备的去离子水稀释至25 mL标线，旋紧塞子，混匀，以新制备的去离子水作参比，在紫外分光光度计（UV-1780）上，用10 mm石英比色皿分别测定波长为220 nm、275 nm处的吸光度。取样量为10.00 mL时曲线实验数据见表1。

表1 取样量为10.00 mL时曲线实验数据

以总氮含量（μg）为横坐标，对应的校正吸光度（Ar）为纵坐标，绘制标准曲线图1：

图1 取样量为10.00 mL时使用的标准曲线

1.5.1.2 取样量为20.00毫升时使用的标准曲线

分别移取0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、10.00、14.00、16.00 mL的标准使用液于8支50毫升具塞磨口玻璃比色管中，新制备去离子水稀释至20.00毫升，再加入10.00 mL碱性过硫酸钾，盖紧管塞，用纱布和纱绳将管塞扎紧。将比色管放在烧杯里置于立式压力蒸汽灭菌器中加热，温度在120 ℃时保持30 min。待温度下降至60 ℃以下，取出比色管冷却至室温，分别移取15.00 mL消解液的上清液于25 mL螺纹比色管中，此时，8支具塞螺纹色管中总氮含量分别为0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、50.00、70.00、80.00 μg。向每个螺纹比色管分别加入1 mL 1+9的盐酸溶液，用新制备的去离子水稀释至25 mL标线，旋紧塞子，混匀，在紫外分光光度计（UV-1780）上，以新制备的去离子水作参比，用10 mm石英比色皿分别测定波长为220 nm、275 nm处的吸光度。取样量为20.00毫升时曲线实验数据见表2。

以总氮含量（μg）为横坐标，对应的校正吸光度Ar为纵坐标绘制标准曲线如图2所示：

图2 取样量为20.00 mL时使用的标准曲线

1.5.2 样品分析

1.5.2.1 取10.00 mL水样进行分析

取25 mL螺纹比色管10支，分别移取10.00 mL某里水库的水样于3支螺纹比色管中，分别移取10.00 mL某马河的水样于3支螺纹比色管中，再分别移取10.00 mL浓度为1.48±1.2 mg/ L的环境标准样品于3支螺纹比色管中，移10.00 mL新制备的去离子水于比螺纹色管中作为空白。分别向10支螺纹比色管中加入5.00 mL碱性过硫酸钾溶液，旋紧管塞，将螺纹比色管放在烧杯里置于立式压力蒸汽灭菌器中，温度在120 ℃时保持30 min。待温度下降至60 ℃以下，取出螺纹比色管冷却至室温，将比色管中的溶液颠倒混匀3次，分别向每个螺纹比色管加入1 mL1+9的盐酸溶液，用新制备的去离子水稀释至25 mL标线，旋紧塞子混匀，在紫外分光光度计（UV-1780）上，以新制备的去离子水作参比，用10 mm石英比色皿分别测定波长为220 nm、275 nm处的吸光度。

1.5.2.2 结果计算

C=（Ar-A）/BV.............（1）

式中：C—水样中总氮（以N计）的浓度（mg/L）；

Ar=A220-2A275-空白试验吸光度的差值；

A—取样10.00 mL或20.00 mL标准曲线的截距；

B—取样10.00 mL或20.00 mL标准曲线的斜率；

V—取样体积；

根据标准曲线1.5.1.1及计算公式（1）测得样品浓度见表3。

表3 10.00 mL水样测得的样品浓度

从上表分析结果可看出，某里水库样品能够正常测出样品浓度，环境标准样品测得的结果在允差范围内，某马河样品由于浊度影响，波长275 nm时吸光度较高，波长220 nm减去2倍波长为275 nm的吸光度均为负值，无法测出浓度。

1.5.2.3 取20.00 mL水样进行分析

取50 mL的具塞磨口玻璃比色管10支，分别移取20.00 mL的某里水库的水样于3支比色管中，分别移取20.00 mL某马河的水样于3支玻璃比色管中，再分别移取20.00 mL浓度为1.48±1.2 mg/L的环境标准样品于3支比色管中，空白用20.00 mL移液管移取20.00 mL新制备的去离子水比色管中，分别向上述10支玻璃比色管中加入10.00 mL碱性过硫酸钾溶液，盖紧管塞，用纱布和纱绳将管塞扎紧。将比色管放在烧杯里置于立式压力蒸汽灭菌器中，温度在120 ℃时保持30 min。待温度下降至60 ℃以下时，取出比色管冷却至室温，分别移取15.00 mL10支50 mL具塞磨口玻璃比色管中样品的上清液于25 mL螺纹比色管中，每个螺纹比色管分别加入1 mL 1+9盐酸，用新制备的去离子水稀释至25 mL标线，盖塞混匀，在紫外分光光度计（UV-1780）上，以新制备的去离子水作参比，用10 mm石英比色皿分别测定波长为220 nm、275 nm处的吸光度。

根据标准曲线1.5.1.2及计算公式（1）测得的样品浓度见表4。

表4 20.00 mL水样测得的样品浓度

从上表可看出，275 nm的吸光度不再受浊度的影响，从而测得某马河的总氮浓度为0.35 mg/L，某里水库浓度与取10.00 mL样品分析测试的浓度差别不大，环境标准样品的浓度在允差范围内。

2 讨论

分别取10.00 mL和取20.00 mL的样品进行分析，分析结果对比见表5。

表5 10.00 mL与20.00 mL样品分析结果比较

根据总氮的分析方法《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》HJ636-2012中质量保证和质量控制要求[1]，当样品的总氮含量>1.00 mg/L时，测定结果相对偏差应＜5%的要求。某里水库两次分析结果的相对偏差在质量控制要求范围内；环境标准样品两次分析结果均在允差范围内。

3 结论

在测定水中总氮时，当样品浑浊导致波长为275 nm处的吸光度高，波长为220 nm处的吸光度减去2倍波长为275 nm处吸光度为负值，而无法测得水中总氮的结果时，可采取加倍取样（20.00 mL），碱性过硫酸钾也相应增加一倍，待消解完毕后再取出一半（15.00 mL）上清液的方法进行解决。