索赓

摘要：本文采用氨氮在线仪与实验室（纳氏试剂分光光度法HJ 535-2009）两种方法对不同水期黄河水体中氨氮进行比对试验来说明在线仪器的适应性、先进性，同时进行标准样品、加标回收率等测定判定在线仪的准确性。氨氮在线仪测定黄河水环境中的氨氮，通过大量试验证明，该仪器具有快速、准确、灵敏、干扰少等特点。

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.

关键词：氨氮在线仪;黄河水环境;监测;应用

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

中图分类号：X832                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）24-0213-02

0  引言

氨氮常以游离态形式存在于水体中，有时以铵离子形式存在，它是来源于进入水体中含尿素化肥或者复杂的有机氮化合物经微生物分解后的最终产物，可被氧化成为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。

1  氨氮实验室与在线仪测定水体中氨氮基本原理

1.1 实验室（纳氏试剂分光光度法HJ 535-2009）测定原理

以游离态的氨或铵离子等形式存在的铵氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420nm处测量吸光度。

水体中如含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时，对比色测定有干扰，可用絮凝沉淀法除去悬浮物对测定的影响，加入适量的硫代硫酸钠溶液去除余氯，加入酒石酸钾钠可消除钙镁等金属离子的干扰。

1.2 在线仪测定原理

在碱性介质中氨根离子（NH4+）会转化为氨气（NH3），氨气分子可以通过气体选择性透过膜并产生pH值的变化，该pH值变化由pH电极来进行检测。pH电极的斜率遵循Nernst定律。可简单表述如下：

log（NH4浓度）=校准系数×测量信号值

挥发性胺的存在会导致测量结果值偏高。膜上吸附了脂肪、油和油脂会导致测量结果偏低，而且会产生错误的校准因子。

2  监测结果分析与判定

取平水期（3月、4月、5月、6月）、丰水期（7月、8月、9月、10月）、枯水期（上年11月和12月、1月、2月）黄河水样，自然澄清30分钟，采用虹吸法抽取上清液混匀后，取两份样品，其中一份用于在线仪器测定;另一份水样加絮凝剂后，用于实验室测定。同时两种方法均测定回收率。

监测结果见表1《平水期氨氮在线仪、实验室监测结果对照表》、表2《豐水期氨氮在线仪、实验室监测结果对照表》、表3《枯水期氨氮在线仪、实验室监测结果对照表》。

2.1 黄河不同水期监测

从表1、表2、表3中可以看出，测定黄河水体平水期、丰水期、枯水期中氨氮，其测定结果的相对偏差均在10%范围之内。说明在线监测与实验室监测结果的符合程度较高。

2.2 标准样品的监测

采用水利部水环境监测评价研究中心提供的标准样品，其标准值及不确定度为0.664±0.033（mg/L），其范围0.697～0.631mg/L。氨氮在线仪测定结果为0.67mg/L（因该仪器只能测到小数点后两位），说明测定结果准确度较高。实验室标准方法测定的结果为0.652mg/L，在其允差范围之内。

2.3 加标回收率监测

用加标回收率来评价分析方法和测量系统的准确度。从监测结果可以看出，在线仪测定的回收率均在质量控制要求的范围之内，说明它的准确性很高。实验室标准方法测定的回收率在90～110%之间，符合《水环境监测规范》（SL219-2013）及《黄河流域水质监测资料整刊办法》中规定。详见表1、表2、表3所示。

2.4 在线仪与实验室测定结果比对

从监测结果可看出，对同一水样，在线仪测定值同实验室测定值的相对偏差在8%以内的占测定总数94.7%以上。符合《水环境监测规范》（SL219-2013）中规定。

2.5 数理统计检验监测结果

把不同的两种方法测定同一水样，当成同一样本，进行t检验，分别计算各方法的标准偏差、平均值及t值，比较两方法间有无显著性差异。

对于平水期氨氮测定结果，用表1数据计算：

在线仪法n1=19  s1=0.16654  X1=1.508

实验室（标准法）n2=19  s2=0.21125  X2=1.478

假设：两种方法测定结果无显著性差异

经计算：t=0.47

查t值表：t0.05（36）=2.03

由于t0.05

判断结果：两种方法测定结果无显著性差异。

同理，对于丰水期氨氮测定结果，用表2数据计算：

t=0.25，查t值表：t0.05（40）=2.02

t0.05

结论：两种方法测定结果无显著性差异。

同理，对于枯水期氨氮测定结果，用表3数据计算：

t=1.44，查t值表：t0.05（18）=2.10

t0.05

结论：两种方法测定结果无显著性差异。

总之，不论是平水期、丰水期还是枯水期，实验室（标准法）和在线仪方法对同一黄河水体测定，其结果均无显著性差异，说明在线仪可替代替实验室标准方法测定，从而显示了氨氮在线仪的适应性、先进性和准确性。

3  提高比测试验结果准确性的关键环节

需用无氨水冲洗多次冲洗中速滤纸;用氢氧化钠调节水样的pH值为10.5;纳氏试剂的配制;严格按照比色时间进行比色;及时添加标准液;保护氨电极的膜块，经常检查氨电极是否通过校正，如未通过，则重新校正。

4  结语

通过对几种不同浓度的黄河水体中氨氮的比测可以看出：在线仪和实验室标准方法有较高的可比性，两者之间经统计学检验均無显著性差异，从而显示了在线仪的适用性、先进性和准确性，可用在线仪替代实验室标准监测方法，该仪器具有快速、准确、灵敏、干扰少等特点，能准确迅速捕捉到黄河水环境受到氨氮污染信息，为黄河水资源保护起到“哨兵”、“耳目”的作用，该氨氮在线仪可在黄河水体中推广应用。

参考文献：

[1]黄鸿恩编.数理统计方法在环境分析中的应用.

[2]中国环境监测总站编.环境水质监测质量保证手册.

[3]北美仪器咨询有限公司译.氨氮、硝酸盐氮在线监测仪操作手册.