氨氮测定中絮凝预处理方法探讨

马国锋

(青岛市生态环境局平度分局，山东 青岛 266000)

1 引言

在运用纳氏试剂分光光度法测定水质氨氮时，水样中含有的悬浮物、钙镁离子等会干扰测定。在《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》(HJ 535-2009)中给出的水样预处理法主要有絮凝沉淀、预蒸馏两种方式[1]。实际工作中，预蒸馏处理耗时较长，同时存在蒸馏时温度过高、蒸馏速度过快、连接不紧密等问题，会导致氨氮不能被硼酸充分吸收；比色时由于硼酸的存在，会影响水样的pH 值，导致测定结果偏低，给实际操作带来不便[2]。絮凝法操作相对简便，HJ 535-2009标准中絮凝沉淀后采取倾取上清液、中速滤纸过滤、离心方法去除悬浮物。倾取上清液时容易扰动水样下部的沉淀物，本文采用吸管吸取上清液的方式代替倾取上清液。实际操作中中速滤纸含铵盐较高，需多次用无氨水洗涤，经实际操作效果并不理想，本文改为研究微孔滤膜抽滤(孔径0.45 μm)。对含钙镁等金属离子较高的水样加入酒石酸钾钠溶液后出现白色浑浊的问题，HJ 535-2009标准中并未给出对白色浑浊干扰的去除方式，遇到此类水样常规会采用预蒸馏去除钙镁离子干扰。本文研究再次通过微孔滤膜过滤、离心两种方式去除白色浑浊，以期拓宽絮凝这种简便易行的氨氮前处理方式的应用范围。

2 关键试剂的配制

2.1 纳氏试剂

纳氏试剂的配制采用HJ 535-2009标准中的第一种方法，在配制中要注意二氯化汞的加入量，保证试剂的灵敏性[3]。配制中可采用柳洪方等利用超声波技术加速溶解氯化汞的方式[4]。笔者在实际工作中发现新配制的纳氏试剂中悬浮物的沉淀程度对水样测定影响较大。将配制好的纳氏试剂于暗处静置24 h，倾出的上清液可再次于暗处静置24 h后，再次倾出上清液。实际应用中采用两次静置倾出的上清液空白比仅静置一次的要小，且测量的水样平行性较好。

2.2 酒石酸钾钠溶液

按照HJ 535-2009标准中给出的方式配制ρ=500g/L的酒石酸钾钠溶液。在HJ 535-2009标准中并未给出酒石酸钾钠溶液的保存条件和保存期限。笔者在实际操作中发现酒石酸钾钠不论室温还是冷藏保存都很容易析出，导致在钙镁离子浓度较高的清洁水样中加入酒石酸钾钠溶液并不能起到良好的遮蔽作用，致使水样加入纳氏试剂后浑浊无法测定。因此酒石酸钾钠溶液最好现用现配。

3 絮凝后采用不同方式去除悬浮物效果的比较

选取当天采集的3个地表水水样，分别为水样1号、水样2号、水样3号，各取100 mL分别加入1 mL硫酸锌溶液(ρ=100 g/L)，加入氢氧化钠溶液(ρ=250 g/L)调节pH约为10.5，混匀。分别采取絮凝沉淀30 min后吸取上层清液、微孔滤膜抽滤、在转速为3000 r/m下离心10 min三种方式，测量其在420 nm下的吸光度，结果见表1。

由表1可知，絮凝后自然沉降干扰较大，部分水样仅能去除33.6%的悬浮物干扰；抽滤和离心的方式去除悬浮物效果良好，均能去除88%以上的悬浮物干扰。

4 加入酒石酸钾钠溶液后产生浑浊的去除

酒石酸钾钠溶液的作用是与水样中的钙镁等金属离子形成络合物，从而消除对氨氮测定的影响。笔者在实验中发现当水样中钙镁离子浓度均为5 mg/L时，加入酒石酸钾钠溶液，水样就会产生明显的白色浑浊，影响测量，且水中钙镁离子浓度越高，加入酒石酸钾钠溶液后白色浑浊越明显。武西岳[5]对加入酒石酸钾钠溶液后仍产生白色浑浊的水样采取离心方式去除干扰，测得加标回收率良好。但以加标样与样品的测量差值计算回收率时，并不能确切反映水样的干扰物去除效果，无法得出样品的测量值与真实值之间的偏差。本文配制不同浓度钙镁离子、氨氮含量均为1.00 mg/L的水样模拟实际水样，加入酒石酸钾钠溶液后采取微孔滤膜抽滤和离心两种方式，去除白色浑浊，再加入纳氏试剂显色后测定。测量结果如表2。

表1 絮凝后三种处理方式吸光度比较

表2 不同浓度钙镁离子的溶液抽滤、离心后氨氮测量值

由表2可以看出，水样中氨氮浓度为1.00 mg/L时，微孔滤膜抽滤、离心两种方式去除水样中白色浑浊效果良好，测量值均能达到实验室相对偏差要求[6]，且处理效果并没有因为钙镁离子浓度的增大而下降。在测量氨氮浓度为2.00 mg/L、5.00 mg/L，钙镁离子浓度分别为表2浓度的一系列水样时，氨氮测量值也均能达到实验室相对偏差要求。

5 结语

絮凝法与微孔滤膜抽滤、离心方式的组合运用，打破了在絮凝法去除悬浮物不彻底、钙镁离子干扰时只能采用预蒸馏方式的局面。在实际运用絮凝法预处理水样时，可根据水样状况和实验室实际条件结合微孔滤膜抽滤或离心进行深度预处理[7,8]。