应用便携式快速水质检测仪测定生活用水中的亚硝酸盐

(1.北京普析通用仪器有限公司， 北京 101200；2. 北京出入境检验检疫局，北京 100026；3.北京工业技师学院, 北京 100023)

1 前言

针对目前现场环境监测的特点和基层的需求，北京普析通用有限责任公司承担十一五攻关项目研制开发了便携式快速水质检测仪，该仪器采用了不同于传统分光光度计的光路结构，大大的提高了仪器的性能。其波长范围涵盖了380～800nm[1]。同时，该仪器体积小、重量轻，配有大容量充电电池，可非常方便的实现在线测量和野外现场的环境监测分析和应急监测分析。

利用便携式快速水质检测仪对生活用水中亚硝酸盐进行了测定，并与国标法相对照。采用便携式快速水质检测仪采用改进方法测定生活用水中的亚硝酸盐和TU-1901采用标准方法相比，其相对误差在±0.36%之内。采用数理统计的t检验，可以发现两方法之间没有显著性差异。

本法适用饮用水、地表水、地下水、生活污水和工业废水中的亚硝酸盐测定。水样经0.45μm滤膜过滤后适用海水及河口水中亚硝酸盐的测定。

2 方法原理

考虑到便携式快速水质检测仪本身小巧便携的特点，对所应用的试剂配制、操作方式等方面进行了改进，其配套使用的试剂及辅助玻璃仪也同样做到小型方便，故采用10mL比色管及分装好的小剂量装的试剂以便于现场操作。其特点有以下几个方面：

(1)从使用的玻璃仪上，国标法采用的25mL比色管，较大，不适合现场使用，便携式快速水质检测仪配套使用的是10mL比色管，方便携带。

(2)从试剂的使用量及使用方式上，国标法加入的试剂量大，便携式快速水质检测仪使用的试剂小于国标法所用试剂量的1/2，大大减少了操作的复杂程度、节约了测试的时间。

(3)从过滤方式上，国标采用慢速定量滤纸过滤，耗时长，不利于现场测定，便携式快速水质检测仪采用微孔滤膜过滤的方式，极大节约了时间。

便携式快速水质检测仪采用方法是在原有国家标准方法—盐酸萘乙二胺分光光度法(GBT 7493-1987)[2,3]改进而来的。其原理相同：

在酸性介质中亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应，其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料，用分光光度法测定。

大量的硫化氢干扰测定，可在加入磺胺后用氮气驱除硫化氢。

测定范围：0.005～0.16mg/L(对于亚硝酸盐氮含量超过0.20mg/L的水样可稀释后测定)。

该方法适用于饮用水、地表水、生活污水和工业生活用水中亚硝酸盐的测定。

为验证改进后实验结果的准确度及精密度，便携式快速水质检测仪采用改进方法与一般紫外可见分光光度计的国标法进行对照实验。

3 实验部分

3.1 仪器

便携式快速水质检测仪(北京普析通用仪器有限责任公司)

TU-1901型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)

3.2 试剂

(1)磺胺溶液：10g/L(亚硝酸盐测定试剂№1)

称取1.0g磺胺(NH2SO2C6H4NH2)，溶于70mL盐酸溶液(1+6)，用水稀释至100mL，盛于棕色试剂瓶中，有效期为2个月，倒入塑料滴瓶中使用。

(2)盐酸萘乙二胺溶液：1g/L(亚硝酸盐测定试剂№2)

称取0.1g盐酸萘乙二胺(C10H7NHCH2CH2NH2• 2HCl)，溶于100mL水中，盛于棕色试剂瓶中于冰箱内保存，有效期为1个月，倒入塑料滴瓶中使用。

(3)国标法试剂配制参见国家标准[2]GBT 7493-1987

(4)水中亚硝酸盐溶液标准物质329μg/mL：中国计量科学研究院。

(5)去离子水

3.3 操作流程

应用便携式快速水质检测仪测定生活用水中的亚硝酸盐的操作流程[4]见图1。

图1 便携式快速水质检测仪测定亚硝酸盐操作流程(改进法)

实验对亚硝酸盐标样和实际的工业生活用水水样分别用便携式快速水质检测仪(改进法)和紫外可见分光光度计TU1901(GBT 7493-1987国标法)进行了测定，两者测定的结果很为接近。

3.4 实验结果

(1)标准曲线绘制(图2、图3)

图2 国标法标准曲线(TU-1901 )

从图2和图3可以看出，国标法和改进法测定亚硝酸盐标样标准曲线的线性关系都很好。

(2)标样测定

分别用两种亚硝酸盐标准样品(中国环境监测总站提供)进行了对比实验，国标法(TU-1901)与改进法(便携式快速水质检测仪)使用各自的标准曲线，每个标样平行测定6次。计算6次测定的平均值和相对标准偏差，并以中国环境监测总站提供的标准数值为基准，计算各自的相对误差，其结果如表1所示。

表1 标样测定结果(n=6) mg/L

(3)生活用水测定

分别采用国标法和改进法测定黄松峪水库、金海湖水库、凉水河水库、通惠干渠、亮马河水库、清河水库、北运河水库、东鹿角村井水、东高村灌溉用水、平谷自来水共10个水样中的亚硝酸盐含量，其结果如表2所示。并以标准方法为准，判断分析便携式快速水质检测仪测定结果的准确度。

表2 生活用水水样亚硝酸盐测定的对比结果 mg/L

3.5 数理统计分析

从分析结果可以看出，采用便携式快速水质检测仪采用改进方法测定生活用水中的亚硝酸盐和TU-1901采用标准方法相比，其相对误差在±0.36%之内。采用数理统计的t检验[5]，检验两种方法是否存在显著性差异(表3)。

表3 两种方法测定结果的一致性检验

计算统计量，Sdi=0.501,Sd=0.1583, 自由度f=10-1=9

t=∣d∣/Sd=1<2.226(t0.05(9))

根据以上计算，可以发现两方法之间没有显著性差异。由此可见，采用便携式快速水质检测仪(改进法)测定水中的亚硝酸盐是可行的。

4 结论

北京普析通用仪器有限责任公司生产的便携式快速水质检测仪在监测水中亚硝酸盐时，与标准方法相比其相对误差在±0.36%之内，采用数理统计的t检验没有显著性差异。鉴于该仪器便携的特点，仪器带到现场可以在采样后尽快分析，与监测要求不超过24h相比更具优势。特别适宜于一线监测人员野外现场和应急场合的监测。

[1]北京普析通用仪器有限责任公司.T3WS便携水质快速检测仪(可见分光光度计)中文使用说明书[Z]. 2011.

[2]GBT 7493-1987 水质 亚硝酸盐氮的测定 分光光度法[S]. 北京：中国标准出版社(1987).

[3]国家环保总局编. 水和生活用水监测分析方法[M].第四版. 北京：中国环境科学出版社(2002).

[4]北京普析通用仪器有限责任公司.T3WS水质分析操作方法指南[Z].2009.

[5]环境水质监测质量保证手册[M].北京：化学工业出版社(1994)