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摘要：气相分子吸收光谱法是一种新兴的测定地表水中氨氮的仪器检测方法。本文通过实验，对气相分子吸收光谱法测定地表水中的氨氮进行了介绍，并对其实验结果进行了分析，结果表明气相分子吸收光谱法能够准确、有效测定地表水中的氨氮。
关键词：气相分子吸收光谱法；地表水；氨氮
地表水中氨氮的测定是水质监测的一项重要工作内容，在地表水监测中占据着十分重要的地位。若地表水中氨氮的含量超标，不仅会导致水质下降，而且会导致地表水富营养化、致使鱼类死亡。当前，氨氮的测定方法有纳氏试剂分光光度法、气相分子吸收光谱法、流动分析光度法、蒸馏-中和滴定法等，其中，气相分子吸收光谱法是一种快速、准确的测定方法。对此，笔者进行了相关介绍。
1.实验部分
1.1方法依据及原理
方法依据：水质氨氮的测定气相分子吸收光谱法（HJ/T195-2005）；水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法（HJ535-2009）。
方法原理：气相分子吸收光谱法是利用基态的气体分子能吸收特定紫外光谱的一种测量方法，利用气体的分子振动吸收原理，气体浓度与吸光度呈现一定的线性关系。水样在2%～3%酸性介质中，加入无水乙醇煮沸除去亚硝酸盐等干扰，用次溴酸盐氧化剂将氨及铵盐（0～50μg）氧化成等量亚硝酸盐，以亚硝酸盐氮的形式采用气相分子吸收光谱法测定氨氮的含量。
1.2主要仪器
气相分子吸收光谱仪，配自动进样器和自动稀释器；单光紫外可见分光光度计。
1.3主要试剂
25%（v/v）盐酸+30%乙醇混合溶液：取250mL濃盐酸，加入300mL无水乙醇，纯水定容到1000mL，本混合溶液提前2～3d配制，并敞口放置1天后再密封保存。
次溴酸盐氧化剂：称取溴酸钾2.81g及溴化钾30.0g，溶解于500mL水中。吸取上述溴酸盐混合液6.0mL于棕色磨口试剂瓶中，加入200mL水及6mol/L盐酸溶液12.0mL，立即密塞，轻微摇匀，暗处放置5min，加入100mL氢氧化钠溶液（40%），待小气泡逸尽再使用。
纳氏试剂：碘化汞—碘化钾—氢氧化钠（HgI2-KI-NaOH）溶液。
1.4仪器工作条件
气相分子吸收光谱仪GMA3380：测定波长213.9nm，狭缝宽度1.0nm，输入氮气压力0.30MPa，读数方式为峰高，延迟时间60s，测量时间5s，加热关闭。
1.5标准曲线的绘制
氨氮标准溶液：批号150987（水利部水环境监测评价研究中心），浓度500mg/L。气相分子吸收光谱法：配制4.0mg/L氨氮使用液作为母液，启用自动稀释器，配制曲线梯度为0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0mg/L，结果见图1，曲线r值为0.9999，y=0.1275x+0.0040，无论是k值还是r值，全部符合方法要求。纳氏试剂分光光度法标准曲线见图2，曲线r值为0.9997，y=0.3685x+0.0060。
2.结果与分析
2.1方法检出限的确定
空白试验中未检测出目标物质，根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ168-2010）有关规定，按照样品分析的全部步骤，对浓度为0.1mg/L的氨氮溶液样品进行7次平行测定，计算7次平行测定的标准偏差，结果见表1。按公式MDL=t（n-1，0.99）·S计算方法检出限，式中，MDL为方法检出限；n为样品平行测定次数；t（n-1，0.99）为置信度99%，自由度（n-1）时的t分布（t值查表得3.143）；S为n次平行测定的标准偏差。
由表1可知，气相分子吸收光谱法测定氨氮其检出限为0.018mg/L，满足HJ/T195-2005标准中方法检出限要求。
2.2实际水样比对实验
为积累仪器的使用经验，从2016年10月开始，笔者每月使用气相分子吸收光谱法测定地表水中的氨氮，进行气相分子吸收光谱法与纳氏试剂分光光度法测定实际水样中氨氮的比对实验（某市水功能区全覆盖监测断面共计136个），现选用2017年1月的比对实验结果，经相对偏差计算后，统计结果见表2。
从表2可以看出，氨氮相对偏差在各偏差范围所占比例中，83.6%的实际水样氨氮相对偏差值在-20%～20%之间，两种方法测定氨氮的结果相差不大，而且气相分子吸收光谱法结果大部分数据要低于纳氏试剂分光光度法。原因分析：气相分子吸收光谱法是将待测组分转化为NO2气体载入测量系统，测定其对特征光谱的吸收，从而受水中其他物质干扰影响小；而且分光光度法容易受水样中色度、浑浊度的影响，所以分光光度法测得的结果比气相分子法相对偏高。
2.3精密度实验
氨氮标准样品：编号151290（水利部水环境监测评价研究中心），浓度0.730±0.037mg/L；编号160856（水利部水环境监测评价研究中心），浓度0.268±0.014mg/L，分别用气相分子吸收光谱法与纳氏试剂分光光度法进行测定，结果见表3和表4。
从表3和表4中可以看出，气相分子吸收光谱法对氨氮含量0.730±0.037mg/L和0.268±0.014mg/L标准样品进行测定，相对标准偏差为0.28%～0.38%，符合《水环境监测规范》（SL219-2013）附表A.1中要求，证明气相分子吸收光谱法测定氨氮符合规范要求.
3.准确度实验
3.1标准样品的测定
从表3可以得出，气相分子吸收光谱法对氨氮含量0.730±0.037mg/L标准样品进行测定，绝对误差为-0.003mg/L；从表4可以得出，气相分子吸收光谱法对氨氮含量0.268±0.014mg/L标准样品进行测定，绝对误差为-0.002mg/L，均在标准样品允许的绝对误差范围内。
3.2加标回收率的测定
选取10个实际水样，用气相分子吸收光谱法进行加标回收实验，加标量控制在样品含量的0.5～2倍之间，结果见表5。从表5可以看出，实际水样的加标回收率在94.4%～102.1%之间，满足方法特性指标要求。
4.结语
综上所述，气相分子吸收光谱法具有抗干扰能力强、准确度高、方便快捷、节省人力等优点。本文通过实验，对气相分子吸收光谱法和纳氏试剂分光光度法测定地表水中的氨氮进行了对比分析，结果表明气相分子吸收光谱法不仅测定结果精密度更好、更方便快捷，而且更适合大批量的样品分析，可在地表水氨氮测定中推广应用。
参考文献：
[1]气相分子吸收光谱法测定水中氨氮[J].章维维，潘腊青，周姗.理化检验（化学分册）.2015（10）
[2]气相分子吸收光谱法测定水中氨氮的研究[J].杨娟娟，王志泉，刘红慧.污染防治技术.2017（05）
关键词：气相分子吸收光谱法；地表水；氨氮
地表水中氨氮的测定是水质监测的一项重要工作内容，在地表水监测中占据着十分重要的地位。若地表水中氨氮的含量超标，不仅会导致水质下降，而且会导致地表水富营养化、致使鱼类死亡。当前，氨氮的测定方法有纳氏试剂分光光度法、气相分子吸收光谱法、流动分析光度法、蒸馏-中和滴定法等，其中，气相分子吸收光谱法是一种快速、准确的测定方法。对此，笔者进行了相关介绍。
1.实验部分
1.1方法依据及原理
方法依据：水质氨氮的测定气相分子吸收光谱法（HJ/T195-2005）；水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法（HJ535-2009）。
方法原理：气相分子吸收光谱法是利用基态的气体分子能吸收特定紫外光谱的一种测量方法，利用气体的分子振动吸收原理，气体浓度与吸光度呈现一定的线性关系。水样在2%～3%酸性介质中，加入无水乙醇煮沸除去亚硝酸盐等干扰，用次溴酸盐氧化剂将氨及铵盐（0～50μg）氧化成等量亚硝酸盐，以亚硝酸盐氮的形式采用气相分子吸收光谱法测定氨氮的含量。
1.2主要仪器
气相分子吸收光谱仪，配自动进样器和自动稀释器；单光紫外可见分光光度计。
1.3主要试剂
25%（v/v）盐酸+30%乙醇混合溶液：取250mL濃盐酸，加入300mL无水乙醇，纯水定容到1000mL，本混合溶液提前2～3d配制，并敞口放置1天后再密封保存。
次溴酸盐氧化剂：称取溴酸钾2.81g及溴化钾30.0g，溶解于500mL水中。吸取上述溴酸盐混合液6.0mL于棕色磨口试剂瓶中，加入200mL水及6mol/L盐酸溶液12.0mL，立即密塞，轻微摇匀，暗处放置5min，加入100mL氢氧化钠溶液（40%），待小气泡逸尽再使用。
纳氏试剂：碘化汞—碘化钾—氢氧化钠（HgI2-KI-NaOH）溶液。
1.4仪器工作条件
气相分子吸收光谱仪GMA3380：测定波长213.9nm，狭缝宽度1.0nm，输入氮气压力0.30MPa，读数方式为峰高，延迟时间60s，测量时间5s，加热关闭。
1.5标准曲线的绘制
氨氮标准溶液：批号150987（水利部水环境监测评价研究中心），浓度500mg/L。气相分子吸收光谱法：配制4.0mg/L氨氮使用液作为母液，启用自动稀释器，配制曲线梯度为0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0mg/L，结果见图1，曲线r值为0.9999，y=0.1275x+0.0040，无论是k值还是r值，全部符合方法要求。纳氏试剂分光光度法标准曲线见图2，曲线r值为0.9997，y=0.3685x+0.0060。
2.结果与分析
2.1方法检出限的确定
空白试验中未检测出目标物质，根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ168-2010）有关规定，按照样品分析的全部步骤，对浓度为0.1mg/L的氨氮溶液样品进行7次平行测定，计算7次平行测定的标准偏差，结果见表1。按公式MDL=t（n-1，0.99）·S计算方法检出限，式中，MDL为方法检出限；n为样品平行测定次数；t（n-1，0.99）为置信度99%，自由度（n-1）时的t分布（t值查表得3.143）；S为n次平行测定的标准偏差。
由表1可知，气相分子吸收光谱法测定氨氮其检出限为0.018mg/L，满足HJ/T195-2005标准中方法检出限要求。
2.2实际水样比对实验
为积累仪器的使用经验，从2016年10月开始，笔者每月使用气相分子吸收光谱法测定地表水中的氨氮，进行气相分子吸收光谱法与纳氏试剂分光光度法测定实际水样中氨氮的比对实验（某市水功能区全覆盖监测断面共计136个），现选用2017年1月的比对实验结果，经相对偏差计算后，统计结果见表2。
从表2可以看出，氨氮相对偏差在各偏差范围所占比例中，83.6%的实际水样氨氮相对偏差值在-20%～20%之间，两种方法测定氨氮的结果相差不大，而且气相分子吸收光谱法结果大部分数据要低于纳氏试剂分光光度法。原因分析：气相分子吸收光谱法是将待测组分转化为NO2气体载入测量系统，测定其对特征光谱的吸收，从而受水中其他物质干扰影响小；而且分光光度法容易受水样中色度、浑浊度的影响，所以分光光度法测得的结果比气相分子法相对偏高。
2.3精密度实验
氨氮标准样品：编号151290（水利部水环境监测评价研究中心），浓度0.730±0.037mg/L；编号160856（水利部水环境监测评价研究中心），浓度0.268±0.014mg/L，分别用气相分子吸收光谱法与纳氏试剂分光光度法进行测定，结果见表3和表4。
从表3和表4中可以看出，气相分子吸收光谱法对氨氮含量0.730±0.037mg/L和0.268±0.014mg/L标准样品进行测定，相对标准偏差为0.28%～0.38%，符合《水环境监测规范》（SL219-2013）附表A.1中要求，证明气相分子吸收光谱法测定氨氮符合规范要求.
3.准确度实验
3.1标准样品的测定
从表3可以得出，气相分子吸收光谱法对氨氮含量0.730±0.037mg/L标准样品进行测定，绝对误差为-0.003mg/L；从表4可以得出，气相分子吸收光谱法对氨氮含量0.268±0.014mg/L标准样品进行测定，绝对误差为-0.002mg/L，均在标准样品允许的绝对误差范围内。
3.2加标回收率的测定
选取10个实际水样，用气相分子吸收光谱法进行加标回收实验，加标量控制在样品含量的0.5～2倍之间，结果见表5。从表5可以看出，实际水样的加标回收率在94.4%～102.1%之间，满足方法特性指标要求。
4.结语
综上所述，气相分子吸收光谱法具有抗干扰能力强、准确度高、方便快捷、节省人力等优点。本文通过实验，对气相分子吸收光谱法和纳氏试剂分光光度法测定地表水中的氨氮进行了对比分析，结果表明气相分子吸收光谱法不仅测定结果精密度更好、更方便快捷，而且更适合大批量的样品分析，可在地表水氨氮测定中推广应用。
参考文献：
[1]气相分子吸收光谱法测定水中氨氮[J].章维维，潘腊青，周姗.理化检验（化学分册）.2015（10）
[2]气相分子吸收光谱法测定水中氨氮的研究[J].杨娟娟，王志泉，刘红慧.污染防治技术.2017（05）