氨氮自动监测仪水样比对存在问题分析

褚海林 郭燕群

摘要：在某区域多家城镇污水厂出水水质自动监测中，氨氮自动监测仪测试实际水样，并与实验室纳氏试剂分光光度法进行比对，普遍出现数据偏差大的情况。本文对比分析了氨氮监测仪和蒸馏预处理前后实验室纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法的数据，实验结果表明，针对该区域污水厂出水水质监测，实验室纳氏试剂分光光度法受干扰严重，必须使用蒸馏预处理来消除干扰，而实验室水杨酸分光光度法则不需要蒸馏预处理也可以准确测量氨氮的浓度，且与氨氮监测仪的数据一致。

关键词：氨氮;水样比对;纳氏试剂分光光度法;水杨酸分光光度法;蒸馏预处理;干扰

中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract：In the automatic monitoring of the effluent water quality of many urban sewage treatment plants in a certain area，the ammonia nitrogen automatic monitor tests the actual water samples and compares them with the laboratory Nesslers reagent spectrophotometry.Generally， the data deviation is large.This paper compares and analyzes the ammonia-nitrogen monitor and the data of the Nachler reagent spectrophotometry and salicylic acid spectrophotometry before and after the distillation pretreatment. The experimental results show that the effluent water quality monitoring of the wastewater treatment plant in the region，the laboratory Nessler reagent spectrophotometry The method is severely disturbed，and distillation pretreatment must be used to eliminate interference. The laboratory salicylic acid spectrophotometry does not require distillation pretreatment and can accurately measure the concentration of ammonia nitrogen，and is consistent with the data of the ammonia nitrogen monitor.

Key words：Ammonia nitrogen; Water sample comparison;Nessler reagent spectrophotometry;Salicylic acid spectrophotometry;Distillation pretreatment;Interference

在城镇污水处理厂出水水质监测中，氨氮是非常重要的测量指标。目前，氨氮自动监测仪已被广泛应用在水质自动监测。水杨酸分光光度法[1]（ 以下简称水杨酸法）在测量氨氮时不涉及有毒重金属试剂，具有对环境二次污染较小、检出限低等特点，因此，很多在线氨氮监测仪器采用水杨酸法。由于纳氏试剂分光光度法[2]（ 以下简称纳氏试剂法） 具有操作简单、试剂保质期长等特点，环境监测部门和污水处理厂实验室通常使用纳氏试剂法对实际水样的氨氮进行分析，并与氨氮在线监测仪进行比对。

在某区域城镇污水厂出水水质自动监测中，客户自行比对时，普遍出现数据比对不上的情况（纳氏试剂法测值较氨氮自动监测仪测值偏高）。该问题可能是方法本身的系统偏差，也可能是水样对监测仪或实验室方法的干扰。为分析该现象的原因和解决方法，本文利用氨氮自动监测仪和蒸馏预处理前后实验室纳氏试剂法、水杨酸法对同一水样进行对比分析。

SINOEPA2000 NH3-N型氨氮在线自动监测仪采用水杨酸分光光度法，利用顺序注入技术，满足HJ/T 101-2003《氨氮水质自动分析仪技术要求》，结构简单，维护工作量低，监测结果准确度高，稳定性好。该监测仪可在长期无人监管的情况下连续运转，并且可以进行自动校正、自动质控以及自动清洗。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

SINOEPA2000 NH3-N型氨氮在线自动监测仪（以下简称氨氮监测仪）及配套试剂。

电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司FA2004型）;电子天平（沈阳龙腾电子称量仪器有限责任公司JD2000-2型）;紫外可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司 752N型）;氨氮蒸馏装置。

标液和试剂依据HJ 535—2009 《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》，HJ 536—2009 《水質 氨氮的测定 水杨酸分光光度法》配制。

1.2 实验方法

实验按以下三步进行：

（1）利用氨氮监测仪、水杨酸法和纳氏试剂法对于同一水样进行分析;（2）通过加标回收试验来判断水样对水杨酸法和纳氏试剂法的干扰情况;（3）如果有干扰，通过蒸馏预处理消除干扰物质，再分析蒸馏前后的测值区别。

2 实验结果与讨论

2.1 氨氮监测仪、水杨酸法和纳氏试剂法分析同一水样

实验室同时建立水杨酸法和纳氏试剂法并建立标准曲线，校准氨氮监测仪后，测试标液均正常。利用氨氮监测仪、水杨酸法和纳氏试剂法对于同一水样进行分析，发现无论是水杨酸法还是纳氏试剂法，如果用酒石酸钾钠作为掩蔽剂的话，都会有浑浊现象，造成无法比色。说明水样中普遍含有钙离子、镁离子，而这时掩蔽剂酒石酸钾钠不宜作为国标测定方法的掩蔽剂[3]。采用柠檬酸三钠作为掩蔽剂就没有浑浊现象，因此本文中数据都是柠檬酸三钠作为掩蔽剂得到的结果，见表1。由表1可以看出，监测仪测值比纳氏试剂法测值明显偏低，监测仪测值与水杨酸法测值很接近，且水杨酸法测值也比纳氏试剂法测值明显偏低。两种实验室分析方法的之间差距较大，无法判定监测仪测值是否准确。

2.2 不同方法的加标回收试验

以1#污水处理厂水样为例，分别利用水杨酸法和纳氏试剂法进行加标回收试验，其结果见表2。

由表2可知，1#污水处理厂水样的加标回收试验结果表明，纳氏试剂法受到严重干扰，而且是正偏离;而水杨酸法的加标回收率在允许范围（80%～120%）内，没有明显干扰。

2.3 蒸馏预处理消除干扰物质

分别利用水杨酸法和纳氏试剂法对水样进行蒸馏预处理，并进行分析，其结果见表3。

由表3可知，水样中普遍含有对纳氏试剂法的干扰物质，造成结果偏高，而水杨酸法不受影响，且与氨氮监测仪（见表1）测值吻合度高。

3 结论

通过氨氮监测仪、纳氏试剂法、水杨酸法对某区域污水处理厂实际水样进行实验，得出以下结论：

（1）对于该区域污水处理厂水样，纳氏试剂法比监测仪测值明显偏高，水杨酸法与监测仪测值很接近，且纳氏试剂法也比水杨酸法测值明显偏高。怀疑纳氏试剂法收到了严重干扰;（2）对水样的加标回收结果表明，纳氏试剂法受到干扰，而且是严重偏高，这点与前面的试验结果吻合，而水杨酸法的加标回收率在允许范围内，没有明显干扰;（3）对水样的蒸馏预处理前后测值结果表明，纳氏试剂法受到严重干扰，而水杨酸法没有干扰，该实验再次验证前面的试验数据;（4）由于该区域污水处理厂处理工艺类似，所以水样中普遍含有对纳氏试剂法的干扰物质，造成结果偏高，而水杨酸法不受影响，且与氨氮监测仪测值一致;（5）该区域污水处理厂水样的氨氮分析，采用水杨酸分光光度法更适合，可以直接测量，不需要预蒸馏，节省人力物力，而不应直接采用纳氏试剂法分析，应采用蒸馏预处理后，再用纳氏试剂分光光度法分析，该结论与文献[4]一致。

参考文献

[1]HJ536-2009水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法[S].北京：中国标准出版社，2010.

[2]HJ535-2009 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法[S].北京：中国标准出版社，2010.

[3]肖翔群，毛予捷，伍丽平等.纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮掩蔽剂[J].环境工程，2014，32：180-182.

[4]黄辉，魏因布需纳·乔纳森.纳氏试剂分光光度法和靛酚蓝分光光度法对比分析[J].自动化仪表，2018，39（5）：96-97.

收稿日期：2019-08-10

作者簡介：褚海林（1980-），男，汉族，硕士，工程师，研究方向为环境污染防治与监测。