污水中总氮检测方法的改进探究王娟

污水中总氮检测方法的改进探究王娟

王娟

江苏方洋水务有限公司江苏连云港222000

摘要：通过采用过硫酸钠作氧化剂检测污水中总氮时，使用具塞比色管的不足，采用了60mL旋塞比色管，按照过硫酸钾氧化-紫外分光光度法的标准进行了操作。试验结果表明：该方法相对标准偏差RSD<1.00%，加标回收率为95.7%～102%，校准曲线的线性相关系数为0.9997，该方法易操作，方法简便，反应迅速，准确度高，可满足监测分析的需要。本文对污水中总氮检测方法的改进展开探讨研究，以供参考。

关键词：污水；总氮；过硫酸钠；旋塞比色管

前言

由于大量的生活污水和工业含氮废水排入水体中，使水中各种无机氮化物和有机氮化物含量不断增加，当水体中含氮量超过一定标准时就会使水体富营养化造成浮游植物繁殖旺盛，导致水体质量恶化。因此我国把总氮作为Ⅰ类水质监测指标。总氮的检测方法有过硫酸钾氧化-紫外分光光度法、气相分子吸收光谱法。过硫酸钾氧化-紫外分光光度法因其可操作性强，灵敏度高，对设备要求低等特点被普遍采用，经过多年操作发现传统的标准方法由于采用普通的磨口具塞比色管存在很多不足之处，首先，高温高压下易开裂造成试液中含氮化合物损失导致实验失败。其次，具塞比色管的磨口部分与管塞在强碱和高温条件下易被腐蚀。具塞比色管在加热前必须先用纱布包扎，这一操作费时费力。因此采用硬质耐酸、碱的50mL旋塞比色管，克服了具塞比色管的不足，同时操作方便省时，无试样损失。过硫酸钠比过硫酸钾热稳定性好，安全且反应迅速，这样确保测定的准确度为实际检测工作带来了极大的方便。

一、材料与方法

1.1主要仪器和试剂

T6新世纪紫外可见分光光度计

立式压力蒸汽灭菌器LS-B50L型，010-6574026950mL旋塞比色管；

无氨水，20%氢氧化钠溶液，4%碱性过硫酸钠溶液，必需至少2次重结晶提纯，（1+9）盐酸，10.0μg/mL硝酸钾标准溶液

1.2试验方法

分别吸取0.00、1.00、2.00、6.00、10.0、14.0、16.0mL硝酸钾标准使用液，于50mL旋塞比色管中，用无氨水稀释至25mL标线，加入4%碱性过硫酸钠溶液10mL，旋紧管塞，放入压力锅内温度升至120～124℃。加热0.5h后自然冷却[5，6]，取出旋塞比色管振荡数次使少量挥发出的含氮化合物溶解到液相中，并冷却至室温。加入（1+9）盐酸溶液2mL，用无氨水稀释至50mL标线，在紫外可见分光光度计上以无氨水作参比，用10mm石英比色皿分别在220nm和275nm波长处测定吸光度，并校准曲线进行回归，计算水的浓度。

二、操作步骤

取100~300毫升水样，用1%盐酸或氢氧化钠溶液调节PH至6.5~7.0，分次移入50毫升瓷蒸发皿中，置沸水浴上蒸干。用洗瓶吹洗皿壁，使残渣全部集中在皿底，继续蒸干。迅速侵入10毫升水杨酸—硫酸溶液，4克溶于100毫升浓硫酸中，静置3~5分钟，低温加热3~5分钟至出现少量白烟。静置30分钟，使硝基化反应完全。移入500毫升凯时烧瓶中，吹洗蒸发皿，使总体积为30~40毫升，加约0.4克硫代硫酸钠，低温加热至沸，除去H2S，继续加热至冒白烟。稍冷，加2克硫酸铜，无水硫酸钠混合剂，强热至成淡蓝色的透明溶液后在保持25~30分钟，冷却，加100毫升水，在冷却。沿瓶壁加入35~40毫升50%NaOH溶液，迅速将带氮气球的橡胶塞塞紧，氮气球于冷凝管相连，冷凝管的末端装导液管，插入内装30~40毫升饱和硼酸溶液的锥形瓶，检查各处接头都不漏气后摇动凯氏烧瓶，使溶液均匀。加热至沸，蒸馏25~30分钟，至蒸馏液为100毫升左右时，将导液管拔出液面，继续蒸馏2~3分钟，停止加热。往锥形瓶中加4~5滴混合指示剂，0.1克甲基红溶于50毫升95%酒精中，0.05克次甲基蓝溶于25毫升95%酒精中，二者混合，一般可稳定三个月。用0.05N硫酸或盐酸标准溶液滴定至微红色为终点。

三、盐酸对总氮测定的影响

在正交试验过程中发现盐酸用量对测定结果影响不大，从物料守恒分析[9]可得，盐酸的作用是提供氢离子中和剩余的氢氧化钠。试验中过硫酸钾用量40g，氢氧化钠用量12g，由以上物料关系可以得出最后水溶液大致呈中性，没有多余的氢氧化钠，不用加盐酸中和。

对过硫酸钾重结晶次数2次和3次，氢氧化钠用量12g，加1mL盐酸和不加盐酸的情况下测定加标回收率，无论重结晶次数是2次或3次还是加盐酸与否，加标回收率为96.02%～102.28%。盐酸在220nm处有一定的吸光度，也会造成空白值增加，所以不加盐酸所引起的误差可以忽略不计。

四、结果和结论

4.1标准方法与改进方法的对比实验

用改进的旋塞比色管过硫酸钠氧化-紫外分光光度法与传统标准的具塞比色管过硫酸钾氧化-紫外分光光度法分别测定本市含氮污水，可知改进方法与原标准方法实验结果相比精密度更高，而且操作简便玻璃仪器无破损，可以看出，过硫酸钠作氧化剂比过硫酸钾作氧化剂反应迅速，结果可靠满足监测分析的要求。

4.2精密度与准确度试验

用旋塞比色管过硫酸钠氧化-紫外分光光度法测定某市几个企业的生活污水并且进行加标回收检测，

可以看出，传统标准的具塞比色管过硫酸钾氧化-紫外分光光度法用检测时，室内相对标准偏差为1.6%～2.5%，室间相对标准偏差为1.9%～4.9%，通过分析得出用改进的旋塞比色管过硫酸钠氧化-紫外分光光度法过方法检测的结果相对更好，相对标准偏差RSD<1.00%，由此可以得出，该改进法完全符合国家标测要求。

旋塞比色管过硫酸钠氧化-紫外分光光度法的加标回收率为95.7%～102%符合国家规定，因此本方法的精密度与准确度均满足分析检测的要求。

结束语

综上所述，通过采用改进的旋塞比色管过硫酸钠氧化-紫外分光光度法与传统标准的具塞比色管过硫酸钾氧化-紫外分光光度法实验数据相对比，改进方法具有操作简便、对玻璃仪器损耗少、检测液无损耗、实验误差小、反应迅速等优点，从而缩短反应时间节约能源，并且改进方法操作简捷这极大方便了实验室分析人员，并且本方法最低检出限为0.05相对标准偏差RSD<1.00%，加标回收率为95.7%～102%，精密度与准确度均满足分析检测的要求。

参考文献

[1]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].4版.北京：中国环境出版社，2002：254～257.

[2]国家环境保护局.GB11894-89水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法[S].北京：中国标准出版社，1989.

[3]蒋慧灵，藏娜.过硫酸钠和过硫酸钾的热稳定性分析[J].化工学报，2006，51（12）：2798～2800.

[4]肖伟，吴伟，李清雪.总氮测定影响因素的试验研究[J].工业用水与废水，2010，41（2）：87～89.

[5]王恩宣，王会其.水中总磷、总氮测定方法的改进[J].环境科学导刊，2011，30（4）88～89.

作者简介

王娟，身份证32072319871226xxxx