2种生活污水中总氮分析方法的适宜性分析.pdf

福建轻纺2 0 2 3年8 月第8 期2种生活污水中总氮分析方法的适宜性分析江娟（福建省厦门环境监测中心站，福建厦门36 10 2 2）摘要：总氮是反映水体所受污染程度的重要指标，准确测定排入地表水的生活污水中总氮含量非常重要。碱性过硫酸钾消解法、连续流动分析法是目前常用的总氮分析方法。文章以城镇净化厂出水为研究对象，对上述2 种分析方法开展对比实验。研究表明，2 种方法均具有良好的精确度，满足水质监测的技术要求。传统手工的碱性过硫酸钾法测定值低于连续流动分析法，对于执法监测，判定排放达标与否，使用连续流动分析法更为合适；而对于日常出水水质变化观察，碱性过硫酸钾法成本更低，更适合。关键词：生活污水；总氮分析；紫外分光光度法；连续流动Doi:10.3969/j.issn.1007-550X.2023.08.010中图分类号：X832；0 6 57.32文献标识码：A文章编号：10 0 7-550 X（2 0 2 3）0 8-0 0 51-0 40引言水中总氮是指样品中溶解态氮及悬浮物中氮的总和，包括硝氮、氨氮等无机氮和大部分有机含氮化合物中的氮 1。目前，河流、湖库等城市地表水总氮不纳入环境质量考核，但地表水体中总氮含量超出环境承载力，将会威胁水生态健康。生活污水是高氮废水的典型代表，城镇水质净化厂出水一般直接排入周围地表水体，并且污水排放总量逐年增加，已经成为我国部分湖泊和河流发生富营养化的主要原因之一 2 。做好生活污水的总氮监测，对控制水体受污染程度、保证水体的自净能力，至关重要。水中总氮的分析方法主要有紫外分光光度法、离子色谱法、气相分析吸收光谱法等。其中，紫外分光光度法在实际监测工作中应用最广，并且延伸出的HJ636一2 0 12 水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（以下简称“手工法”）1、HJ6672013、H J6 6 8 2 0 13盐酸萘乙二胺分光光度法（以下简称“盐酸萘乙二胺法”）2 种分析方法 3、4 。这2 种分析方法前处理均使用过硫酸钾来消解水样，而在测试定量上存在着本质差异：前者是在2 2 0 nm波长处测得消解后水样吸光值，由于该波长下有机物也会被吸收，因此同时测定2 7 5nm波长处吸收值，用来校正消解后水样中硝酸盐氮值；后者则是将消解后水样经镉柱还原，采用重氮-偶氮法定量获得亚硝酸盐氮值。2 种测试方法各有千秋，且均适用于与生活污水，但却未见研究展开方法对比。本研究从厦门市2 家城镇水质净化厂采集水样，分别采用手工法、盐酸萘乙二胺法进行分析测试，围绕结果展开讨论，以期对专家学者、实验室选择适宜的分析方法提供依据。1实验部分1.1方法原理手工法原理见HJ636一2 0 12 水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 1 相关内容。盐酸萘乙二胺法原理见HJ667-2013水质总氮的测定连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法 3】收稿日期：2 0 2 3-0 4-19作者简介：江娟（19 9 2 一），硕士，主要从事水质环境监测、大气降尘分析。E-mai1:。福建轻纺51江娟：2 种生活污水中总氮分析方法的适宜性分析相关内容。1.2主要仪器与试剂根据水中总氮测定采用的方法不同，实验所用仪器及其配套试剂如表1所示。表1实验仪器方法仪器厂家ZEAKWAY手工法岛津盐酸茶乙二胺法SEAL实验用水：为新鲜制备的、电阻率 10 MQcm(25）的无氨水。主要试剂：过硫酸钾、盐酸、硫酸（均为优级纯），氢氧化钠、硼酸、氯化钠、硫酸钠、咪唑、曲拉通、磺胺、NEDD（均为分析纯）。标准溶液：GSB05-1144-2000硝酸盐氮溶液，批号10 2 12 4，标准值：50 0 mg/L。标准样品：GSB07-3168-2014水质总氮，批号2 0 32 7 7，真值：0.7 0 5mg/L，不确定度：0.0 6 0mg/L。1.3水水样的采集与保存水样参照HJ91.1一2 0 19 的相关规定在厦门2 家水质净化厂出口采集水样，用硫酸酸化至pH2，保存于聚乙烯瓶中，常温保存，带回实验室后在7 d内进行测定。1.4实验步骤手工法：将市售有证标准溶液稀释至10.0 mg/L后，分别量取0.0 0、0.50、1.0 0、3.0 0、5.0 0 和7.00ml于2 5mL具塞比色管中，得到对应总氮（以氮计）含量分别为0.0 0、5.0 0、10.0、30.0、50.0和7 0.0 g的校准系列，用于绘制标准曲线。同时分别量取4.0 mL水样于2 5mL具塞比色管中，将上述待测样品稀释至10.0 mL后，参照HJ63620121进行消解、测定。盐酸萘乙二胺法：将市售有证标准溶液稀释至25.0mg/L后，再分别稀释，得到浓度梯度为0.0 0、0.40、0.8 0、1.2 0、2.4 0、3.6 0、5.0 0、8.0 0 m g/L的校准系列，与稀释5倍后的水样一同放置于样品杯中，由SEALAA3系统的进样器按程序依次取样、测定，具体操作过程参照HJ66720133以及SEALAA3流动注射分析仪操作手册测定。实验准确度控制：将有证标准样品稀释2 5倍后，与样品一同采用手工法、盐酸萘乙二胺法2 种方法分别进行测定，测试结果应在其给出的不确定度范围仪器型号GF36DA高压灭菌锅UV-1900i紫外分光光度计AA3连续流动分析仪内；对样品进行加标回收率测试，手工法应在9 0%110%之间，盐酸萘乙二胺法应在8 0%12 0%之间。2结果与分析2.1校准有效性检查0.80.70.60.50.40.30.20.100手工法标准曲线如图1所示，Y=0.0102X+0.0011R=0.9994，空白试验的校正吸光（Ab=Ab220-2Ab275）为0.0 2 1Ab220=0.029，A b 2 7 5=0.0 0 4)，均满足HJ636一2 0 12 中的质控要求。12000010000080006000040000200000盐酸萘乙二胺法标准曲线如图2 所示，Y=10586X+10876，R=0.9 9 9 9，实验空白低于方法检出限，均满足HJ667一2 0 13中的质控要求。y=0.0102x+0.0011R=0.99941020图1手工法校准曲线V=10586x+10876R2=0.999926硝酸盐氮浓度/mg/L图2盐酸萘乙二胺法校准曲线30硝酸盐氮含里/ug）405060870801052福建轻纺福建轻纺2 0 2 3年8 月第8 期2.2标准样品测定结果表2 标准样品测试结果方法手工法结果0.72 mg/L注：按方法标准测定结果保留到小数点后2 位。针对浓度为0.7 0 5土0.0 6 0 mg/L的总氮标准样品，采用手工法和盐酸萘乙二胺法2 种方法分别进行测定，结果显示（表2），2 种分析方法的测定结果均在不确定度范围内，实验操作的准确度均符合要求。所选用的总氮标准样品在2 种测试方法下，相对偏差5.0%），而对于同一的标准样品，2 种分析方法无显著差异（相对偏差2.8%）。可见，对于性质简单的洁净水样，例如地表水、地下水，两种分析方法差异不大，均适宜，然而，对于成分复杂、水质变化较大的生活污水，由于手工法的局限性，加之其中有机成分的干扰，容易导致实验结果偏低，这可能会影响排放达标与否的判定，而若采用盐酸萘乙二胺法则能较好避免了消解不彻底、氨气溢出等问题，更能真实反映出水水质情况。但盐酸萘乙二胺法的使用成本高，受仪器、环境等非人为因素影响大，在充分做好手工法相关质控措施的前提下，该方法更适合于满足日常跟踪、不同污水处理厂水质对比分析等监测需求。表3生活污水中总氮浓度测试结果手工法A220A2751#0.2952#0.324盐酸茶乙二胺法AsAs-Ab0.0330.2290.0200.284p(mg/L)0.2085.070.2636.42注：“*”盐酸萘乙二胺法结果由SEALAA3中的数据传输与处理系统自动计算得出。福建轻纺53加标回收率101.8%98.6%p(mg/L)*5.817.47加标回收率101.9%95.3%江娟：2 种生活污水中总氮分析方法的适宜性分析参考文献：1环境保护部.水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法：HJ636一2 0 12 S.北京：中国环境科学出版社出版，2 0 12.2狄斐，隋倩雯，陈彦霖，等.基于厌氧氨氧化的城镇生活污水深度脱氮工艺研究 J.环境科学学报，2 0 2 1,4 1（0 1：8 3-9 1.3环境保护部.水质总氮的测定连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法：HJ667一2 0 13 S.北京：中国环境科学出版社出版，2 0 13.4环境保护部.水质总氮的测定流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法：HJ668一2 0 13 S.北京：中国环境科学出版社出版，2 0 13.5郭姿珠.水体中总氮测定方法的研究 D.长沙：中南大学,2 0 0 8.6陈广银，曹海南，潘义欣，等.牲畜养殖污水总氮测定方法的比较及差异分析 J.家畜生态学报，2 0 2 2,4 3（6）：4 8-54.（上接第50 页）参考文献：1胡慧芳，欧忠辉，唐彤彤.财税政策对企业研发的影响实效一一以战略性新兴产业为经验证据 J.东南学术,2 0 2 2（0 5：141-152.2郭玥.政府创新补助的信号传递机制与企业创新 J.中国工业经济，2 0 18（0 9：9 8-116.3李万福，杜静，张怀.创新补助究竟有没有激励企业创新自主投资一一来自中国上市公司的新证据 J.金融研究，2 0 17（10：130-145.4】姚林香，冷讷敏.财税政策对战略性新兴产业创新效率的激励效应分析 J.华东经济管理，2 0 18,32（12）：9 4-10 0.5毛其淋，许家云.政府补贴对企业新产品创新的影响一一基于补贴强度“适度区间”的视角 J.中国工业经济，2 0 15（0 6)：94-107.6王书珍，俞军.内部控制、融资约束与研发投入关系的实证分析 J.统计与决策,2 0 16（15)：18 3-18 6.7吴树畅，王新楷，曲迪.内部控制质量、融资约束与绿色投资一一基于重污染行业的证据 J.南京审计大学学报，2 0 2 2,19(0 6)：21-30.8黄莲琴.内部控制质量与公司研发投资效率研究一一来自科技型上市公司的经验证据 J.福州大学学报（哲学社会科学版)，2016,30(04):50-57.9刘圻，赵沪晓.员工持股计划、内部控制质量与企业资本投资效率 J.统计与决策，2 0 2 2,38（2 1）：17 9-18 3.1o BARGERON L,LEHN K,ZUTTER C,Sarbans-Oxley and corporate risk-takingJ.Journal of Accounting andEconomics,2010,49(1-2):34-52.11】钟凯，吕洁，程小可.内部控制建设与企业创新投资：促进还是抑制?一一中国“萨班斯”法案的经济后果 J.证券市场导报，2016(09):30-38.12】张娟，黄志忠.内部控制、技术创新和公司业绩一一基于我国制造业上市公司的实证分析 J.经济管理，2 0 16,38（0 9）：120-134.13王运陈，逐东，宫义飞.企业内部控制提高了R&D效率吗?J.证券市场导报，2 0 15（0 1）：39-4 5.54福建轻纺