水质监测实验室操作若干细节讨论

水质监测实验室操作若干细节讨论

赵绪超肖羽邹敏刘莉李明清秦荣霞

赵绪超肖羽邹敏刘莉李明清秦荣霞（长江上游水文水资源勘测局）

摘要：本文针对水质监测中三个常规测定参数——高锰酸盐指数、氨氮、总氮，在操作过程中对测定结果产生影响的若干细节进行了讨论，并提出改进措施。

关键词：监测技术操作细节讨论

0引言

目前我国水资源紧缺，水污染严重，水质监测是水资源管理与保护的重要基础，是保护水环境的重要手段，水质监测提供的水质信息显得尤为重要。而监测数据是开展水资源管理与保护的主要依据，所以，在平时的监测过程中，不仅要严格遵守操作规程，还要对各方面的细节问题加以注意，才能保证监测数据的准确性和科学性。现结合实际的监测工作，就以下几个参数测定中遇到的问题进行讨论。

1高锰酸盐指数的测定（高锰酸钾法GB/T11892－1989）

高锰酸盐指数是水体常规监测项目之一，通常作为水体受还原性有机、无机物质污染程度的综合指标。

1.1关于试剂的配制和保存配制CODMn试剂要用新鲜的蒸馏水，最好是重蒸水或者超纯水，而不要用去离子水。因为离子交换树脂虽然能去除水中的阴离子和阳离子，但不能完全去除可溶性的有机物，所以去离子水不宜用于配制有机物质分析的试液。KMnO4溶液能自行分解，见光分解的速度更快。因此，KMnO4溶液储存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，以待标定。

1.2严格控制水浴加热时间大多数化学反应的进度都与反应时间成正比。采用酸性高锰酸钾法测定高锰酸盐指数，测定只是规定时间内以高锰酸钾为氧化剂处理水样时所消耗的量，反应时间将直接影响测定的结果，因此对样品进行水浴加热时，一定要在水浴沸腾后将样品放入水浴锅中，水浴沸腾，开始计时，并严格控制时间为30min，以提高数据的精密性。若水浴加热时间过长，样品测定值会增大。反之则减小。

1.3准确标定KMnO4溶液的浓度

2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

滴定刚开始的时候，滴定反应速度较慢，当滴入的KMnO4与NaC2O4反应生成Mn2+，而Mn2+起到催化剂的作用，反应速度才逐渐加快，因此高锰酸钾溶液标定时的滴定速度在开始时不宜太快，应等第一滴KMnO4红色褪去之后再滴入第二滴，否则所加入的KMnO4来不及与NaC2O4反应即在酸性溶液中分解：

1.4MnO4-+12H+==4Mn2++5O2↑+6H2O

从而影响高锰酸钾溶液标定的准确度

2氨氮的测定（钠氏试剂比色法GB/T7479—1987）

2.1无氨水的影响实验过程对水的要求很高，因为水的质量高低将直接影响试剂空白的大小，由此影响样品测定结果的准确性。因此，应严格控制实验用水的质量，最好采用进行二次加工得到无氨水，或者采用用复合树脂交换柱制得的新鲜去离子水。在实际操作中一般控制试剂空白吸光度不超过0.030（光程10mm比色皿），这样可大大减少因为无氨水的质量控制不好而产生的测定误差。

2.2实验室环境的影响氨氮的测定应选择在无氨气的环境中进行，不应有扬尘，铵盐类化合物，所使用的试剂、玻璃器皿等实验用品要单独存放，因为玻璃器皿极易吸附空气中的氨，因而造成测定的偏差。而且玻璃器皿的洗涤应避免采用重铬酸钾洗液，因为此洗液易附着在容器上，具有强烈的氧化性，影响氨氮的测定。玻璃器皿在必要时可用（1+9）的盐酸浸泡，且清洗、凉干后在空气中存放时问不宜太长即可用来进行样品的分析测定。

2.3纳式试剂的影响纳氏试剂在配制时应注意，按方法（GB/T7479—1987）配制时配制的溶液要静置过夜，将上层清液移入聚乙烯瓶中密塞保存，否则其静止后生成的沉淀会对显色反应的灵敏度有较大影响。然后放入冰箱中低温冷藏，以防颜色逐渐加深。

2.4反应条件的影响由氨氮显色反应原理2[HgI4]2-+NH3+30H-→NH2HgIO↓(红棕色)+7I-+2H2O可知，显色溶液的0H-浓度影响反应平衡，对显色效果有明显影响。实验表明：水样pH值<6，反应灵敏度较低，吸光度值随pH值的减小而降低；pH值在6-8时，吸光度值较高；pH值>10时，出现大量的红棕色沉淀。因此，水样保存时如果加入了浓硫酸，在测定前要用碱中和至pH值为6-8后，此外，为保证测定结果的准确性，水样与标准溶液的pH值应尽量一致，以免造成误差。

温度会影响纳氏试剂与氨氮的反应速度，并影响溶液的显色效果。实验表明，反应温度为25℃时，显色最安全；5℃～20℃时吸光度无明显改变，但显色不完全；当温度达到30℃时，溶液褪色，吸光度出现明显偏低现象。因此，实验显色温度应控制在20℃～25℃，以保证实验分析结果的可靠性。

反应时间小于10min，溶液显色不完全；10min～30min颜色较稳定；30min～45min颜色有加深趋势；45min～90min颜色逐渐减褪。因而，用纳氏试剂光度法测定水中氨氮时，显色时间应控制在10min-30min，以尽快的速度进行比色，达到分析的精密度和准确度。

综上所述，用纳氏试剂比色法测定氨氮，pH值、温度、时间等对分析结果的影响很大。一般情况下，pH值控制在6-8时，分析的灵敏度较高；温度控制在20℃～25℃，显色最安全；显色时间控制在15～30min，吸光度值较为稳定。

3总氮的测定（碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法）（GB/T11894-1989）

总氮是指水体中所有含氮化合物中的氮含量，反映水体富营养化程度的重要指标之一。碱性过硫酸钾消解法测定总氮虽然看似简单，但是此方法要求空白值的吸光度不得超过0.03，并不是很容易做到。所以有很多细节方面的问题需要注意。

3.1玻璃器皿的清洁在总氮的高温消解过程中，玻璃器皿壁上难以清洗的有机物和其他物质会混入介质中而造成空白值偏大或者平行性较差，所以所有玻璃器皿最好用盐酸（1+9）或者硫酸（1+35）浸泡，清洗后再用无氨水冲洗数次，比色时用的石英比色皿也要用盐酸（1+9）清洁干净。

3.2试剂的选择与配制过硫酸钾的纯度会影响到试验空白值的高低，从而影响到测定结果的准确度。市场上销售的一些分析纯过硫酸钾往往质量存在问题，纯度不够。虽然是要求分析纯的总氮含量最高不超过0.005%，但是各厂家、不同批次的氮化合物含量常常达不到要求。所以购买过硫酸钾的时候最好选用大厂家生产的，质量比较有保证。有条件的话建议使用优级纯过硫酸钾，降低试剂中的含氮量。另外，在实验前，应对每一批新购的过硫酸钾试剂进行空白试验，保证测定结果的准确性。过硫酸钾的存放应避免与还原性物质、磷、硫等混合存放。过硫酸钾易吸潮，因此，为防止失效，最好将其放置在干燥器或者干燥试剂橱中。碱性过硫酸钾对试验中消解的影响非常大，如果配制不得当，会对测定结果产生一定的影响。过硫酸钾在高温下会分解失效，而氢氧化钠在溶解时会放热，所以在配制此溶液时，最好分别称取过硫酸钾和氢氧化钠，两者分开配制，再混合定容，或者先配制氢氧化钠溶液，待其温度降到室温后再加入过硫酸钾溶解。碱性过硫酸钾溶液的使用不得超过七天，最好是使用当天配制。

3.3消解温度、压力和时间的控制消解时应严格按照分析方法规定的消解的温度为120～124℃（此时锅内压力1.1～1.4kg/cm2）控制。消解时，GB11894—1989中要求达到规定的温度和压力后开始计时，笔者的经验是直接打开放气阀加热一段时间，充分排出蒸气灭菌器内的冷空气、放出热蒸气后再关闭放气阀消解，并且将消解温度控制在123℃，消解三十分钟后，自然降压至与外界相同时再打开放气阀放弃，然后打开锅盖。其目的是为了保证总消解时间足够长，过硫酸钾分解完全。这样测定结果更为理想。

本文仅探讨了三个参数在监测中遇到的一些问题，在实际的监测工作中，还会遇到很多其他的问题，这就需要监测人员对每一个细节积累经验、认真思考，以减小实验误差，确保监测数据的准确性和科学性。

参考文献：

[1]国家环境保护局.水和废水监测分析方法第四版[M].中国环境科学出版社2003.

[2]董华.水环境监测实验室操作若干技术细节探讨[J].浙江水利科技.2003(2):25~26.

[3]林晶.准确测定高锰酸盐指数应该注意的问题[J].福建分析测试.2004.13(3-4):2040~2041.

[4]盛若虹.纳氏试剂比色法测定氨氮影响因素研究[J].山西能源与节能.2005(12):27~28.

[5]夏芳.纳氏试剂光度法测定水中氨氮的质量控制[J].环境科学与管理.2008(6):128~129.

[6]古昕玲.测定总氮影响因素的探讨[J].水利水文自动化.2007(3):41~43.

[7]吕小洁，任国茹.关于水体总氮分析方法改良的两种方法[J].杂粮作物.2005.25（3）:209-210.