水质亚硝酸盐氮的检测方法综述

程 珂

(河南华测检测技术有限公司，河南 郑州 450000)

0 前言

亚硝酸盐氮(NO2-N)是含氮有机物循环的中间产物，广泛存在于自然界中，其含量在一定程度上能反应水中有机物的污染程度。NO2-N一旦进入人体，可使人体正常的血红蛋白(低铁血红蛋白)氧化成为高铁血红蛋白，发生高铁血红蛋白症，失去血红蛋白在体内输送氧的能力，出现组织缺氧的症状[1]。此外，还可与仲胺类反应生成致癌性的亚硝胺类物质，严重威胁人体健康。因此，为了严格控制NO2-N的污染，对其进行精准的检测具有重要的现实意义。目前，NO2-N的常用检测方法包括分光光度法、离子色谱法和气相分子吸收光谱法。为了高效、准确地检测不同水质中NO2-N的含量，本文对NO2-N的三种检测方法进行了详细的分析，以便为人们提供良好的生产和生活环境。

1 方法原理

1.1 分光光度法

水质NO2-N的测定最常用的是分光光度法，国家检测标准是重氮偶联分光光度法。方法原理为：在磷酸介质中，pH值为1.8时，试样中的亚硝酸根离子与4-氨基苯磺酰胺反应生成重氮盐，它再与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐偶联生成红色染料，在540 nm波长处测定吸光度。如果使用光程长为10 nm的比色皿，NO2-N的浓度在0.2 mg/L以内其呈色符合比尔定律[2]。该方法使用的试剂较多，且N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐有毒性，在配制试剂时避免与皮肤接触或吸入体内。其实验步骤较繁琐，水样中若含有悬浮物或带有颜色时，需进行预处理，过滤后进行测定；若经过前处理还有颜色的话，需进行色度校正，以免影响测定结果。由此可知，分光光度法仪器设备较易获得，实验成本低，对于大多数实验室是最普遍的检测方法，但实验过程繁琐，对于基质复杂的水样需进行预处理，且不适用于大批样品的测定。

1.2 离子色谱法

离子色谱法是一种常用于水质中阴离子、阳离子检测的准确且普遍的方法，方法原理为：水样注入碳酸盐-碳酸氢盐溶液并流经系列的离子交换树脂，待测阴离子对低容量强碱性阴离子树脂(分离柱)的相对亲和力不同而彼此分开。被分离的阴离子，在流经强酸性阳离子树脂(抑制柱)或抑制膜时，被转换为高电导的酸型，碳酸盐-碳酸氢盐则转变成弱电导的碳酸(清除背景电导)。用电导检测器测量被转变为相应酸型的阴离子，与标准进行比较，根据保留时间定性，峰高或峰面积定量[1]。该方法使用的仪器精密，日常维护和修理费用较高，造成实验成本高，实验过程中需时刻观察仪器的运行情况，遇到异常情况及时处理，清洁水样经过滤后可直接进样，复杂水质样品须经相应的预处理柱进行有效去除后再进样。该方法可以同时测定多种无机阴离子，可自动进样，提高了工作效率，且标准曲线相关系数高，检测结果稳定、准确度和精密度高，是高效、精确测定水质NO2-N的检测方法。

1.3 气相分子吸收光谱法

目前，气相分子吸收光谱法测定水质NO2-N已经成熟，该方法简便、快速。其原理为：在浓度0.15～0.3 mol/L柠檬酸介质中，加入无水乙醇作催化剂，将亚硝酸盐瞬间转化成NO2，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，在213.9 nm等波长处测得的吸光度与NO2-N浓度遵守比尔定律[4]。该方法实验步骤简便，自动进样，检测分析速度快，适用于大批量样品的测定，且抗干扰能力强，如水样含有少量金属离子、带有颜色或较浑浊，均不影响测定，一般水样可直接测定，测定范围广泛。仪器价格昂贵，使用成本高，且对实验操作人员要求高，最好专人专项。

2 适用范围

2.1 分光光度法

分光光度法适用于饮用水、地下水、地表水及废水中NO2-N的测定，适用样品类型广泛，该方法的检出限为0.001 mg/L(采用光程长为10 mm的比色皿)，测定上限为0.2 mg/L，但这个浓度处于较低水平[2]。根据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)中三类限值≤1.00 mg/L，可见对于比较干净的水样可以直接测定或者经过少量稀释进行测定。但对于NO2-N含量较高的水样则需要经过数次稀释才能进行测定，增加了实验过程复杂性，误差也随之增大，测定结果的准确度降低。因此，该方法适用范围具有一定的局限性。

2.2 离子色谱法

离子色谱法适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中亚硝酸盐的测定，适用的样品类型比较广泛，该方法的检出限为0.016 mg/L，标准曲线的最高点为2.00 mg/L，以氮计为0.609 mg/L[3]。可用于地表水、地下水及较清洁的工业废水和生活污水的直接测定，若样品含量超出标准曲线范围，可根据测定结果，大概判定水样稀释倍数，稀释后重新进样分析。该方法适用范围较广。

2.3 气相分子吸收光谱法

气相分子吸收光谱法适用于地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水及工业污水中NO2-N的测定，适用的样品类型广泛，使用213.9 nm波长，方法的最低检出限为0.003 mg/L，测定下限为0.012 mg/L，测定上限10 mg/L；在波长279.5 nm处，测定上限可达500 mg/L[4]。该方法检出限低，测定上限高，测定范围广，可用于清洁水样、含量较高的水样等各种水质中NO2-N的直接测定。

3 注意事项

NO2-N标准溶液容易被氧化，浓度不稳定，须把储备液存放在棕色试剂瓶中，冷藏保存，使用前进行标定，使用液现用现配。水样采集后应尽快地分析，否则冷藏保存(4 ℃左右冰箱内)抑制微生物对NO2-N的影响。使用离子色谱法测定NO2-N时，可以用淋洗液配制标准溶液和稀释样品，除去水的负峰干扰，使定量更加准确；整个系统不能有气泡，否则会影响分离效果；因试剂、器皿或者样品的预处理可引入污染干扰测定，因此在实验过程中要特别注意防止污染[1]。气相分子吸收光谱法测定时，长时间测定高浓度样品后，应使用10%磷酸加入少量过氧化氢，清洗吸收管及干燥管并水洗烘干，以除去残留的氮氧化物，必要时可用洗涤剂清洗吸光管，连接反应瓶出气支管的管路应酌情用经乙醇湿润的棉花清洗，使空白溶液吸光度<0.000 4，以利于低浓度NO2-N的测定；柠檬酸易发霉产生污垢，应及时更新[1]。在实验室过程中，不管选择哪个检测方法，都应特别关注注意事项，减小实验误差，保证实验结果的准确性。

4 结论

综上所述，对三种方法进行分析比较，均可以准确测定水质NO2-N的含量，但各有优缺点。分光光度法，应用比较普遍，仪器设备易获得，运行成本低，但使用的试剂具有毒性，对于基质复杂的水样需进行预处理，增加了实验过程复杂性；离子色谱法在环境监测中是一个准确可靠的检测方法，可以同时测定多种阴离子，精密度和准确度高，测定结果的重现性好，操作简便；气相分子吸收光谱法，检出限低、灵敏度高，自动化程度高，分析时间短速度快，测定范围广，且抗干扰性强，适用于大批量水样的测定。

日常工作中，会遇到不同检测类别的水质测定NO2-N的含量，不同检测类别水样的基质和复杂程度也不一样。因此，一定要根据样品的性质选择适当的检测方法，并严格按照方法进行测定。若样品量少，且样品清洁，如生活饮用水、地下水等，可选用分光光度法，降低实验室成本；若样品量较多，且需要同时测定其他阴离子时，用离子色谱法，可以提高工作效率；若样品量多，水样浑浊或基质较复杂，可用气相分子吸收光谱法直接测定，无需前处理，节省分析时间。只有根据具体情况，针对性地选择适当的检测方法，准确、高效地检测出水质中NO2-N的含量，为环境监测提供可靠的数据支撑。