环境监测中氨氮标准曲线的长期稳定性研究

工　程　技　术

环境监测中氨氮标准曲线的长期稳定性研究

王红　　卢玉环

（安徽省广德县环保局　　安徽宣城　　２４２２００）

摘　要：用钠氏试剂分光光度法绘制了氨氮标准曲线。同一实验室不同实验员，３个月绘制的三条标准曲线，经Ｆ检验，残余标准偏差Ｓ不存在显著性差异，经ｔ检验斜率ｂ及截距ａ也不存在显著性差异。可以认为用钠氏试剂分光光度法分析水质氨氮，其标准曲线具有较好的重现性和稳定性，可以较长时间使用同一条标准曲线进行未知样品的测定。关键词：钠氏试剂分光光度法　　氨氮　　标准曲线　　稳定性中图分类号：Ｘ８３文献标识码：Ａ文

章

编

号

：１６７２－３７９１（２０１０）０４（ｂ）－００７３－０２

水质的氨氮监测分析是环境监测中较为常用的监测指标之一。而分析氨氮最常用的方法是钠氏试剂分光光度法，具有操作简单、效率高、重现性好等有点。用分光光度法基本原理就是用通过测试已知系列标准浓度的吸光度值与对应的浓度值建立线性回归方程，再用未知样品的吸光度值带入回归方程即求得样品的浓度值。但是如果经常需要绘制氨氮标准曲线，那么会增加实验员工作负担，也不利于提高分析效率。因此我们通过长时间对氨氮标准进行实验对比分析，认为氨氮标准曲线具有较好的稳定性，可以较长时间使用同一标准曲线。

配置新溶液，再次绘制氨氮标准曲线。

３　　结果与讨论

３．１氨氮标准曲线组间差异性及稳定性实验结果

同一实验室不同两个实验员，三个不同时段配置的氨氮标准溶液系列测得的吸光度见表１。３．２讨论

标准系列测得的吸光度减去空白溶液的吸光度得到的校准吸光度，绘制以氨氮含量（ｕｇ）对应校准吸光度的标准曲线，并求其线性回归方程，同时计算相关系数Ｒ，见表２。

通过检验检验两条曲线的残余标准偏差Ｓ、斜率ｂ以及截距ａ来确定两者差异性是否显著。

３．２．１用Ｆ检验残余标准偏差Ｓ有无显著性差异［２］残余标准偏差Ｆ检验计算公式为：

2

S乙

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｆ＝2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）

S甲

１　　氨氮标准曲线组间差异实验

同一实验室两个不同实验员分别按照下述配置溶液绘制标准曲线。

１．１实验材料及主要试剂

７２２Ｅ型可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）、比色管、氨氮标准溶液（国家环保总局环境科研所）、酒石酸钾钠（上海艾锐化工有限公司）、纳氏试剂。１．２溶液配置［１］

（１）纳氏试剂。称取１６ｇ氢氧化钠溶于５０ｍＬ水中，充分冷却室温。另称取７ｇ碘化钾和１０ｇ碘化汞溶于水中，然后将此溶液在搅拌下徐徐加入氢氧化钠溶液中，用水稀释至１００ｍｌ，贮于聚乙烯瓶中，待用。

（２）酒石酸钾钠溶液。称取５０ｇ酒石酸钾钠溶于１００ｍＬ水中，加热煮沸除去氨，放冷后定容至１００ｍＬ。

（３）铵标准使用液。称取５．０ｍＬ铵标准溶液（５００ｍｇ／Ｌ）于２５０ｍＬ容量瓶中，用无氨水定容，此溶液浓度为１０ｍｇ／Ｌ。１．３绘制标准曲线

称取０、０．５、１．０、３．０、５．０、７．０和１０．０ｍＬ铵标准使用液于５０ｍｌ比色管中，加无氨水至标线，加１．０ｍＬ酒石酸钾钠溶液，混匀。再加１．５ｍＬ纳氏试剂，混匀。放置１０ｍｉｎ后，在波长４２０ｎｍ处，以水为参比，测定吸光度。

式中Ｓ为标准曲线残余标准偏差

1n

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∑(i Y i)

n 2i=1

即可计算得Ｆ值，见表３。

2

分别将甲乙实验员同时绘制曲线的残余标准偏差代入式（１）中查Ｆ分布表，Ｆ０．０５（７，７）＝３．７９，而表３中的Ｆ值均小于３．７９，因而认为两者没有显著性差异，可以合并为一个共同的残余标准偏差Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３。

经计算得Ｓ１＝０．１５２３、Ｓ２＝０．１５４７、Ｓ３＝０．１５３４３．２．２用ｔ检验曲线斜率ｂ有无显著性差异斜率的ｔ检验公式为：

t=

　　　　　　　　　　　　　式中

　　　　　　　　　　　　　　　　　Lxx=

b甲 b乙1Lχ甲χ甲

+

1Lχ乙χ乙

　　　　　　　　　　　　　　　（２）

s

２　　氨氮标准曲线稳定性实验

分别过１个月和３个月后，两名实验员按照上述实验步骤重新

∑(Χ

i=1

n

i

)2

将合并的Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３分别代入公式（２）计算得ｔ１＝－０．００４４、ｔ２＝－０．

表１　氨氮标准溶液系列吸光度值

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影响，且相关系数较好，都在０．９９９以上。

（２）经过３个月，３个不同时段绘制的氨氮标准曲线具有较好的稳定性，并进行了显著性差异检验，结果表明三条标准曲线不存在显著性差异。可以认为氨氮标准曲线具有较好的稳定性能，因而实验室可以长期使用同一标准曲线进行未知样品检测，可以很大程度上减轻实验员的工作负荷，而且又可以获得较为公正的监测结果。

０３９８、ｔ３＝－０．００２７。查ｔ分布表，在自由度Ｎ＝７＋７＝１４，５％的ｔ值为２．１５，而—ｔ１—、—ｔ２—、—ｔ３—均小于２．１５，故而认为三组曲线斜率不存在显著性差异。

３．２．３用ｔ检验曲线截距ａ有无显著性差异截距ｔ检验计算公式为：

t=

a甲 a乙

22

甲乙11　　　（３）s+++

n1Lχ乙χ乙+Lχ甲χ甲n2Lχ乙χ乙+Lχ甲χ甲

将合并的Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３分别代入公式（３）计算得ｔ１＝－０．００９３、ｔ２＝０．０２３５，ｔ３＝－０．００３２。查ｔ分布表，在自由度Ｎ＝７＋７＝１４，５％的ｔ值为２．１５，而—ｔ１—、—ｔ２—、—ｔ３—均小于２．１５，故而认为三组曲线斜率不存在显著性差异。

同理，检验同一实验员三个不同时段标准曲线的显著性差异，选甲为例，其三条曲线相关检验值见表４。

从表４看出曲线残余标准偏差、斜率、截距计算值均小于检验值，因而可以认为三条标准曲线不存在显著性。３．３实验结论

（１）同一实验室内不同实验员用钠氏试剂分光光度法绘制的氨氮标准曲线不存在显著性差异，这表明氨氮标准曲线不受人为因素的

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（第四版）［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，２００２：２７９～２８０．

［２］四川省环境科学学会．环境监测常用数理统计方法［Ｍ］．成都：

四川科学技术出版社，１９８３：９～９３

．

表２

甲乙实验员个月绘制的

３

条氨氮标准曲线

表３

绘制氨氮标准曲线组间差异残余标准偏差的

Ｆ

检验

表４　氨氮标准曲线稳定性显著性差异检验计算结果

（上接

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页）

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