【极限原创】液相色谱法测定水体中的亚硝态氮、硝态氮和总氮

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N02-、NO3-及总氮已列入水体的必检项目，建立水体中N02-、NO3-及总氮的新型、快速、准确检测方法显得极其重要。目前，同时测定亚硝酸盐和硝酸盐的方法主要采用化学发光法、硝酸银电极法、流动注射光度法、二元线性解析一紫外分光光度法及离子色谱法等。这些方法各有优缺点，其中离子色谱法已经被我国列入生活饮用水中N02-和NO3-检验规范方法之一。离子色谱法的采用，改善了N02-和NO3-检测方法的灵敏度，但不普及。

1 实验部分

1．1仪器与试剂

安捷伦HPLC1200。亚硝酸钠、硝酸钾、磷酸、氢氧化钠和过二硫酸钾均为分析纯；磷酸二氢钾为pH缓冲标准物质；乙腈为色谱纯；100 mg/L N02-标准样品、500 mg/L NO3-一N总氮标准样品、(12．275 ±1．55)mg/L TN标准控制样品，均为国家环保总局标样所标样。

1．2 色谱条件

月旭色谱柱，Ultimate XB-C18 4.6 x250,5um(part Number 00201-31043 Serial Number 211302350 Lot Number 2101.77)。柱温为30℃，流速0．8 mL/min，进样体积10ul；流动相：17．5 mmol/L KH2PO4一2 mmol/L H3P04缓冲液(pH 3．5)与乙腈体积比为92．5：7．5，使用前过滤并超声脱气。

1．3实验方法

每100 mL水样加1 mL缓冲液至酸性，过月旭 Welchrom Syringe Filter Nylon 13mm 0.45um(Part Number 00802-02202 Lot Number 140108)滤膜，直接进样10uL测定N02-、NO3-；按照水质总氮测定分析方法处理水样，用HPLC法测定。采集相同水样，按上述GB 11894—89消煮法消解水样后，比色法测定总氮；比色分析水样中NO2一N、NO3--N时，按GB/T 5750—2001《生活饮用水卫生规范》处理，若水样浑浊或色度较深，在100 mL水样中加2 mL氢氧化铝悬浮液，搅拌后静置数分钟，过滤。分取水样或处理后的水样用酸或碱调节至中性，用重氮偶合分光光度法测定NO2--N；另外分取水样或处理后的水样加适量硫酸银一硫酸溶液(10 g/L)，混匀，静置5 min，滴加高锰酸钾溶液至淡红色保持15min不褪色后，用麝香草酚分光光度法测定N03--N。

2结果与讨论

2．1 HPLC法分离、检测N02-和NO3-

采用上述实验条件可完全分离、检测N02-和NO3-，分离度大于1．5，分离效果见图1A。

混合标准溶液4℃低温储存2—3周后，再次测定标液N02-和NO3-含量、保留时间。结果表明：N02-和NO3-含量基本无变化；日问保留时间波动小,NO3- (2.323±0.016 min)、N02- (3.109±0.026 min)。

图1 混合标样、水样中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮及总氮的HPLC色谱图

A．ehromatogram of standard mixture；B．chromatogram of water；

C．ehromatogram of total nitrogen in water；

2．2 N02-和NO3-的校正曲线及检出限

将混合标准储备溶液逐级稀释为含N02-一N和NO3-一N(质量比为l:1)0.1、0.5、1.0、5.0、7.0、8.0 mg/L的混合标准工作液，分别进样10uL，进行5次HPLC/UV测定。以峰面积为纵坐标，标准样品中氮的质量为横坐标制作校正曲线。按选定的色谱条件和检测方法测得N02-和NO3-的线性检测范围(以N计，下同)为l一80 ng。两组分同时测定的线性回归方程为：Y=8.681 X+3 897，r=0.999 9(N02-)；Y=31.013 X+11 510，r=O.999 9(NO3-)。其中，Y：响应值，X：标样中氮的质量(ng)；方法检出限：N02-：0.4 ng、NO3- ：0.09 ng。其中使用质量浓度为1.0、5.0、8.0mg/L的N02-和NO3-的混合工作液，分别进样，重复5次做精密度并加标样做回收，得N02-和NO3-的平均相对标准偏差分别为0.78%和0.23%，回收率：N02-:99.0%～102.2%、和NO3-:98.9%～99.5%。

2．3 水样检测分析与回收率实验

实验水样和标准样品经过简易处理，进样10ul，进行HPLC/UV检测，计算水样中N02-和NO3-和TN的浓度。为研究证明方法使用的可靠性，将本文1.1标准样品做适当稀释处理，用本分析方法测定，结果吻合(见表1)。说明按该色谱法对水样中N02-和NO3-和TN分析测定具有较好的准确性。

表1 国家环境标准样品的测定结果

2．3．1样品取于三处地方（编号为001,002,003），按上述方法测定其中的N02-和NO3-和TN。结果见表2，谱图见图1B、1C。

2．3．2 回收率 分取10 mL分析水样各加入10 ug N02-和NO3-的标准样品，过0.45um滤膜，测定水中N02-和NO3-的回收率；在测定水样TN时，按每25 mL水样加2 mL TN控制标准样品，做标样回收。计算含量及回收率(见表2)。结果表明：N02-和NO3-和TN在水样中的回收率良好。

表2环境水样中NO；．N、NO：-．N和TN的测定结果及回收率实验(n=5)

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