紫外分光光度法测定地表水中的硝酸盐氮方法探讨

《河南水利与南水北调》2013年第4期

H E N A N

0.引言

硝酸盐氮是含氮有机物经过无机化作用后的最终产物。硝

酸盐氮是水体受到含氮有机物污染程度的一个重要指标。在地

表水中，硝酸盐氮含量较低，某些地下水、工业废水和生活污水

中含硝酸盐氮较高，过多的硝酸盐氮对人体有害。饮用了含硝酸

盐氮高的水，可使血液中变性血红蛋白增加。硝酸根离子易转化

生成致癌物质亚硝酸胺。因此，生活饮用水标准中要求硝酸盐氮

的含量不允许超过１０ｍｇ／Ｌ。

测定硝酸盐的方法很多。目前比较常用的方法有酚二磺酸

分光光度法、镉—铜还原法或锌—镉还原法。但是这两种方法都

有一定的局限性。酚二磺酸分光光度法操作有一定的难度，而且

受到Ｃｌ－，ＮＯ２－，ＮＨ４＋等离子的影响，如果要消除这些干扰，处理

水样时比较麻烦。镉—铜还原法操作麻烦，而且还费时。锌—镉

还原法存在很强的盐误差。本文主要介绍紫外分光光度法测定硝酸盐氮，该方法操作简便、快速、干扰少、准确度高、精密度好。还对硝酸盐氮的最佳吸收波长进行了探究；对水样的预处理、监测结果的精密度和准确度进行了实验验证，结果表明用紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮的方法是可行的、可靠的。

1.波长的选择

紫外光的波段在１００～４００ｎｍ之间，而１００～２００ｎｍ处在真空紫外光谱区（又称远紫外区），硝酸盐在２００～２４０ｎｍ的波长范围内有明显的吸收峰，用去离子水做参比溶液测定浓度为０．５ｍｇ／Ｌ在２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、２５０ｎｍ的吸光度，以波长为横坐标，以相对吸光度为纵坐标作标准曲线，如表１。

由图１知最大吸收波长在２１０ｎｍ左右，随着波长的增加吸光值逐渐减少，但是最大吸收波长为仪器的边缘波长，通常稳定性不好，根据波长的灵敏度和地表水硝酸盐氮的含量范围以及干扰程度最小选２２０ｎｍ作为最佳测量波长。

2.精密度和回收率的测定

在表２中是分别取几个不同浓度处理过的水样２５ｍｌ于５０ｍｌ的比色管中加去离子水至刻度再分别加１ｍｌ、浓度为１ｍｏｌ／Ｌ的盐酸和１００ｍｇ／Ｌ标准贮备液０．１ｍｌ在和测定水样相同的条件下进行测定，读取紫外吸光度值，以Ａ２２０－２Ａ２７５带入标准曲线计算出硝酸盐氮的含量。

表2水样中硝酸盐氮回收率测定结果表

紫外分光光度法测定

地表水中的硝酸盐氮方法探讨

□李平（河南省周口水文水资源勘测局）

摘要：文章主要介绍了用紫外分光光度法测定硝酸盐氮，该方法操作简便、快速、干扰少、准确度高、精密度好。还对硝酸盐氮的最佳吸收波长进行了探究；对水样的预处理、监测结果的精密度和准确度进行了实验验证。

关键词：紫外分光光度法；地表水；硝酸盐氮；测定

表1紫外光吸光曲线表

λ（ｎｍ）２００２０５２１０２１５２２０２２５２３０２３５２４０２４５２５０

Ａ０．１２１０．１２７０．１３１０．１３０．１２８０．１２４０．１１９０．１１３０．１０４

０．０９００．０７０

图1紫外光吸光曲线图

监测水样样品含量（ｍｇ／Ｌ）加标后含量（ｍｇ／Ｌ）加标浓度（ｍｇ／Ｌ）回收率（％）

水样１２．０３８２．２４００．１９７１０４．２

水样２２．４４３２．６４２０．１９７１０２．４

水样３５．３７６５．５７００．１９７９９．８

平均值１０２．１

相对标准偏差％２．２１

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根据表２结果，用紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮，可以

保证加标回收率在９５．０％～１０５．０％范围之间内，其相对标准偏差为２．２１％，完全符合分析方法中的规定，说明紫外分光光度法具有可靠性。

3.标准样品的测定结果

国家环境保护总局标准样品的测定结果见表３，均在硝酸盐氮的标准值０．５６９～０．６２１ｍｇ／Ｌ范围之内，标准偏差为０．０１５，说明本方法准确可靠。

表3硝酸盐氮标准样品的测定结果表

4.结论

应用紫外分光光度法测定地表水中的硝酸盐氮，并对最佳测定波长进行探究，测定硝酸盐氮标准样品、标准曲线、加标回收率等。标准曲线的相关系数为０．９９９８９，加标回收率在９９．８％～１０４．２％范围之内，相对标准偏差为２．２１％。其线性范围宽，标准样品的测定结果都在硝酸盐氮的标准值０．５６９～０．６２１ｍｇ／Ｌ之间，其相对标准偏差２．５３％，测定结果令人满意。且方法快速、准确、简单、灵敏度高、干扰少，完全能够满足当前水环境监测的需要，值得推广。

收稿日期：２０１３－０１－１５

（责任编辑：左英勇）

序号类型测定浓度（ｍｇ／Ｌ）

１标准试样０．５８２２标准试样０．５８６３标准试样０．６１３４标准试样

０．６０６平均值０．５９６

相对标准偏差％

２．５３

1.调压阀的选型计算

调压阀的选型主要是根据设计规范所规定的机组甩负荷时蜗壳最大压力上升值和机组最大转速升高率以及引水系统各端面最小压力，结合水轮发电机组参数计算选择调压阀的直径Ｄｘ、行程Ｙｘ，确定机组的快关时间Ｔｓ和机组的慢关时间Ｔｓｓ。１．１电站初步设计选型基本参数

水轮机型号：ＪＰ５０２（Ｏ°）－ＬＪ－１２２，最大水头：２７ｍ，额定

水头：２２．５ｍ，最小水头：１０．５ｍ。发电引水隧洞长：１１３０ｍ，洞径：３．６ｍ，支管长：２０ｍ，管径：１．８ｍ。发电引用流量：２３ｍ３／ｓ，校核洪水位：１３３３．５２ｍ，设计洪水位：１３３１．８３ｍ，正常运行高水位：１３３１．００ｍ，最低运行水位：１３０５．００ｍ，设计尾水位：３０２．８６ｍ，最低尾水位：１２９９．２５ｍ。１．２管道特性常数计算

根据规范规定并考虑一定的安全裕度取蜗壳最大压力上升值ξ＝４０％、机组最大转速升高率β＝５０％进行计算；ΣＬｉＶｉ＝２５３０、ΣＬ＝１１５０ｍ、水击波速ａ＝１０００ｍ／ｓ；机组转动惯量ＧＤ２＝１５ｔ．ｍ２将参数代入管道特性计算公式：黔中水利枢纽渠首电站

调压阀选型计算及仿真验证

□姚庆祝（贵州省水利水电勘测设计研究院）

摘要：黔中水利枢纽工程渠首电站采用以阀代井的方案，在初步设计阶段通过选型计算，选用两台Φ８００／８０的调压阀。通过对设

置Φ８００／８０调压阀的渠首电站水力过渡过程进行仿真计算，分析得出设置Φ８００／８０调压阀能够满足规范和设计要求的结论。关键词：黔中水利枢纽；渠首电站；调压阀；选型；仿真计算

作者简介：姚庆祝（１９８２－），男，工程师，主要从事水力机械专业设计工作。

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