６８ １耋琅｜Ｉ舛妓 ２０１０年第６期 水质总氮测定方法的改进 陈涵贞，苏德森，杨 苏，吕 新，陈丽华，李明仁 （福建省农业科学院中心实验室，福建省重点公共实验室精密仪器农业测试实验室３５０００３） 摘要：针对碱性过硫酸钾紫外分光光度法测定水质总氮试剂空白值高的现象，通过提纯过硫酸 钾试剂和改变氢氧化钠浓度对水质总氮测定方法进行了改进，降低了空白值，水样加标回收试验 回收率达９３．３％～９６．８％。 关键词：水质；总氮；测定方法；过硫酸钾 一般天然水中总氮含量不高，随着经济的快速 ①碱性过硫酸钾溶液（４０ ｇ／Ｌ＋ｌ２ ｇ／Ｌ）：称取 发展，受大量农业生产、养殖污水排放以及农田施 ４ ｇ二次重结晶过硫酸钾（Ｋ Ｓ２Ｏ。），溶于５Ｏ Ｉｌｌｌ水 用化肥等多种因素的影响，使水中有机氮和无机氮 中，称取１．２ ｇ氢氧化钠（ＮａＯＨ），溶于３０ ＩＩｌｌ水 化合物含量增加，生物和微生物的大量繁殖，消耗 中，待其温度降低到室温将二者混合定容至１００ 水体中的溶解氧，使水质恶化。总氮是有机氮和无 ｍｌ，临用前配制。 机氮含量之和，是衡量水质的重要指标之一。因 ②钾标准储备溶液Ｃ（ＫＮＯ ）＝１００ 此，总氮测定的准确度显得尤其重要。在实际分析 ｍｇ／Ｌ）：钾（优级纯）在１０５—１１０￣Ｃ烘箱中干 中发现，国标ＧＢ１１８９４—１９８９《碱性过硫酸钾消解 燥３ ｈ，置干燥器中冷却后，称取０．７２１８ ｇ，溶于 紫外分光光度法》测定水质总氮 Ｊ，因过硫酸钾的 水中，转移１０００ ｍｌ的容量瓶中，加入１—２ ｍｌ三 纯度和氢氧化钠浓度的影响，造成试剂空白值异常 氯甲烷，用水稀释至标线，在０～１０℃暗处保存。 高，影响测定结果的准确度 Ｊ。 钾工作液Ｃ（ＫＮＯ ）＝１０ ｍｇ／Ｌ：将储备 本文针对水质总氮测定方法中存在的问题进行 液稀释１０倍为工作液。 了大量的试验，通过对过硫酸钾试剂进行重结晶提 ③总氮标准物质溶液：由国家标准物质中心处 纯和改变氢氧化钠浓度等方法的改进，使方法更加 购买，准确移取标准样品溶液１０．０ｏ ｍｌ，用纯水稀 实用。采用改进的方法对农田灌溉水、武夷山和闽 释至２５０ ｍｌ，浓度真值为（１．２１±０．０７）ｍｇ／Ｌ。 江水域的水样总氮进行测定，获得了满意的结果。 １．３样品处理 １材料与方法 移取１０．ｏ０ ｍｌ水样，置于比色管中，加入４ ＩＹｌｌ １．１仪器 碱性过硫酸钾溶液，盖上磨口塞。将比色管置于压 ＴＵ一１９０１双光束紫外可见分光光度计；ＢＯＸ－ 力蒸汽灭菌器中加热，使压力表指针到１．１—１．４ ＵＮ立式压力蒸汽灭菌器；ＡＫＬＨ—ＶＩ一５—４Ｏ超纯 ｋｇ／ｃｍ ，温度达１２０～１２４￣Ｃ后开始计时，定时３０ 水器（电阻率１８．２５ ＭＱ・ｃｍ）；２５ ｍｌ玻璃刻度具 ｍｉｎ。待温度完全降至室温，开阀放气，移去外盖， 塞磨口比色管。 取出比色管，冷却，用新鲜纯水稀释定容至２５ ｌｌｌｌ １．２试剂 标线，混匀。 １．４测定 标准溶液工作曲线配制：分别移取钾标准 收稿日期：２０ｌ０—１Ｏ—Ｏ８ 作者简介：陈涵贞，女，１９５６年生，副研究员。 工作液０．００、０．５０、１．００、２．００、４．００、５．００ ｍｌ， 基金项目：福建省科技计划重点项目（２００８Ｙ００２６）；福建省科 其标准溶液浓度为０．００、０．２０、０．４０、０．８０、 技计划重大专项前期研究项目（２００５ＹＺ１００５）；福建 １．６０、２．Ｏ０ ｍｇ／Ｌ，置２５ ｍｌ比色管中，加水稀释至 省科技计划省属公益类科研院所基本科研专项 １Ｏ．ｏｏ ｍｌ，各加入４ ｍｌ碱性过硫酸钾溶液，按上述 （２００９Ｒ１００３４—３）。 步骤进行。同时以ｌ０ ｒｒＩｌ水代替水样外，其余与水 ２０１０年第６期 样测定步骤相同进行空白试验。 １耋琅｜｜铆姨 ６９ 过硫酸钾在波长２２０ ｒｉｍ处有较大吸收峰，往往出 １．５结果计算 计算公式：ｃ ＝ 式中：Ｃ 为总氮含量（ｍｇ／Ｌ）；ｍ为试样测出 现空白值很大，一般要求测定空白值的吸光度小于 ０．０３０为好，而市售过硫酸钾纯度无法满足测定要 求，因此必须对过硫酸钾进行重结晶，去除杂质， 提高纯度，降低空白吸光度。方法为称取８０ ｇ过硫 酸钾溶解于１０００ ｍｌ超纯水中，于５５￣Ｃ水浴中溶 解，冷却，置４℃冰箱中进行重结晶，弃去水相。 含氮量（ｍｇ）；Ｖ为测定用试样体积（Ｌ） ２结果与分析 ２．１过硫酸钾二次重结晶 再溶解，如此重复再进行１次，放置干燥器中干 在总氮测定中，碱性过硫酸钾是作为氧化剂参 燥，本试验选择二次重结晶的过硫酸钾作为氧化 与反应的，氧化剂的质量对试验的影响很大。由于 剂，结果见表１。 表１ 不同纯度过硫酸钾总氮测定空白值 ２．２氢氧化钠浓度确定 表３标准溶液浓度线性回归方程及相关系数 在碱性介质中（ｐＨ＞１２）可加快Ｋ：Ｓ：Ｏ 的分 总氮标准溶液系列（ ｇ／ｍ１） 线性回归方程 相 数 解，使Ｋ：Ｓ：Ｏ 的氧化性能提高，从而提高方法的灵 敏度。由于氢氧化钠的纯度和浓度均对试验空白值 ０．００、０．２０、０．４０、０．８０、１．６０、２．００ Ａ＝０．２２５６Ｃ＋０．０３３７ ０．９９９３ 影响很大，试验中除选择优级纯试剂外，还必须对 ２．４方法精密度测定 氢氧化钠的浓度进行试验。在２５ ｍｌ比色管中加入 ｌＯ ｍｌ水，各加入４ ｍｌ过硫酸钾溶液和不同浓度氢 在确定的条件下，对同一水样重复进行８次测 氧化钠溶液，试验结果见表２。 定，相对标准偏差（ＲＳＤ）为２．３％，结果见表４。 表４方法精密度测定（ｎ＝８） 表２不同浓度的氢氧化钠总氮测定吸光度 总氮（ｍｇ／Ｌ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８平均值 ＮａＯＨ浓度（ｇ／Ｌ）８ １０ １２ １５ ２０ ＲＳＤ（％） １．８２ １．７７ １．６９ １．７１ １．７４ １．７６ １．７４ １．７３ １．７４ ＮａＯＨ用量（ｍ１） 吸光度（Ａ） ｏ・０１６ ０・０２５ ０・０２７ ０．０５２ ０．０７８ ２．５水样回收试验 结果表明，用８ ｇ／Ｌ氢氧化钠浓度时吸光度较 按照改进后的分析条件，对农田灌溉水、武夷 小，不能使过硫酸钾完全分解，测定的灵敏度较 山和闽江水域的水样总氮进行标准加标回收试验， 低；随着氢氧化钠浓度提高，介质中碱度也提高， 其回收率为９３．３％～９６．８％。由表５可知，改进后 可以促进过硫酸钾分解，从而使测定的灵敏度提 的总氮测定方法，大大地降低了试剂的空白值，满 高。但在过高的碱度下，空白值显著增高。试验选 表５水样中总氮的回收率试验 择１２ Ｌ的氢氧化钠溶液作为介质，同时试剂空白 值满足方法规定要求。 ２．３标准溶液浓度范围选择 分别移取不同用量标准溶液稀释成浓度适宜的 系列标准溶液，按上述改进条件进行测定。试验表 明，在试验选定的范围内溶液浓度与吸光度成良好 的线性关系，线性拟合回归方程及相关系数见表３。 注：农田水为样品稀释５倍的测定结果，河水直接取样测定。 ７０ 旅｜｝；》｝姨 ２０１０年第６期 鳗鲡配合饲料品质分析 林虬 （福建省农业科学院中心实验室，福建省水产饲料质量监督检验站传统鳗鲡饲料配方稳定，品质优良。然而近年 来鱼粉价格高涨，增加了以进Ｅｌ鱼粉为主要蛋白原 料的鳗鲡饲料成本。为减轻对鱼粉的需求压力，各 种蛋白原料替代了部分鱼粉，虽降低了鳗鲡饲料的 ３５０００３） 粗蛋白质含量。它包括了真蛋白质和一些非蛋白质 含氮物，测定结果不能准确表达饲料中纯蛋白、肽 和游离氨基酸的真实含量，不能测定是否含有无营 养价值的非蛋白氮。须采用成分分析方法及相应的 弥补措施。目前比较可靠的测定方法有氨基酸总量 分析、必需氨基酸分析和非蛋白氮分析。须采用氨 基酸组成、非蛋白氮成分分析与辅助检测方法。 １．１氨基酸总量 价格，却对饲料品质造成了不同程度的影响。根据 现行鳗鲡配合饲料标准，针对当前鳗鲡配合饲料中 鱼粉蛋白替代物导致的品质问题、养殖效果和检测 方法进行探讨，以期对广大鳗鱼养殖者提供参考。 １蛋白质 蛋白质含量是饲料最主要的指标，现行标准中 其含量低限分别为：白仔５０．０％、黑仔４７．０％、 幼鳗４５．０％和成鳗４３．０％。由于鱼粉资源减少等 原因，对于是否适当降低蛋白质含量指标，以利使 氨基酸总量能够反映饲料中纯蛋白含量。以高 质量鱼粉为例，氨基酸总量通常在粗蛋白含量的 ９０％以上，两者若相差太大，表明可能掺有非蛋白 氮物质。ＧＢ／Ｔ １８２４６—２０００《饲料中氨基酸的测 用其他替代蛋白原料，在行业中还存在争议。通常 饲料中蛋白质含量越高，鳗鱼的生长越快、饲料转 化率越高。蛋白含量降低，饵料系数随之降低，将 延长鳗鱼的养殖周期，未必能使鱼粉用量减少，甚 至可能适得其反。ＧＢ／Ｔ ６４３２—１９９４《饲料中粗蛋 定》是用液相色谱法分离测定各种氨基酸组分含 量。氨基酸总量测定值与粗蛋白含量结果不一致， 是前处理过程中部分氨基酸破坏损失造成的。该法 有几种不同的蛋白水解前处理方式，适用于不同种 类氨基酸分析，考虑到检测费用，建议采用常规水 解法测定各氨基酸含量的总和，虽然该法未能测出 白测定方法》是用凯氏定氮法测出饲料样品中的氮 含量后，乘以６．２５（蛋白质的换算系数）换算成 收稿日期：２０１０—０８—１６ 色氨酸，且含硫氨基酸测定结果偏低，但可作为氨 基酸总量的参考值。 １．２必需氨基酸 作者简介：林虬，男，１９６３年生，副研究员。 基金项目：福建省科技计划省属公益类科研院所基本科研专项 （２０１０Ｒ１０２７—１）。 高品质鱼粉的氨基酸组成基本能满足鳗鱼对氨 基酸平衡的需求，故现行标准只规定了必需氨基酸 蛋氨酸低限含量，分别为白仔１．３％、黑仔１．１％、 量 量 足总氮测定要求，提高了测定结果的准确度。 ３结论 在水质总氮测定时，过硫酸钾、氢氧化钠试剂 的纯度和浓度对试验数据的准确性至关重要，通过 提纯过硫酸钾试剂和改变氢氧化钠浓度对水质总氮 测定方法进行了改进，降低了空白值，水样加标回 收试验回收率达９３．３％～９６．８％。试验使用超纯水 后方可开阀放气。 参考文献： ［１］国家环境保护总局．水和废水监测分析方法［Ｍ］．第４版， 北京：中国环境科学出版社，２００２：２５４—２５７． ［２］黄云望，徐立江，戚华珍．测定水中总氮时影响空白吸收值的 若干因素分析［Ｊ］．能源环境保护，２００９，２３（６）：５１—５４． ［３］钱宇红，邱燕．过硫酸钾氧化一紫外分光光度法测定水中总氮 方法的研究［Ｊ］．环境研究与监测，２００７，２０（２）：３２－３３． 为好，试验前所用的器皿须用盐酸浸泡洗涤干净， 水样消解时间要满足０．５ ｈ，待温度完全降至室温 （责任编辑：刘新永）
