
ICS 13.060
Z 10 T/ZJATA 0025—2024
浙
江 测 试 团 体 标 准
T/ZJATA 0025—2024
水质 总氮测定
预制变色酸试剂分光光度法
Water quality—Determination of total nitrogen
—Prefabricated chromogenic acid reagent spectrophotometric method
2024 - 07- 08 发布
2024 - 08 - 08 实施
浙 江 省 分 析 测 试 协 会 发 布
T/ZJATA 0025—2024
目 次
前
言................................................................................................................................................................II
1 范围.....................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件.................................................................................................................................................1
3 术语和定义.........................................................................................................................................................1
4 方法原理.............................................................................................................................................................2
5 干扰与消除..........................................................................................................................................................2
6 试剂或材料.........................................................................................................................................................2
7 仪器和设备.........................................................................................................................................................3
8 采样和样品.........................................................................................................................................................3
9 测定条件.............................................................................................................................................................4
10 分析步骤...........................................................................................................................................................4
11 结果计算与表示...............................................................................................................................................5
12 准确度...............................................................................................................................................................5
13 质量保证和质量控制...................................................................................................................................... 5
14 废弃物处理.......................................................................................................................................................6
15 注意事项...........................................................................................................................................................6
附录 A(规范性).................................................................................................................................................7
附录 B(规范性).................................................................................................................................................8
参考文献.................................................................................................................................................................9
I
T/ZJATA 0025—2024
前
言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则
第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。考虑到生态环境监测类标准的专业性和特殊要求,本文件主要内容按 HJ 168-2020《环境监测 分
析方法标准制修订技术导则》的规定编制。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由浙江省分析测试协会提出并归口。
本文件起草单位:浙江省生态环境监测中心、浙江迪特西科技有限公司
本文件验证单位:浙江省海洋生态环境监测中心、浙江省杭州生态环境监测中心、浙江省台州生态
环境监测中心、浙江省绍兴生态环境监测中心、浙江省金华生态环境监测中心、浙江环境监测工程有限
公司、中科检测技术服务(嘉兴)有限公司。
本文件主要起草人:史斌、傅强、魏君、俞慧萍 、朱晓丹、徐凯玲、朱静静、王立群、尹东光、
冯良、丁亮、肖宇星、包伟方。
II
T/ZJATA 0025—2024
水质 总氮测定 预制变色酸试剂分光光度法
警告:预制试剂含有硫酸。使用本文件的实验人员应注意安全防护,避免与试剂直接接触,实验过
程中应防止试剂泄露。
1 范围
本文件描述了测定水中总氮的预制变色酸试剂分光光度法。
本文件适用于地下水、生活污水和工业废水中总氮的测定。
本文件的方法检出限为 1.0mg/L,测定下限为 4.0mg/L,未经稀释水样的测定上限为 100mg/L。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
HJ 91.1 污水监测技术规范
HJ 164 地下水环境监测技术规范
HJ 168—2020 环境监测分析方法标准制订技术导则
HJ 924 COD 光度法快速测定仪技术要求及检测方法
3
术 语 和 定 义
3.1
总氮
total nitrogen(TN)
指在本文件规定的条件下,测定的样品中溶解态氮及悬浮物中氮的总和,包括亚硝酸盐氮、硝酸盐
氮、无机铵盐、溶解态氨及大部分有机含氮化合物中的氮。
[来源:HJ 199—2023,3.1]
3.2
预制试剂 precast reagent
通过预先在生产工厂完成某种分析所需几种试剂的称量、溶解、混合、分装等流程,得到独立包装、
即开即用的化学试剂产品。
[来源:T/ZJATA 0001—2020,3.2]
3.3
实验室空白试验 laboratory blank test
将实验用水代替实际样品,按照与实际样品一致的分析步骤进行测定的过程。
[来源:T/ZJATA 0001—2020,3.3]
3.4
全程序空白试验 whole program blank test
将实验用水代替实际样品,置于样品容器中并按照与实际样品一致的程序进行测定的过程。
注:一致的程序包括运至采样现场、暴露于现场环境、装入采样瓶中、保存、运输以及所有的分析步骤等。
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[来源:T/ZJATA 0001—2020,3.4]
4 方法原理
在碱性条件下,试样和过硫酸钾在 125℃下消解 30min,将含氮化合物的氮氧化成硝酸盐。消解结
束后,加入偏重亚硫酸钠试剂消除卤素类氧化物的影响。在强酸性介质中,硝酸盐和变色酸形成一种黄
色配合物,于波长 420nm 处测定吸光度值。
注:测定某些工业废水中的难氧化物质时,总氮的测定结果可能会与用其他文件方法测定的结果不同,此时总氮值
的大小取决于被测水样的组分和所采用的分析方法。
5 干扰与消除
本文件方法主要的干扰因素为非干扰物质钡、钙、镉、铁、铅、镁、有机碳、pH 值、磷、硅、银、
锡及干扰物质溴化物、氯化物。
当氯化物浓度大于 3000mg/L,溴化物浓度大于 240 mg/L 时会产生正干扰,可以通过稀释试样来减
少影响。
6 试剂或材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。
6.1
实验用水的制备
无氨水:实验室纯水器直接制备,或直接购买市售纯水,应满足实验空白要求。
6.2
总氮预制试剂
适用于测定总氮值为 5mg/L~100mg/L 的样品,主要组成成分应包括:
——试剂 A,过硫酸钾(K2SO8);
——试剂 B,氢氧化钠(NaOH);
——试剂 C,偏重亚硫酸钠(Na2S2O5);
——试剂 D,变色酸(C10H8O8S2)。
预制试剂在常温避光条件下,应至少能稳定保存1年。
预制试剂在使用前应进行消耗性材料的质量检验,检验方法按附录A执行。
6.3 总氮标准溶液
6.3.1
硝酸钾(KNO3),基准试剂或优级纯。在105℃~110℃下烘干2h,在干燥器中冷却至室温。
6.3.2
总氮标准贮备液Ⅰ,ρ(N)=1000 mg/L。称取硝酸钾(6.3.1)7.218 g,溶于适量水,移入1000 ml
容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。加入1~2ml三氯甲烷作为保护剂,在0 ℃~10 ℃暗处保存,可稳
定6个月。也可直接购买市售有证标准溶液。
6.3.3
总氮标准系列使用液。总氮值分别为 0、5.00mg/L、10.0mg/L、20.0mg/L、50.0mg/L、80mg/L
和 100mg/L。分别量取 0、0.50ml、1.00ml、2.00ml、5.00ml、8.00ml 和 10.00ml 的总氮标准贮备液Ⅰ(见
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6.3.2),加入相应的 100ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。此系列溶液使用当天配制。
6.4
硫酸(H2SO4),ρ=1.84 g/ml。
6.5
硫酸溶液(H2SO4),1+35。
6.6
氢氧化钠溶液(NaOH),ρ=20 g/L。
7 仪器和设备
7.1 分光光度计:应符合 HJ924 的相关要求,具备数据存储、曲线存储、查阅、校准等功能,能清晰
显示浓度值和吸光度值。分光光度计具 420nm 波长,配套的比色器为专用的消解比色管。在正常工作
时,吸光度示值稳定性、测量重复性和测量误差应符合 HJ 924 中规定的性能指标要求。仪器测量范围
应满足方法测定范围的要求。
7.2 恒温消解器:应符合 HJ 924 的相关要求,应具有自动恒温加热、计时鸣叫等功能,有透明且通风
的防消解液飞溅的防护盖。恒温消解器加热孔深度一般不低于或高于消解管内反应液高度 5mm,加热
后应在 10min 内达到设定的温度(165℃±2℃)。
7.3 消解比色管:应符合 HJ 924 的相关要求,其材质应由耐酸玻璃制成,在 165℃下能承受 600kP 的压
力,管盖应耐热耐酸,使用过程中应加强外观检查,所有消解比色管和管盖均无任何破损或裂纹,其用
于光度测定的部位应光滑透明且无擦痕、粗糙和沾污。
7.4 消解比色管支架:能耐 165℃以上高温,方便消解比色管的放置和取出,不可擦伤消解比色管光度
测量的部位。
7.5 吸量管、容量瓶:A 级。
7.6 移液器(枪):最小分度体积不大于 0.01ml。
7.7 一般实验常用仪器和设备。
8 采样和样品
8.1 样品采集与保存
按照 HJ 91.1、HJ 164 的相关规定采集样品。
将采集好的水样贮存在采样瓶中,用硫酸(6.4)调节 pH 至 1~2,常温下可保存 7 d。-20 ℃以下
冷冻,可保存 30 d。
8.2 样品的预处理
在吸取水样进行分析前,应振摇样品瓶使其均匀,必要时应将水样进行均质化处理,可使用电磁搅
拌器进行搅拌,以确保组分均匀。
3
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8.3 水样稀释
如果水样的总氮值超过方法的测定上限时,需用水稀释原样,一般每次稀释取样量不少于 5ml。
9 测定条件
由于测试结果取决于测定条件,设定的分析测定条件应保证测试时,被测组分与预制试剂生成的络
合物能够得到有效的识别。本文件分析测定条件见表 1。
表 1
分析测定条件
测定范围 (mg/L) 预制试剂 取样体积 (ml) 消解比色管规格 (mm) 波长 (nm) 消解温度 (℃) 消解时间 (min)
量程 (5-100) 试剂 A(过硫酸钾溶液) 试剂 B(氢氧化钠溶液) 试剂 C(偏重亚硫酸钠) 试剂 D(变色酸) 1.00 φ16×100 420 125±2 30
10 分析步骤
10.1 标准曲线
分光光度计(7.1)具有制作校准曲线功能,测定时可使用预制试剂生产商提供的校准曲线,使用
前需用总氮标准使用液(6.3.3)对曲线进行核查。
当测试条件、仪器性能、试剂、人员等实验条件发生较大改变时,会对校准曲线的符合性带来一定
的影响,尤其对低浓度水平的测定影响会更大,应核查校准曲线的符合性,核查时,选取曲线相应的低、
中、高浓度点的标准溶液进行测定。
核查时,其测定结果与曲线对应点浓度之间的误差应不超过表 2 规定的限值。如果需要自行建立校
准曲线测定样品,按附录 B 执行。
表 2
校准曲线的符合性要求
校准曲线
总氮浓度点(mg/L) 相对误差(%)
5.00 ±10
10.0 ±10
80.0 ±10
10.2 试样测定
10.2.1 打开恒温消解器,使温度稳定在 125℃±2℃ 之间。
10.2.2 选定装有预制试剂的消解比色管 A,经外观检查合格后,打开密封盖。
10.2.3 每支消解管中分别加入 4 滴试剂 B,准确加入 1ml 混匀后的水样,盖紧密封盖,摇匀。
10.2.4 将消解比色管放入恒温消解器的加热孔中,待温度回升至125℃±2℃开始计时,加热消解 30min。
10.2.5 取出消解比色管降温,待消解比色管冷却至室温;加入 2 滴试剂 C 至每支管中,摇匀,静置 3min。
4
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10.2.6 将消解比色管 A 内的样品准确移取 1.0ml 至显色管 C 内,拧紧管盖上下摇匀。
10.2.7 室温静置 15min,显色。
10.2.8 用实验用水代替水样,按照 10.2.1 至 10.2.7 的步骤进行实验室空白试验。空白试验应不少于 2
个平行样,选择总氮浓度值较低的实验室空白样作为参比溶液。
10.2.9 用无毛纸擦净消解比色管外壁,以实验室空白样作为参比溶液,在 420nm 波长处直接读取总氮
浓度值。当分光光度计带有自动取均值功能时,每支样品管读数 1 次作为最终浓度值;当分光光度计无
自动取均值功能时,为减少读数误差,每支样品管转动应不少于 3 个方向,记录读数,取平均值作为最
终浓度值。
11 结果计算与表示
11.1 结果计算
水样中总氮以质量浓度ρ计,按公式(1)计算:
ρ=ρ′×f ……………………(1)
式中:
ρ-水样的总氮值,单位为毫克每升(mg/L);
ρ′-分光光度计直接测定的总氮值,单位为毫克每升(mg/L);
f-水样的稀释倍数。
11.2 结果表示
当总氮测定结果小于 10.0mg/L 时,保留至小数点后 1 数;当测定结果大于或等于 10.0mg/L 时,保
留三位有效数字。
12 准确度
12.1 精密度
按 HJ168—2020 要求,7 家实验室对总氮浓度为 4.53mg/L、51.5 mg/L、82.8 mg/L 的统一有证标准
物质/标准样品分别进行测定:重复性限为 0.53mg/L~5.00 mg/L,再现性限为 0.58 mg/L~6.79mg/L。
7 家实验室对地下水、生活污水、工业废水样品进行测定,实验室内相对标准偏差为 1.1%~8.2%,
实验室间相对标准偏差分别为 1.7%~5.6%,重复性限为 0.70 mg/L~6.78mg/L,再现性限为 1.03 mg/L~
7.19 mg/L。
12.2 正确度
按 HJ168—2020 要求,7 家实验室对总氮浓度为 4.53mg/L、51.5 mg/L、82.8 mg/L 的统一有证标准
物质/标准样品分别进行 6 次重复测定,相对误差分别为 0.12%、-0.86%及-0.61%,相对误差最终值分
别为 0.12%±2.6%、0.86%±1.7%、0.61%±2.1%。
7 家实验室分别对多种不同类型、不同行业的总氮浓度为:5.14 mg/L、20.4mg/L、49.5 mg/L、78.5
mg/L 的实际水样按要求加标后进行测定,包括地下水、生活污水、医药废水和化工废水样品进行 6 次
重复测定:加标回收率范围分别为:92.6%~108%、94.8%~109%、91.2%~104%及 97.1%~102%;加
标回收率最终值分别为:102%±5.02%、103%±4.92%、98.7%±4.45%及 99.2%±1.80%。
13 质量保证和质量控制
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T/ZJATA 0025—2024
13.1 空白试验
每批次样品(≤20 个)应至少做 2 个实验室空白样,以空气为参比,在 420nm 波长处测定,空白
试验浓度差值应不大于本标准的方法检出限,否则应检查预制试剂(含消解比色管)质量,器皿、实验
用水的污染状况及分光光度计性能。
13.2 全程序空白
每批样品至少做 1 个全程序空白样,测定结果应低于方法检出限,否则应查明原因,重新分析至合
格后才能测定样品。
13.3 精密度控制
每批样品(≤20 个)至少测定 10%的平行样,样品数量≤10 个时,应至少测定 1 个平行样,平行
双样测定结果的相对偏差应在 15%以内。
13.4 正确度控制
每批样品(≤20 个)至少测定 1 个有证标准样品或基体加标样品。有证标准样品测定值应在其给
出的不确定度范围内,加标回收率应控制在 85%~115%之间。
14 废弃物处理
实验产生的废弃试管与试剂应统一收集,根据国家或地方的有关规定进行安全处理。
15 注意事项
15.1 装有预制试剂的密封消解管在加热过程中均有一定的压力,应密切关注和避免管内压力急剧增加
而发生危险,应加强防护,做好必要的安全措施。密封消解管使用前应仔细检查,任何有裂痕或有脏物
均不得使用。
15.2 装有预制试剂的密封管在加热消解时,必须盖紧螺旋盖保持密封,加热消解完毕应冷却至室温后,
才能拧开盖子。
15.3 样品加热消解时应保证加热器恒温,均匀加热,使密封消解管中的溶液缓慢沸腾(处于微沸回流
状态),但不宜爆沸。如出现爆沸,说明溶液中出现局部过热,会导致测定结果有误。
15.4 当需要自行建立校准曲线测定样品时,制作的校准曲线不得少于 6 个浓度点,应尽量覆盖被测样
品的浓度范围,且最低浓度点的浓度水平应接近方法检出下限;校准曲线回归方程的相关系数│r│值
应≥0.999。
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T/ZJATA 0025—2024
附录 A
(规范性)
预制试剂的质量检验方法
A.1 检验目的
确保预制试剂的质量满足本文件要求。
A.2 检验技术要求、检验项目和试验方法
A2.1 检验技术要求
预制试剂使用前应进行质量检验,以满足方法测定结果的精准度要求。
检验时随机抽取含预制试剂的消解管进行试验。
检验项目包括空白试验及标准样品正确度试验。
A.2.2 空白试验
A.2.2.1 以测定任意二支消解的实验室空白样的差值为空白试验的检验指标。
A.2.2.2 试验步骤按 10.2.1~10.2.8 规定进行,用无毛纸擦净消解比色管外壁,以空气为参比,在 420nm
波长处直接读取消解的实验室空白样(A2.2.1)总氮浓度值。
A.2.2.3 一般同一批次预制试剂至少做 2 个实验室空白样的差值,要求至少重复测定 3 次,取平均值作
为最终值。
A.2.3 正确度试验
根据测定方法对总氮有证标准样品进行试验,要求至少重复测定 3 次,取平均值作为最终值。试验
步骤预制试剂按 10.2 规定进行。
A.3 检验结果评判
空白试验浓度差值不大于本文件方法检出限,且标准样品测定结果在有证标准物质允许误差范围内,
则判定该预制试剂的质量符合要求。否则,判定该预制试剂的质量不合要求,应查找原因进行纠正。
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附录 B
(规范性)
自建立校准曲线的样品测定方法
B.1 概述
当实验室需要自行建立校准曲线测定水样时,可按以下给出的样品测定方法进行试验。
B.2 总氮标准溶液的配制
B.2.1 硝酸钾(KNO3),基准试剂或优级纯,在 105℃~110℃下烘干 2h,在干燥器中冷却至室温。
B.2.2 总氮标准贮备液:ρ= 1000mg/L,该标准溶液的配制见 6.3.2。
B.2.3 总氮标准系列使用液,该标准系列的配制见 6.3.3。
B.3 校准曲线的制作
B.3.1 分别量取 1.00ml 标准系列使用液(见 6.3.3)中各相应浓度的标准溶液,按样品测定的相同步
骤(见 10.2) 进行消解操作。
B.3.2 以实验室空白样为参比调零,测定各相应浓度标准溶液的吸光值。在 420nm 波长处测定。
B.3.3 用标准系列使用溶液各总氮的浓度值对应其测定的吸光度值制作校准曲线。制作校准曲线时应以
总氮的浓度值为纵坐标,吸光度值为横坐标,建立样品浓度值与吸光度值的线性关系,得到回归方程后
即可计算出水样中以 mg/L 表示的总氮的质量浓度。
B.4 样品测定
按样品测定的相同步骤(见 10.2)进行水样和空白试样的消解操作,并以实验室空白样为参比,测
定水样的吸光度值。
B.5 结果计算
水样中总氮以质量浓度ρ计,按公式(B.1)计算:
ρ=(bAs+a)×f……………………(B.1)
式中:
ρ- 水样的总氮值,单位为毫克每升(mg/L);
b- 校准曲线的斜率 ;
As- 水样测定的吸光度值 ;
a- 校准曲线的截距 ;
f- 水样稀释倍数 。
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T/ZJATA 0025—2024
参考文献
[1]
GB 8978-1996, 污水综合排放标准
[2]
HJ/T 199-2005,水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法
[3]
HJ 493-2009, 水质 样品的保存和管理技术规定
[4]
HJ 636-2012,水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法
[5]
HJ 667-2013,水质 总氮的测定 连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法
[6]
HJ 668-2013,水质 总氮的测定 流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法
[7]
T/ZJATA 0001-2020 水质 化学需氧量(COD)测定 预制试剂分光光度法
[8]
HACH,总氮试剂的使用手册 方法 10072
9