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1、综合设计实验方案 3.0 版本（氮部分）主要内容：采样与保存方案、实验方法、仪器操作方法。其中，采样与保存方案主要涉及到采样点的布设、采样时间安排以及保存预处理。实验方法主要是试剂法以及总氮时的凯氏法。仪器操作方法主要是对可见-紫外分光光度计的操作。第一部分: 采样与保存方案采样点的布设已制成布点图。监测点的布设参照水质监测监测点的布设。注意：布点尽量选择水流动平衡、水面宽阔、顺直河段。对照断面避开各种永、污水流入或回流处。采样与样品保存1、采样前，准备聚乙烯密封袋和采泥器，并清洗干净。此外，准备好船只。2、采样方法和采样器用柱状采泥器，采集沉积物 1-2 公斤样品，分为表层（多厚）和底层（多
2、厚）两种样品，装入密封袋。3、土样保存采集相应地点的土样装入密封瓶内带回实验室，土样立即进行含水率的测定。然后将其置于避光处风干。4、采样时间安排五一前后五天采集所有的九个点。时间安排原则，节假日的早晨。采样地点从远到近采集样品。第二部分：实验方法请先阅读以下内容：1、纳氏法测氨氮：（如果试液有色，你又无法判断有无干扰，你可以用未加纳氏试剂的试液进行光谱扫描，得到 有色试液的光谱曲线，再看曲线在 420nm 附件有没有吸收，若没有吸收则试液的颜色不干扰光度测定）。若有颜 色干扰，还要看颜色干扰是有机色素呢还是无机离子，再考虑采取相应的处理措施。2、硝态氮：紫外光度测定时，原理上讲试液的颜色并不
3、干扰测定，因为有色物质的吸收在可见光区，但一 定要注意，某些有色物质在可见和紫外光区都有吸收，例如，高锰酸钾和重铬酸钾，另外，一些简单阴离子，包 括钾离子在紫外光区都有吸收，而且就在硝酸根吸收峰附近，显然试液较复杂时，应该做一做除去硝酸根后的光 谱扫描曲线，了解其他成分是否有吸收。如果有紫外吸收的干扰，可以采用还原成亚硝酸根后用乙二胺显色在可 见光区来测定（另取一份试液先测定亚硝酸根），或者在紫外光区采用双波长法测定。3、亚硝态氮：乙二胺显色法测定。有色物为紫红色染料（最大吸收波长约 538nm），当然，与紫红色相近的 其他有色物质都干扰。准确判断是否干扰，干扰有多大，可以按“1、纳氏法测氨氮
4、”中的光谱扫描曲线来判断。 （未显色的原试液的吸收曲线是否在 538nm 附近有吸收，此处没有吸收，即使其他波长下有峰也是没有干扰的）4、总氮：消解后，若按硫酸吸收氢氧化钠滴定法来测定，就不存在颜色干扰的问题了，如果消解后是按氨 态氮光度分析法来测定，当然，问题又回到第一种情况了。光度分析的干扰消除方法：加掩蔽剂使干扰离子不显色，试液有色，用试液作参比即空白参照（不需显色的 紫外光度法则不能这样）扣除背景，双波长法，萃取分离或沉淀分离等，要根据具体情况来选择措施。测定土样中硝态氮1、5g 干土和 25g （按每毫升质量约为 1g 计算）碳酸氢钠溶液浸出土壤浸出液。土壤浸出液必须是无色，方可进行
5、以下方法一的操作。若有色，利用紫外区双波长测定法，或采取例如萃取分离其颜色的方法（加入活性碳，再离心取上清液的方法）方法一：紫外分光光度法1、检测干扰取 5mL 的土壤浸出液，加入过量的锌粉和一滴硫酸。锌把硝酸根离子还原成亚硝酸根离子，硫酸提供酸性环境。 然后在最大吸收波长（我们可以先用硝酸盐氮标准使用液找出其紫外区最大吸收波长）处，测吸光度。若有吸光， 则使用双波长测定（如需要双波长测定，另注方法，现未打印）。若无吸光度，则继续下列步骤。2、校准曲线的绘制在 7 支 50mL 比色管中，分别加入 0、0.25 0.50 1. 1.50 2. 2.50mL 硝酸盐氮标准使用液，用水稀 释至标线
6、。加1.0mL 盐酸溶液，0.1mL 氨基磺酸溶液于比色管中（如亚硝酸盐氮低于 0.1mL/L 时，可不加氨基磺 酸溶液）用光程长10mm 石英比色皿，在最大吸收波长处，测吸光度。3、水样的测定量取 2mL 水样置于锥形瓶或烧杯中，加入 20mL 硫酸锌溶液，在搅拌下滴加氢氧化钠溶液，调至pH7。经离心、分离，吸取 25mL 上清液于 50mL 比色管中，稀释至标线测定吸光度。4、空白试验用水代替水样，按相同步骤进行测定。5、计算吸光度 Ar，在校准曲线上查出相应的 pg 数，硝态氮含量（mg/L）按下式计算：Cn=m/v式中：m 试样测出含氮量，pgV 测定用试样体积，mL。总氮的测定原理：
7、通过含氮有机物与浓硫酸共热生成硫酸铵，后与浓碱反应产生氨经硼酸吸收后用标准无机酸滴定即可测 出待测物中的总氮量天然有机物的含氮量常用微量凯氏定氮法来测定。生物材料的含氮化合物分析测定主要是指蛋白质，核酸的 含量通常是用定磷法或别的方法测定。蛋白质的含氮量几乎是恒定的，约在 1516 %之间。因此只要测定蛋白氮， 乘以6.25，即为粗蛋白质含量。当被测的天然含氮有机物与浓硫酸共热时，其中的碳、氢元素转变成 CO2 和 H2O，而氮元素转变成氨，并进 一步与硫酸反应生成硫酸铵，此过程称为“消化”。消化时分解反应进行得很慢，需要加入硫酸钾以提高沸点（可 由 290P提高到 4。0,加入硫酸铜作为催化
8、剂（其他氧化剂如 H2O2 也可）。消化完成后，在凯氏定氮仪中加入强 碱碱化消化液，使硫酸铵分解放出氨。用水蒸气蒸馏法，将氨蒸入过量标准无机酸（硼酸）溶液中，然后用标准盐酸溶液进行滴定，从而计算出含氮量。以甘氨酸为例，该过程的化学反应如下：CH2NH2COOH+3H2SO4 = 2CO2+3SO2 十 4H20 十 NH32NH3+H2SO4 = （NH4）2S04浓碱可使消化液中的硫酸铉分解，游离出氨，借水蒸汽将产生的氨蒸馋到一定量、一定浓度的硼酸溶液中，硼酸 吸收氨后使溶液中的氢离子浓度降低，然后用标准无机酸滴定，直至恢复溶液中原来的氢离子浓度为止，最后 根据所用标准酸的摩尔数（相当于待测
9、物中氨的摩尔数）计算出待测物中的总氮量。本法适用于 0.2 2. 0 mg 的氮量测定。相对误差小于2%。1、浓硫酸（化学纯99. 5% ）2mL2、粉末硫酸钾 硫酸铜混合物 16gK2S04 与 CuS04. 5H20 以 3: 1 配比研磨混合3、30 %氢氧化钠溶液 1 0 mL4、2 %硼酸溶液 5 0 mL5、标准盐酸溶液（约 0. 01 mol/L）6、混合指示剂（田氏指示剂）由 50mL0. 1%甲烯蓝乙醇溶液与 2mL0. 1%甲基红乙 1 醇溶液混合配成，贮于棕色瓶中备用。这种指示剂酸 性时为紫红色，碱性时为绿色。变色范围很窄且灵敏。7、市售标准面粉和富强粉各 2g8、仪器：
10、1.凯氏定氮管、凯氏定氮仪。2.消化炉 3.消化管 4.铁架台 5.电子天平 6. 50 ml 容量瓶 7.锥形瓶8.表面皿 9.移液管 10.量筒 11.酸式滴定管 12.酒精灯 1、泥样消解取土样 0.7g 再取 0. 2gCuSO4 （固体）、3gK2SO4 （固体）、15mL 浓 H2SO4（98%）移入 2mL 消解瓶中。将样品放入消 解装置，开始消解，消解时间如下：（消解时应将消解装置对应水龙头打开吸收多余的浓硫酸）先将旋钮旋至 3 （消 解 5min）,再旋至 7 （消解 5min）,最后调至 10 （直到消解样品呈蓝绿色澄清透明即可）大约 2h。2、加入 5ml 的消化稀释液。
11、3、用 20ml 的 2%的硼酸封住蒸馏 （关掉 P1 和 P3 ）。4、进样 20ml 的 40%的氢氧化钠，后加入少许水冲洗，水封住进样。5、酒精灯加热蒸馏瓶。6、当第一滴氨水从冷凝管中滴下的时候，计时 5min，后将硼酸溶液稍微离开蒸馏管，让蒸馏管在硼酸液面 吹 2min，清洗蒸馏管。7、用 HCl 滴定兰色蒸馏液和硼酸液的混合物，直至兰色褪去，稍微有一点粉色，滴定结束。五、实验数据分析和处理（1）计算总氮量 CV1 V014 206.25 1%式中：C-标准盐酸溶液浓度（mol/L），实验中是 0.01094mol/L V-滴定样品用去的盐酸体积（ml ）V -滴定空白用去的盐酸体积（
12、ml）20.014-氮的毫摩尔质量V -样品的用量，实验中是 1.0mL6.25蛋白质的转换系数铵氮的测定提取液无色，刚进行以下操作。纳氏试剂光度法测氨氮校准曲线的绘制吸取 0、0.50 1. 3. 5. 7. 10.0mL 铵标准使用液于 50mL 比色管中，加水至标线，加 1.0mL 酒 石酸钾钠溶液混匀。加 1.5mL 纳氏试剂，混匀。放置 10min，在 420nm （经验范围，我们可以自己再找出最大吸 收波长）处，用光程 10mL 比色管，以水为参比，测量吸光度。3.3.2 水样的测定取 20mL 水样滤液，加入 50mL 比色管中，稀释至标线，加 1.0mL 酒石酸钾钠溶液。摇匀放置 10min 后 同工作曲线步骤测定吸光度。3.3.3 空白试验：以无氨水代替水样，做全程序空白测定。注：（1） 土壤浸出液中常含有 Ca2+、Mg2+等，这些离子在这种条件下也能和铵试剂生成沉淀，使溶液浑浊， 干扰铵态氮的测定。加入酒石酸钾钠可以排除这些干扰。（2）10%酒石酸钾钠试剂的配制方法是：称取分析纯酒石酸钾钠 10g （或用酒石酸钠）、氢氧化钠 2g 溶于少量 水中，然后加水到 1mL。计算从工作曲线上查得氨氮含量（mg ）氨氮（N,mg/L ） =m/V*10式中：m工作线上查得的氨氮含量（mg ）V水样体积（mL ）。
