[发明专利]一种水样中氨氮及其同位素含量的气-质谱色谱联用检测方法

说明书

本发明属于检测领域，公开了一种水样中氨氮及其同位素含量的气‑质谱色谱联用检测方法。该方法通过向待测水样中加入中性甲醛进行反应生成稳定的亚胺，然后通过GC‑MS进行检测。该方法避开了以气体为检测对象，通过对¹⁴NH₄⁺和¹⁵NH₄⁺在与中性甲醛反应后使质谱信号出现了较大区别，从而可以使用常规的气‑质谱色谱联用检测方法直接定性和定量。而且本发明操作过程中只需控制好操作酸碱度，在权利所述时间范围内具有良好的回收率，方法简单，且精度和准确性高。

技术领域

本发明属于检测领域，特别涉及一种水样中氨氮及其同位素含量的气-质谱色谱联用检测方法。

背景技术

氨氮是水体富营养化的主要指标之一，也是我国饮用水、地表水等控制的主要指标之一。氨氮的主要来源于生活废水，这些含氨氮废水的大量排放，使得水体中的氮含量增高导致水体富营养化，水中的生化反应导致水体逐渐缺氧，鱼类及其它生物大量死亡，水质恶化而黑臭。目前，研究环境中氮污染源、氮循环和归趋均需使用氮同位素进行示踪，但由于氨氮本身和氨氮同位素直接的化学物理性质一致而无法有效的通过常规方法监测，必须借助于同位素分析仪器进行定性定量。很显然，简便、快速、高效的检测方法对于大批量采样进行氨氮及其同位素检测分析是十分重要的。

目前，测定氨氮同位素的主要方法有高效液相色谱法、同位素质谱法等。高效液相色谱法主要是通过柱后衍生方法把氨氮转化成其他可以被紫外或者荧光响应的物质，但是分离色谱柱填料需要特定材料和定制，在很多研究机构不易实现。同位素质谱法是通过对氨氮进行氧化或者还原转化成稳定的同位素如¹⁵N₂、¹⁵N₂O等，然后通过同位素质谱仪进行表征的方法。此种方法在转化过程中因为检测目标为气体，操作过程中容易被损失，需要使用到昂贵的同位素质谱仪等不易被普及和使用。因此，开发一种容易在常规仪器上使用且避开以气体为检测目标、经济快速的方法，对于大批量样品进行检测分析是很有必要的。而氮同位素之间质量仅仅相差1，其物理化学性质近乎一模一样，因此用常规的GC-MS，或者HPLC-MS进行上述同位素的分离是无法实现的。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种简单、成本低、可普遍推广应用且准确性高的水样中氨氮及其同位素含量的气-质谱色谱联用检测方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种水样中氨氮及其同位素含量的气-质谱色谱联用检测方法，包括以下步骤：

(1)取体积为V_b的待测水样，调节pH2.0后过滤，然后浓缩至体积为V_a；

(2)调节步骤(1)中浓缩后的待测水样的pH值为5.5～6.5，加入中性甲醛进行反应，反应结束后将所得反应液的pH调节至8.5-9.5，然后浓缩至近0.5mL，再用甲醇定容至体积为1ml，存放于-20℃冰箱中，待测；

(3)取体积为V_b的二次蒸馏水，然后浓缩至体积为V_a，再用浓缩后的二次蒸馏水代替步骤(2)中浓缩后的待测水样并进行步骤(2)的操作，得到用甲醇定容至体积为1ml的空白溶液，存放于-20℃冰箱中，待测；