环境监测中氨氮标准曲线的长期稳定性研究
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参考文献 ［１］ 廖常初．ｐｌｃ基础及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００６． ［２］ 张泽荣．可编程序控制器原理与应用［Ｍ］．北京：清华大学出版
社，２００４． ［３］ 马志溪．电气工程设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００２． ［４］ 郁汉琪．电气控制与可编程序控制器应用技术［Ｍ］．东南大学出
（ ３ ） 铵 标 准 使 用 液 。称 取 ５ ． ０ ｍ Ｌ 铵 标 准 溶 液 （ ５ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ） 于 ２ ５ ０ ｍ Ｌ 容量瓶中，用无氨水定容，此溶液浓度为１０ｍｇ／Ｌ。 １ ． ３ 绘制标准曲线
称 取 ０、０ ． ５ 、１ ． ０ 、３ ． ０ 、５ ． ０ 、７ ． ０ 和 １ ０ ． ０ ｍ Ｌ 铵 标 准 使 用 液 于 ５ ０ ｍ ｌ 比 色 管 中 ， 加 无 氨 水 至 标 线 ， 加 １．０ｍＬ 酒 石 酸 钾 钠 溶 液 ， 混 匀 。再 加１ ． ５ｍＬ纳 氏 试 剂，混匀。放 置１ ０ ｍ ｉ ｎ后，在 波 长４ ２ ０ ｎ ｍ处，以水为参比， 测定吸光度。
︱ｔ １︱、︱ｔ ２︱、︱ｔ ３︱均 小于２．１５，故 而 认 为 三 组 曲 线 斜 率 不 存 在
显著性差异。
同理，检验同一实验员三个不同时段标准曲线的显著性差异，
选甲为例，其wk.baidu.com条曲线相关检验值见表４。
从表４ 看 出 曲 线 残 余 标 准 偏 差 、斜 率 、截 距 计 算 值 均 小 于 检 验
参考文献 ［１］ 国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会．水和废水
监测分析方法（第四版）［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，２００２： ２７９～２８０． ［２］ 四川省环境科学学会．环境监测常用数理统计方法［Ｍ］．成都： 四川科学技术出版社，１９８３：９～９３．
表 ２ 甲乙实验员个月绘制的 ３ 条氨氮标准曲线
３．２．３ 用ｔ检验曲线截距ａ有无显著性差异
截距ｔ检验计算公式为：
t= s
a甲 − a乙
1+
χ甲2
+1+
χ乙2
（３）
n1 Lχ乙χ乙 + Lχ甲χ甲 n2 Lχ乙χ乙 + Lχ甲χ甲
将合并的Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３分别代入公式（３）计算得ｔ１＝－０．００９３、ｔ２＝０．０２３５，
ｔ３＝－０．００３２。查ｔ 分 布 表 ，在 自 由 度Ｎ＝７＋７＝１４，５％的ｔ值为２ ． １ ５ ，而
表 ３ 绘制氨氮标准曲线组间差异残余标准偏差的 Ｆ 检验
表 ４ 氨氮标准曲线稳定性显著性差异检验计算结果
（上接 ７２ 页） 够使ＰＬＣ 控制系统正常工作。随着ＰＬＣ 应用领域的不断拓宽，如何 高 效 可 靠 的 使 用ＰＬＣ 也 成 为 其 发 展 的 重 要 因 素 。如 何 进 一 步 提 高 ＰＬＣ控制系统的抗干扰能力，多种方法和措施正在研究探索之中。 通过正确设计硬件线路，选用高质量的元器件，充分利用ＰＬＣ本身 软元件，灵活巧妙地编程等措施，可以有效地提高系统的抗干扰能 力。
∑
1 n−2
n i=1
(Yi
2
− Yˆi )
分别将甲乙实验员同时绘制曲线的残余标准偏差代入式（１）中
即可计算得Ｆ值，见表３。
查Ｆ分布表，Ｆ０．０５（７，７）＝３．７９，而表３中的Ｆ值均小于３．７９，因
而认为两者没有显著性差异，可以合并为一个共同的残余标准偏
通 过 检 验 检 验 两 条 曲 线 的 残 余 标 准 偏 差 Ｓ 、斜 率 ｂ 以 及 截 距 ａ 来 确定两者差异性是否显著。
３．２．１ 用Ｆ检验残余标准偏差Ｓ有无显著性差异［２］ 残余标准偏差Ｆ检验计算公式为：
S乙2 Ｆ＝ S甲2 （１） 式中Ｓ为标准曲线残余标准偏差
差Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３。
经 计 算 得 Ｓ １ ＝ ０ ． １ ５ ２ ３ 、Ｓ ２ ＝ ０ ． １ ５ ４ ７ 、Ｓ ３ ＝ ０ ． １ ５ ３ ４
３．２．２ 用ｔ检验曲线斜率ｂ有无显著性差异
斜率的ｔ检验公式为：
t= s
b甲 − b乙
1 + 1 （２）
１ 氨氮标准曲线组间差异实验 同一实验室两个不同实验员分别按照下述配置溶液绘制标准
曲线。 １ ． １ 实验材料及主要试剂
７ ２ ２ Ｅ 型 可 见 分 光 光 度 计 （ 上 海 光 谱 仪 器 有 限 公 司 ） 、比 色 管 、氨 氮标准溶液（ 国 家 环 保 总 局 环 境 科 研 所） 、酒 石 酸 钾 钠 （上海艾锐化 工 有 限 公 司 ）、纳 氏 试 剂 。 １．２ 溶液配置［１］
L L χ甲χ甲
χ乙χ乙
式中
n
∑ Lxx = (Χi − Χ)2 i=1
将合并的Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３分别代入公式（２）计算得ｔ１＝－０．００４４ 、ｔ２＝－０．
表 １ 氨氮标准溶液系列吸光度值
科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
７３
科技资讯 ２０１０ ＮＯ．１１ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
０３９８、ｔ３＝－０．００２７。查ｔ分 布 表，在自由度Ｎ＝７＋７＝１４，５％的ｔ值为２． １ ５ ， 而 ︱ ｔ １︱ 、︱ ｔ ２︱ 、︱ ｔ ３ ︱ 均 小 于 ２ ． １ ５ ， 故 而 认 为 三 组 曲 线 斜 率 不 存在显著性差异。
值，因而可以认为三条标准曲线不存在显著性。
３ ． ３ 实验结论
（１）同一实验室内不同实验员用钠氏试剂分光光度法绘制的氨氮
标准曲线不存在显著性差异，这表明氨氮标准曲线不受人为因素的
工 程 技 术
影响，且相关系数较好，都在０．９９９以上。 （２）经过３个月，３个不同时段绘制的氨氮标准曲线具有较好的
稳定性，并进行了显著性差异检验，结果表明三条标准曲线不存在 显著性差异。可以认为氨氮标准曲线具有较好的稳定性能， 因而实 验室可以长期使用同一标准曲线进行未知样品检测，可以很大程 度上减轻实验员的工作负荷，而且又可以获得较为公正的监测结 果。
在显著性差异，经ｔ检验斜率ｂ及截距ａ也不存在显著性差异。可以认为用钠氏试剂分光光度法分析水质氨氮，其标准曲线具有较好的重现
性 和 稳 定 性 ，可 以 较 长 时 间 使 用 同 一 条 标 准 曲 线 进 行 未 知 样 品 的 测 定 。
关键词： 钠氏试剂分光光度法 氨氮 标准曲线 稳定性
版社，２００６，３． ［５］ 李 道 霖．电 气 控 制 与Ｐ Ｌ Ｃ 原 理 及 应 用［ Ｍ ］ ．电 子 工 业 出 版 社 ，
２００４． ［６］ 齐占庆，王振臣．电气控制技术［Ｍ］．机械工业出版社，２００２，５：
２５～２６．
７４ 科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
工 程 技 术
科技资讯 ２０１０ ＮＯ．１１
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
环境监测中氨氮标准曲线的长期稳定性研究
王红 卢玉环 （ 安徽省广德县环保局 安徽宣城 ２ ４ ２ ２ ０ ０ ）
摘 要：用钠氏试剂分光光度法绘制了氨氮标准曲线。同一实验室不同实验员，３个月绘制的三条标准曲线，经Ｆ检验，残余标准偏差Ｓ不存
２ 氨氮标准曲线稳定性实验 分别过１个月和３个月后，两名实验员按照上述实验步骤重新
配置新溶液，再次绘制氨氮标准曲线。
３ 结果与讨论 ３ ． １ 氨氮标准曲线组间差异性及稳定性实验结果
同一实验室不同两个实验员，三个不同时段配置的氨氮标准 溶液系列测得的吸光度见表１。 ３．２ 讨论
标准系列测得的吸光度减去空白溶液的吸光度得到的校准吸 光度，绘制以氨氮含量（ｕｇ）对应校准吸光度的标准曲线，并求其线 性回归方程，同时计算相关系数Ｒ，见表２。
中 图 分 类 号 ：Ｘ８３
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７２－３７９１（２０１０）０４（ｂ）－００７３－０２
水质的氨氮监测分析是环境监测中较为常用的监测指标之 一。而分析氨氮最常用的方法是钠氏试剂分光光度法， 具有操作简 单、效率高、重 现 性 好 等 有 点 。用 分 光 光 度 法 基 本 原 理 就 是 用 通 过 测试已知系列标准浓度的吸光度值与对应的浓度值建立线性回归 方程，再用未知样品的吸光度值带入回归方程即求得样品的浓度 值 。但 是 如 果 经 常 需 要 绘 制 氨 氮 标 准 曲 线 ， 那 么 会 增 加 实 验 员 工 作 负担， 也不利于提高分析效率。因此我们通过长时间对氨氮标准进 行实验对比分析，认为氨氮标准曲线具有较好的稳定性，可以较长 时间使用同一标准曲线。
（ １ ）纳 氏 试 剂 。称 取 １６ｇ 氢 氧 化 钠 溶 于 ５０ｍＬ 水 中 ， 充 分 冷 却 室 温。另 称 取７ｇ 碘化钾和１ ０ ｇ碘 化 汞 溶 于 水 中，然 后 将 此 溶 液 在 搅 拌 下徐徐加入氢氧化钠溶液中，用水稀释至１００ｍｌ，贮于聚乙烯瓶中， 待用。
（２）酒石酸钾钠溶液。称取５０ｇ酒石酸钾钠溶于１００ｍＬ水中，加热 煮沸除去氨，放冷后定容至１００ｍＬ。
社，２００４． ［３］ 马志溪．电气工程设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００２． ［４］ 郁汉琪．电气控制与可编程序控制器应用技术［Ｍ］．东南大学出
（ ３ ） 铵 标 准 使 用 液 。称 取 ５ ． ０ ｍ Ｌ 铵 标 准 溶 液 （ ５ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ） 于 ２ ５ ０ ｍ Ｌ 容量瓶中，用无氨水定容，此溶液浓度为１０ｍｇ／Ｌ。 １ ． ３ 绘制标准曲线
称 取 ０、０ ． ５ 、１ ． ０ 、３ ． ０ 、５ ． ０ 、７ ． ０ 和 １ ０ ． ０ ｍ Ｌ 铵 标 准 使 用 液 于 ５ ０ ｍ ｌ 比 色 管 中 ， 加 无 氨 水 至 标 线 ， 加 １．０ｍＬ 酒 石 酸 钾 钠 溶 液 ， 混 匀 。再 加１ ． ５ｍＬ纳 氏 试 剂，混匀。放 置１ ０ ｍ ｉ ｎ后，在 波 长４ ２ ０ ｎ ｍ处，以水为参比， 测定吸光度。
︱ｔ １︱、︱ｔ ２︱、︱ｔ ３︱均 小于２．１５，故 而 认 为 三 组 曲 线 斜 率 不 存 在
显著性差异。
同理，检验同一实验员三个不同时段标准曲线的显著性差异，
选甲为例，其wk.baidu.com条曲线相关检验值见表４。
从表４ 看 出 曲 线 残 余 标 准 偏 差 、斜 率 、截 距 计 算 值 均 小 于 检 验
参考文献 ［１］ 国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会．水和废水
监测分析方法（第四版）［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，２００２： ２７９～２８０． ［２］ 四川省环境科学学会．环境监测常用数理统计方法［Ｍ］．成都： 四川科学技术出版社，１９８３：９～９３．
表 ２ 甲乙实验员个月绘制的 ３ 条氨氮标准曲线
３．２．３ 用ｔ检验曲线截距ａ有无显著性差异
截距ｔ检验计算公式为：
t= s
a甲 − a乙
1+
χ甲2
+1+
χ乙2
（３）
n1 Lχ乙χ乙 + Lχ甲χ甲 n2 Lχ乙χ乙 + Lχ甲χ甲
将合并的Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３分别代入公式（３）计算得ｔ１＝－０．００９３、ｔ２＝０．０２３５，
ｔ３＝－０．００３２。查ｔ 分 布 表 ，在 自 由 度Ｎ＝７＋７＝１４，５％的ｔ值为２ ． １ ５ ，而
表 ３ 绘制氨氮标准曲线组间差异残余标准偏差的 Ｆ 检验
表 ４ 氨氮标准曲线稳定性显著性差异检验计算结果
（上接 ７２ 页） 够使ＰＬＣ 控制系统正常工作。随着ＰＬＣ 应用领域的不断拓宽，如何 高 效 可 靠 的 使 用ＰＬＣ 也 成 为 其 发 展 的 重 要 因 素 。如 何 进 一 步 提 高 ＰＬＣ控制系统的抗干扰能力，多种方法和措施正在研究探索之中。 通过正确设计硬件线路，选用高质量的元器件，充分利用ＰＬＣ本身 软元件，灵活巧妙地编程等措施，可以有效地提高系统的抗干扰能 力。
∑
1 n−2
n i=1
(Yi
2
− Yˆi )
分别将甲乙实验员同时绘制曲线的残余标准偏差代入式（１）中
即可计算得Ｆ值，见表３。
查Ｆ分布表，Ｆ０．０５（７，７）＝３．７９，而表３中的Ｆ值均小于３．７９，因
而认为两者没有显著性差异，可以合并为一个共同的残余标准偏
通 过 检 验 检 验 两 条 曲 线 的 残 余 标 准 偏 差 Ｓ 、斜 率 ｂ 以 及 截 距 ａ 来 确定两者差异性是否显著。
３．２．１ 用Ｆ检验残余标准偏差Ｓ有无显著性差异［２］ 残余标准偏差Ｆ检验计算公式为：
S乙2 Ｆ＝ S甲2 （１） 式中Ｓ为标准曲线残余标准偏差
差Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３。
经 计 算 得 Ｓ １ ＝ ０ ． １ ５ ２ ３ 、Ｓ ２ ＝ ０ ． １ ５ ４ ７ 、Ｓ ３ ＝ ０ ． １ ５ ３ ４
３．２．２ 用ｔ检验曲线斜率ｂ有无显著性差异
斜率的ｔ检验公式为：
t= s
b甲 − b乙
1 + 1 （２）
１ 氨氮标准曲线组间差异实验 同一实验室两个不同实验员分别按照下述配置溶液绘制标准
曲线。 １ ． １ 实验材料及主要试剂
７ ２ ２ Ｅ 型 可 见 分 光 光 度 计 （ 上 海 光 谱 仪 器 有 限 公 司 ） 、比 色 管 、氨 氮标准溶液（ 国 家 环 保 总 局 环 境 科 研 所） 、酒 石 酸 钾 钠 （上海艾锐化 工 有 限 公 司 ）、纳 氏 试 剂 。 １．２ 溶液配置［１］
L L χ甲χ甲
χ乙χ乙
式中
n
∑ Lxx = (Χi − Χ)2 i=1
将合并的Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３分别代入公式（２）计算得ｔ１＝－０．００４４ 、ｔ２＝－０．
表 １ 氨氮标准溶液系列吸光度值
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０３９８、ｔ３＝－０．００２７。查ｔ分 布 表，在自由度Ｎ＝７＋７＝１４，５％的ｔ值为２． １ ５ ， 而 ︱ ｔ １︱ 、︱ ｔ ２︱ 、︱ ｔ ３ ︱ 均 小 于 ２ ． １ ５ ， 故 而 认 为 三 组 曲 线 斜 率 不 存在显著性差异。
值，因而可以认为三条标准曲线不存在显著性。
３ ． ３ 实验结论
（１）同一实验室内不同实验员用钠氏试剂分光光度法绘制的氨氮
标准曲线不存在显著性差异，这表明氨氮标准曲线不受人为因素的
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影响，且相关系数较好，都在０．９９９以上。 （２）经过３个月，３个不同时段绘制的氨氮标准曲线具有较好的
稳定性，并进行了显著性差异检验，结果表明三条标准曲线不存在 显著性差异。可以认为氨氮标准曲线具有较好的稳定性能， 因而实 验室可以长期使用同一标准曲线进行未知样品检测，可以很大程 度上减轻实验员的工作负荷，而且又可以获得较为公正的监测结 果。
在显著性差异，经ｔ检验斜率ｂ及截距ａ也不存在显著性差异。可以认为用钠氏试剂分光光度法分析水质氨氮，其标准曲线具有较好的重现
性 和 稳 定 性 ，可 以 较 长 时 间 使 用 同 一 条 标 准 曲 线 进 行 未 知 样 品 的 测 定 。
关键词： 钠氏试剂分光光度法 氨氮 标准曲线 稳定性
版社，２００６，３． ［５］ 李 道 霖．电 气 控 制 与Ｐ Ｌ Ｃ 原 理 及 应 用［ Ｍ ］ ．电 子 工 业 出 版 社 ，
２００４． ［６］ 齐占庆，王振臣．电气控制技术［Ｍ］．机械工业出版社，２００２，５：
２５～２６．
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王红 卢玉环 （ 安徽省广德县环保局 安徽宣城 ２ ４ ２ ２ ０ ０ ）
摘 要：用钠氏试剂分光光度法绘制了氨氮标准曲线。同一实验室不同实验员，３个月绘制的三条标准曲线，经Ｆ检验，残余标准偏差Ｓ不存
２ 氨氮标准曲线稳定性实验 分别过１个月和３个月后，两名实验员按照上述实验步骤重新
配置新溶液，再次绘制氨氮标准曲线。
３ 结果与讨论 ３ ． １ 氨氮标准曲线组间差异性及稳定性实验结果
同一实验室不同两个实验员，三个不同时段配置的氨氮标准 溶液系列测得的吸光度见表１。 ３．２ 讨论
标准系列测得的吸光度减去空白溶液的吸光度得到的校准吸 光度，绘制以氨氮含量（ｕｇ）对应校准吸光度的标准曲线，并求其线 性回归方程，同时计算相关系数Ｒ，见表２。
中 图 分 类 号 ：Ｘ８３
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７２－３７９１（２０１０）０４（ｂ）－００７３－０２
水质的氨氮监测分析是环境监测中较为常用的监测指标之 一。而分析氨氮最常用的方法是钠氏试剂分光光度法， 具有操作简 单、效率高、重 现 性 好 等 有 点 。用 分 光 光 度 法 基 本 原 理 就 是 用 通 过 测试已知系列标准浓度的吸光度值与对应的浓度值建立线性回归 方程，再用未知样品的吸光度值带入回归方程即求得样品的浓度 值 。但 是 如 果 经 常 需 要 绘 制 氨 氮 标 准 曲 线 ， 那 么 会 增 加 实 验 员 工 作 负担， 也不利于提高分析效率。因此我们通过长时间对氨氮标准进 行实验对比分析，认为氨氮标准曲线具有较好的稳定性，可以较长 时间使用同一标准曲线。
（ １ ）纳 氏 试 剂 。称 取 １６ｇ 氢 氧 化 钠 溶 于 ５０ｍＬ 水 中 ， 充 分 冷 却 室 温。另 称 取７ｇ 碘化钾和１ ０ ｇ碘 化 汞 溶 于 水 中，然 后 将 此 溶 液 在 搅 拌 下徐徐加入氢氧化钠溶液中，用水稀释至１００ｍｌ，贮于聚乙烯瓶中， 待用。
（２）酒石酸钾钠溶液。称取５０ｇ酒石酸钾钠溶于１００ｍＬ水中，加热 煮沸除去氨，放冷后定容至１００ｍＬ。