目前生活垃圾中全氮的測定一般采用 CJ/T103—1999城市生活垃圾 全氮的測定 半微量開氏法，但由于該法存在操作繁瑣、耗時等弊端，為尋求一種可快速、準確地測定生活垃圾中全氮的方法，并為《生活垃圾化學特性通用檢測方法》 等相關標準的編制和修訂提供參考，筆者對定氮儀法測定生活垃圾中的全氮做了相關的實驗研究。
　　1 儀器和試劑
　　儀器：全自動定氮儀 （托普）、消解爐、全自動定氮儀專用樣品管 （大試管） 及實驗室常用玻璃器皿等。
　　試劑：硫酸 （分析純）、40%氫氧化鈉 （分析純）、催化劑 （硫酸鉀∶硫酸銅∶硒粉=100∶10∶1，分析純）、0. 1%甲基紅乙醇溶液 （分析純）、0. 1%溴甲酚綠乙醇溶液 （分析純）、1%硼酸 （分析純，1 L硼酸溶液中分別加入 0. 1%甲基紅乙醇溶液 7 mL和 0. 1%溴甲酚綠乙醇溶液 10 mL，并調節 pH 為4. 5~5. 5）、無水碳酸鈉 （優級純）、乙二胺四乙酸二鈉 （基準試劑）。實驗所用水均為重蒸水。
　　0. 1 mol/L HCl 標準溶液的配置：吸取 8. 5 mL濃鹽酸 （分析純） 于適量水中，并定容至 1 000mL，搖勻，然后用無水碳酸鈉標定。準確稱取已干燥過的無水碳酸鈉0. 020 0 g 于錐形瓶中，加入40 mL 新煮沸并冷卻的水和 2 滴甲基紅-溴甲酚綠指示劑 （2 份甲基紅和 3 份溴甲酚綠混合溶液），用鹽酸滴定至溶液由綠色變為淡紫色，記錄消耗鹽酸標準溶液的體積，按下式計算鹽酸標準溶液的濃度，標定結果需用雙份試料取其平均值，同時做空白實驗。
　　c0=2×1 000m/106 （V-V0）×100%。
　　式中：c0為鹽酸標準溶液的濃度，mol/L；m為稱取無水碳酸鈉的質量，g；V 為試樣所消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；V0為空白試樣所消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；2 為中和 1 mol 無水碳酸鈉所需鹽酸的摩爾數；106 為無水碳酸鈉的摩爾質量，g/mol。
　　本實驗所用鹽酸標準溶液經標定其濃度為0. 117 1 mol/L。
　　2 測定方法
　　2. 1 測定原理
　　試樣在加入催化劑后，用濃硫酸消煮時，各種含氮有機化合物經過復雜的高溫分解反應，轉化為氨態氮，堿化蒸餾出來的氨用硼酸吸收后，以酸標準溶液滴定，計算出生活垃圾全氮含量。
　　2. 2 樣品的制備
　　生活垃圾樣品的采集、制備和保存執行 CJ/T313—2009生活垃圾采樣和分析方法相關規定。
　　2. 3 測定步驟
　　2. 3. 1 樣品的消解
　　稱取約 0. 3 g 試樣 （精確至 0. 000 1 g），送入干燥的大試管底部，加2 g 催化劑，用少量的水濕潤樣品，加入8 mL濃硫酸，搖勻，管口蓋1個彎頸小漏斗，置消解爐上低溫加熱，待瓶內反應緩和時 （約 1 h），適當調高溫度，使溶液保持沸騰，以酸霧在試管上部1/3處冷凝回流為宜，2h后再次調高溫度，至消解液全部變為灰白稍帶綠色后，停止加熱并冷卻。
　　2. 3. 2 氨的蒸餾和滴定
　　按照全自動定氮儀說明書做好蒸餾、滴定前準備，將消解液全部蒸餾并以鹽酸標準溶液滴定。
　　2. 3. 3 空白實驗
　　空白實驗與試樣同步進行，除不加試樣外，所用試劑及操作步驟均與試樣相同，每批樣品做3 個空白實驗，空白實驗所消耗鹽酸標準溶液的體積一般不超過 0. 1 mL。
　　3 測定條件
　　3. 1 消解溫度
　　由于不同區域的生活垃圾樣品物理組成差異較大，垃圾樣品成分復雜，具有不均勻性，給樣品消解帶來困難，而樣品消解完全與否，直接影響測定的最終結果。消解過程及現象見表 1。

　　表1 樣品消解過程及現象
　　3. 2 硫酸加入量
　　本實驗濃硫酸加入量直接影響樣品的消解程度和消解時間。隨著經濟建設的發展、人民生活水平的提高，生活垃圾物理組成也隨之發生變化，有機物含量明顯增高，無機物含量顯著下降，給樣品消解帶來一定的困難。一般硫酸加入量為 8mL比較適宜。
　　4 質量控制和保證
　　4. 1 精密度
　　實驗室內測定 2 個試樣，每個試樣分別做 5 個平行樣，結果見表 2。

　　表2 精密度測定結果 %
　　由表 2 可以看出，樣品 1 和樣品 2 采用全自動定氮儀法測定的相對標準偏差分別為1. 75%和2. 43%，符合一般分析方法對相對標準偏差 （小于5%） 的要求，說明定氮儀法用于測定生活垃圾中的全氮是適宜的、切實可行的。
　　4. 2 加標回收率
　　在樣品中加入一定量的標準物質測定其回收率，這是實驗室常用確定準確度的方法，也是實驗室內經常采用的一種質量控制手段。進行加標回收率測定時應注意以下幾點：①加標物的形態應和待測物的形態相近；②在任何情況下加標量均不大于待測物含量的 3 倍，加標量應盡量與樣品中待測物含量相等或相近，并注意對樣品容積的影響；③加標后的測定值不應超出方法測量上限的 90%。
　　綜合考慮上述各因素，本實驗采用乙二胺四乙酸二鈉 （基準試劑） 作為標準物質。實驗室內測定 2 個試樣，每個試樣分別做 5 個平行樣，在0. 3 g試樣中分別加入 1. 000 0%乙二胺四乙酸二鈉5 mL，同時做 3 個空白加標回收率實驗，測得 2 個試樣平均加標回收率分別為 94. 03%和 94. 59%，空白平均加標回收率為 91. 69%，見表 3。

　　表 3 加標回收率測定結果
　　我國早期對環境樣品規定的加標回收率合格限比較嚴格，一般要求為 95%~105%，但由于環境樣品機體復雜，濃度差別較大，測定中容易出現超差，故對結果的判斷可能有誤差，近年來放寬了加標回收率的要求，提出了加標回收率為70%的控制限，在 HJ/T 92—2002 水污染物排放總量監測技術規范中提出的加標回收率為70%~130%的上、下極端控制限。本方法的測定結果符合化學分析對加標回收率的要求，平行號 空白試驗消耗鹽酸標準溶液體積/mL 空白試驗測定結果/mg說明定氮儀法用于測定生活垃圾中的全氮是完全可行的。
　　4. 3 檢出限和測定下限
　　按照樣品分析的全過程，重復測定 n （n≥7）次空白實驗，將測定結果換算為樣品中的含量，計算 n 次平行測定的標準偏差，按照公式 MDL=St（n-1，0. 99）計算方法檢出限。其中 MDL 為方法檢出限，n 為樣品的平行測定次數，t（n-1，0. 99）為自由度 n-1、置信度為 99%時的 t 分布 （單側），S 為 n 次平行測定的標準偏差。本實驗連續重復測定 11 次空白實驗的 t 值為 2. 764，通常以 4 倍方法的檢出限作為測定下限。本方法的檢出限為 0. 063 3mg，測定下限為 0. 253 2 mg，見表 4。

　　表 4 檢出限、測定下限測定結果
　　5 結束語
　　科學、有效的處置生活垃圾是目前人們普遍關注的問題之一，通過分析生活垃圾中營養元素（全氮） 的含量，可為制定生活垃圾處理規劃，特別是為制定生活垃圾分類處理對策提供參考。全自動定氮儀法精確、便捷，檢出限和測定下限低，在生活垃圾全氮測定方面具有較好的應用價值。