關(guān)于水樣中氨氮分析方法的探討

周艷紅

婁底市環(huán)境監(jiān)測站，湖南婁底 417000

關(guān)于水樣中氨氮分析方法的探討

周艷紅

婁底市環(huán)境監(jiān)測站，湖南婁底 417000

本文系統(tǒng)的對環(huán)境監(jiān)測中的氨氮的分析方法進(jìn)行了綜述，并對方法的改進(jìn)和測定中的影響因素予以一定的論述，同時(shí)結(jié)合我國環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)狀簡述了氨氮測定的發(fā)展方向。

氨氮分析；方法；影響因素；測定

0 引言

眾所周知，氨氮存在于地表水和地下水之中，并以游離氨（NH3）或銨鹽（NH4+）形式存在于水中，而兩者的組成主要依據(jù)與水體中的PH值和水體的溫度。水體中的氨氮的主要來源是生活污水中所含氮等有機(jī)物受微生物所分解而產(chǎn)生，例如工業(yè)廢水中的焦化廢水、合成氨化廠廢水等。

氨氮是我國水體環(huán)境監(jiān)測的主要指標(biāo)，是各級監(jiān)測站點(diǎn)的必測項(xiàng)目，氨氮含量的多少是判斷水體污染程度的重要監(jiān)測指標(biāo)。測定水體中的各種形態(tài)的氮化物有助于評價(jià)水體被污染和“自凈”情況，在當(dāng)今環(huán)保意識不斷增強(qiáng)的趨勢下氨氮的測定越來越受到人們的重視。本文就水體中的氨氮的測定方法的研究和應(yīng)用、各自的特點(diǎn)及工作中的改進(jìn)進(jìn)行綜合論述。

隨時(shí)代科技的快速發(fā)展，氨氮的分析方法也將不斷的得到改進(jìn)和更新，而氨氮的分析方法基本上有兩類，一是常規(guī)的分析方法，另一種則是利用儀器化的分析方法。

1 常規(guī)的氨氮分析方法

1.1 分光光度法中的納氏試劑比色法

納氏試劑比色法是測定水體之中氨氮做常規(guī)和經(jīng)典的分析方法，同時(shí)也是國家的標(biāo)準(zhǔn)方法。它工作的原理是以游離態(tài)的氨或銨離子的形式存在的氨氮與鈉氏試劑反應(yīng)生成黃棕色的絡(luò)合物，該絡(luò)合物的色度于氨氮的含量成正比。鈉氏試劑比色法的測試范圍是試樣體積位50mL時(shí)其檢出上限是2mg/mL，下限位0.025mg/mL。在實(shí)驗(yàn)中，為了提高測定的準(zhǔn)確度和靈敏度，通常需要加入膠體保護(hù)劑聚乙烯醇，在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下，該方法的最低檢出限為0.015mg/L，而回收率達(dá)到98.7%～103.2%。

1.2 俗稱水楊酸-次氯酸鹽的分光光度法

它是指在亞硝基鐵氰化鈉存在的條件下，銨與水楊酸和次氯酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而產(chǎn)生藍(lán)色化合物。該化合物色度與氨氮的含量成正比，測試的最大試樣體積為8ml，氨氮濃度的范圍在1ml/mL～0.01mg/mL。

1.3 主次波爾法

主次波爾法是新興德一種測定氨氮的方法，它是通過氨氮與碘化汞鉀反應(yīng)生成黃色絡(luò)合物，它的檢出上限為0.02mg/mL，一般天然水中的 Ca2+、Mg2+、NO3-、SO42-、HCO3-、F-、PO43-及10倍NO2-、Br-、I-、Cr6+、Zn2+對測定無干擾可濾金屬離子可用酒石酸鉀鈉加以掩蔽。

此外還有蒸餾-滴定法、酶法等一些分光光度法。

2 儀器化的氨氮分析方法

科學(xué)技術(shù)的不斷開發(fā)，致使氨氮的測定方法也在不斷的發(fā)展，氨氮的測定的常規(guī)方法的原理同儀器相結(jié)合，使氨氮的測定向儀器化方向發(fā)展，使氨氮的測定更為簡單快捷。

2.1 電極法的氨氮分析方法

新研發(fā)的便攜式水樣中氨氮自動分析儀，例如利用新研制出的TL-2000型的便攜式海水氨氮自動分析儀器，可以快速分析與檢測出海水中氨氮的含量。它的工作原理是在自然條件下，海水中的[NH4+]與[NH3]共存。它的離解平衡式：NH3+H2O=NH4++OH-，從而得到[NH4+]/[NH3]=Kb[H+]/Kw= Kb//10PHKW，常數(shù) Kb/、KW是與溫度T有關(guān)的。所以只要同時(shí)測得海水中T、PH、和[NH3]就可以得到所要求的離解度，進(jìn)而求出海水中的[NH4+]，同時(shí)依據(jù)所知道的[NH4+]與[NH3]，算出海水中的氨氮含量。

2.2 儀器法的自動分光光度法

現(xiàn)在所采用的鈉氏試劑比色法原理的自動分析儀如Smart現(xiàn)場氨氮測試儀；工業(yè)氨氮自動分析儀，在計(jì)算機(jī)程序的控制下連續(xù)自動測試水體中的氨氮，通常情況下，1h可以分析多個樣品。通過多次反復(fù)測定，氨氮在0.2mg/L～3.0mg/L的范圍之內(nèi)吸光度與濃度呈線性關(guān)系，最低檢測權(quán)限是0.04mg/L。

2.3 蒸餾-滴定法自動監(jiān)測法

研發(fā)以蒸餾-滴定法為原理而研發(fā)的氨氮自動監(jiān)測儀,可以對高濃度的污水進(jìn)行氨氮自動監(jiān)測。該自動監(jiān)測儀的檢驗(yàn)流程依次為水樣-預(yù)處理-蒸餾-冷凝回收-滴定-終點(diǎn)檢測-廢液排放。儀器的關(guān)鍵在于研制出一種專用綜合試劑，可簡化標(biāo)準(zhǔn)方法的步驟同時(shí)又調(diào)節(jié)了試樣和蒸餾體系中的PH值。該儀器在排污口實(shí)地現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測頻次為4次/天～23次/天，濃度范圍在15.1mg/L～801mg/L，相對誤差最大為5.7%，平均誤差為2.88%。

2.4 流動注射法

常采用的是PE-300流動注射分析儀來測定水中的氨氮，其工作的原理是以銨離子在堿性條件下以亞硝基鐵氰化鉀作為化學(xué)反應(yīng)中的催化劑，同時(shí)利用二氯異三聚氰酸鹽在堿性溶液中水解成的次氯酸離子和水楊酸鹽而生成藍(lán)色產(chǎn)物。

隨著科學(xué)的發(fā)展與更新，除了以上方法外，還開發(fā)二類測定氨氮的方法。如：雙注射閥流動注射構(gòu)型的熒光法測定水體中的氨氮的含量，該法適用于清潔水樣的分析僅有鐵對測定又干擾；間歇流動體系中間接原子吸收光譜法等。

3 影響水樣中氨氮測定的因素

在水樣中，測定的溫度、PH值、濁度、泡沫對氨氮的測定結(jié)果都存在著影響，而具體操作中的交叉污染也可以使所測定的結(jié)果值偏高。實(shí)驗(yàn)證明配制鈉氏試劑加入氯化汞時(shí)碘化鉀溶液的溫度在40℃左右時(shí)檢出限較低、反應(yīng)靈敏，且必須低溫冷藏保存以防顏色加深。采用鈉氏試劑比色法測定氨氮時(shí)加入不同量的氫氧化鈉對鈉氏試劑的反應(yīng)影響很大，當(dāng)pH<11時(shí)溶液中的NH4+不能完全轉(zhuǎn)化成NH3使結(jié)果偏低；當(dāng)pH>11時(shí)對測定無影響。水樣的濁度對鈉氏試劑比色法測定也有影響，應(yīng)進(jìn)行吸光度校正，清除濁度的影響，水樣中錳的含量較高時(shí)使氨的結(jié)果偏高，使用50%的酒石酸鉀鈉和EDTA二鈉鹽各1mL代替酒石酸鉀鈉能遮蔽錳的干擾。對水樣的泡沫影響蒸餾可以加入穩(wěn)定消泡劑硅油I號可以有效的抑制泡沫的產(chǎn)生使蒸餾順利進(jìn)行，硅油I號穩(wěn)定不會被蒸餾出來對氨氮的測定結(jié)果無影響。

4 結(jié)論

氨氮的分析方法很多，都是各有所長?，F(xiàn)代化的監(jiān)測發(fā)展方向是in-live、in-situ、in-time、on-line要求儀器小型化、人性化、易操作、易維護(hù)。結(jié)合我國監(jiān)測發(fā)展的現(xiàn)狀電極法是一種理想的選用方法，它快捷簡單投入資金少，但電極的壽命和穩(wěn)定性還有待提高，總體來說電極法是值得推廣的氨氮監(jiān)測方法。

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1674-6708（2011）48-0030-02