許亞寧

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我國環(huán)境監(jiān)測(cè)中的氨氮分析方法

許亞寧

遼寧省昌圖縣環(huán)保局

摘 要：本文主要通過對(duì)我國環(huán)境檢測(cè)中氨氮的分析進(jìn)行研究，通過分光光度法、蒸餾法——滴定法、氨氣敏電極法、酶法等分析方法的研究，找出影響氨氮分析方法的因素，如：溫度、PH值、濁度、錳、泡沫、交叉污染等方法進(jìn)行了詳細(xì)的概述，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)中氨氮分析方法的確定提供了實(shí)際的參考價(jià)值，并且根據(jù)這些研究，盡可能避開影響氨氮分析的因素，使環(huán)境監(jiān)測(cè)中的氨氮的分析更為準(zhǔn)確、具體和詳實(shí)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè)；氨氮；分析方法；影響因素

前言

氨氮主要被發(fā)現(xiàn)于地表水和地下水中，氨氮是由游離氨和離子銨兩種形式存在的，而且兩種氮的比例多少是由水中的PH值決定的，當(dāng)PH值高時(shí)，主要反映的是游離氨的形式，當(dāng)PH值低時(shí)，主要反映的是離子銨的形式。氨氮主要來源于生活污水、工業(yè)廢水等的含氮有機(jī)物被微生物分解后的產(chǎn)物。這種氨氮對(duì)水中的生物和人體都造成了一定的危害，所以必須加強(qiáng)環(huán)境檢測(cè)中對(duì)氨氮的檢測(cè)，因?yàn)榘钡暮恐苯記Q定了環(huán)境的污染程度。

一、分析方法的種類

1.分光光度法

分光光度法包含納氏試劑比色法和水楊酸分光光度法。納氏試劑比色法是測(cè)定水中氨含量的標(biāo)準(zhǔn)方法，該分析方法是通過用納氏試劑與氨氮進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生黃棕色絡(luò)合物的色度來確定氨氮的含量，因?yàn)樵擖S棕色絡(luò)合物的色度越明顯，水體中氨氮的含量越高，納氏試劑檢測(cè)水體的最大體積為50ml，氨氮濃度達(dá)到2mg/L，使用10mm比色皿來檢測(cè)時(shí)，至少檢測(cè)出氨氮的濃度為0.05ml/L；水楊酸分光光度法是通過亞硝基鐵氰化鈉的作用下，水楊酸與氨氮進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色化合物，該藍(lán)色化合物的顏色色度越明顯，說明水體中氨氮的含量越高。

2.蒸餾法——滴定法

蒸餾法——滴定法主要是先把PH值設(shè)定為6.0——7.4之間，在氧化鎂的作用下，水體中的氨氮會(huì)被蒸餾出來被硼酸吸收，通過酸標(biāo)準(zhǔn)容易來測(cè)定氨氮的濃度，使用采樣體積為10ml時(shí)，檢測(cè)出氨氮濃度達(dá)到10mg，這個(gè)分析方法比分光光度法更加標(biāo)準(zhǔn)和精確。

3.酶法

酶法是通過谷氨酸脫氫酶的催化作用，使NH4+與α—酮戊二酸和NADH進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成谷氨酸、NAD和水，通過測(cè)定NADH的吸光度的變化率可知谷氨酸脫氫酶的催化反應(yīng)速度，通過不同濃度NH4+所對(duì)應(yīng)NADH的吸光度的變化率的不同制得相應(yīng)的曲線，從而測(cè)算出水體中氨氮的含量。該方法能夠避免水體中其它物質(zhì)的干擾，實(shí)驗(yàn)過程比較簡單操作，在一定程度上減少反應(yīng)時(shí)間，節(jié)省酶的用量，而且測(cè)定的是吸光度的變化率，使得結(jié)果更直觀，準(zhǔn)確性更高。

二、影響氨氮測(cè)定的因素

1.溫度

在對(duì)氨氮含量進(jìn)行測(cè)定時(shí)，溫度在一定程度上直接影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度。比如在用納氏試劑比色法分析時(shí)，在配置納氏試劑中溫度稍高，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，納氏試劑必須低溫保存，否則會(huì)導(dǎo)致顏色產(chǎn)生變化；用氨氣敏電極測(cè)量氨氮含量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)溶液與水質(zhì)的溫度要保持恒溫，否則會(huì)使電極斜率與標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)發(fā)生變化。

2.PH

水樣的酸堿性會(huì)直接導(dǎo)致氨氮含量發(fā)生變化，在堿性條件下進(jìn)行測(cè)試，氨氮含量較高；在用納氏試劑比色法測(cè)量氨氮含量時(shí)，NaOH容易的濃度不同，對(duì)納氏試劑的反應(yīng)影響較大，當(dāng)PH值為12.49時(shí)，是納氏試劑最合適的酸堿度；經(jīng)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PH值小于11時(shí)，在酶的催化作用下，溶液的NH4+并不能全部轉(zhuǎn)化為NH3，而PH值大于11時(shí)，才會(huì)使全部的NH4+轉(zhuǎn)化為NH3，只有在這個(gè)PH數(shù)值下，PH值才不會(huì)對(duì)電極電位產(chǎn)生影響，所以說PH值在很大程度上也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。

3.濁度

水質(zhì)取樣的濁度也會(huì)對(duì)測(cè)量氨氮含量時(shí)產(chǎn)生影響。所以在進(jìn)行測(cè)量時(shí)在水質(zhì)中酒石酸鉀鈉溶液混勻，使得在用納氏試劑測(cè)量吸光度時(shí)，要減去原始加入氫氧化鉀時(shí)的校正吸光度。

4.錳

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在水質(zhì)中錳濃度過高時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致氨氮含量增加，而且在實(shí)驗(yàn)過程中加入隱蔽劑，也不能排除錳的含量對(duì)氨氮檢測(cè)的影響，主要還是因?yàn)殄i的化學(xué)反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的棕黃色沉淀物與氨氮的色澤極其接近，導(dǎo)致在測(cè)量時(shí)直接通過顏色很難進(jìn)行確認(rèn)。

5.泡沫

用蒸餾法來測(cè)定氨氮的含量時(shí)，如果出現(xiàn)大量的泡沫，會(huì)直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)進(jìn)行，經(jīng)學(xué)者研究可得，在進(jìn)行蒸餾時(shí)加入消泡劑硅油I可以抑制泡沫的產(chǎn)生，從而使實(shí)驗(yàn)繼續(xù)順利進(jìn)行。而且在其它水質(zhì)下，不產(chǎn)生泡沫的情況下加入硅油I和不加入硅油I，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并無明顯影響。

6.交叉污染

除了上述直接因素導(dǎo)致氨氮檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還有一些間接因素，比如交叉污染也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，比如在進(jìn)行納氏試劑實(shí)驗(yàn)時(shí)，硝酸鹽氮所會(huì)被納氏試劑吸收進(jìn)而直接實(shí)驗(yàn)結(jié)果中測(cè)量的氨氮含量過高。所以在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、用具不被氨氮等污染。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，濾料中含有可溶性的氨氮，所以在用濾料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須采用絮凝沉淀將濾料中的氨氮過濾掉，這樣可以提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度。

三、結(jié)語

總之氨氮測(cè)量的分析方法比較多，本文只是對(duì)常見的分析方法進(jìn)行描述，這些分析方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，比如，納氏試劑比色法中納氏試劑和水楊酸分光光度法都比較容易受其他因素的干擾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度不高；蒸餾法測(cè)量比較耗電耗時(shí)；酶法雖然簡單易操作，但是不易儲(chǔ)存，價(jià)格高。所以在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量氨氮過程中，要根據(jù)水樣的實(shí)際具體情況進(jìn)行選擇相應(yīng)的分析方法，同時(shí)規(guī)避實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)影響氨氮測(cè)量結(jié)果的因素，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更趨準(zhǔn)確性。而且隨著現(xiàn)代化科技進(jìn)步，在測(cè)量氨氮含量的分析法中電極法因?yàn)槠浜唵我撞僮鞲軞g迎。

參考文獻(xiàn)：

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