我国环境监测中水体氨氮分析方法和影响因素综述获奖科研报告

我国环境监测中水体氨氮分析方法和影响因素综述获奖科研报告摘

要：氨氮是造成我国水污染的主要因子。多数氨氮来自于家庭废水、焦化废水、合成氨氮化肥厂废水、农田排水等。随着我国水污染的不断严重，环境监测成为了防止水污染一项紧迫任务。通过对水体中氨氮含量进行分析，能够有效降低水污染。因此，本文探讨水体中氨氮分析方法，在提高分析效率的同时，大大降低了水污染范围。

关键词：环境监测;水体;氨氮;分析方法

氨氮在地表水和地下水中存在，主要表现为游离氨（NH3）和离子氨（HN4+）。氨氮多数来源于家庭废水、一些工业废水和农业用地排水。氨氮含量是确定氨氮水含量的重要基础。当氨氮含量高时，会对水环境以及人体造成一定损害。本文概述了我国环境监测中水体氨氮分析方法以及影响因素。

一、氨氮分析方法

（一）分光光度法

在分析水中的氨氮含量时，分光光度法是一种应用最广泛的检测含量方法。分光光度法可分为若干种，其中一种方法是纳氏试剂分光法，它分析和检测的对象是清洁饮用水以及天然水中的氨氮含量。分光光度法的优点是简单、操作灵敏，但也有缺陷，例如在测量过程中易受金属离子、酮、醛和水体颜等其他因素的影响和干扰。因此，在应用分光光度法时，必须做好充分准备，保证检测过程中不收其他因素影响，以获得准确的检测数据。在进行测试之前，必须通过苯酚-次氯酸盐比色法对水体进行预处理，这种方法的应用范围越来越广，正在成为一种常见的预测试方法。苯酚-次氯酸盐比色法可用于消煮土壤，然后用氢氧化钠使硫酸失效，以达到适当的pH值，使土壤pH值与要求相符，然后沉淀分离溶液中的相关颗粒，形成一种稳定的绿色化合物，其主要化学原理是HN4+和溶液中的二氯异氰尿酸钠形成一种特殊的化学变化，大大提高了结果的准确性[1]。

（二）离子色谱法

离子色谱法是测量氨氮含量的一种常用方法。首先在分析过程中，通过离子色谱法采集样品，并通过靛酚蓝比较法进行研究分析。与结果相比，离子色谱法被认为是测量氨氮含量的一种更精确、更快捷、更广泛和更灵敏的方法[2]。

（三）离子选择性电极法

选择性离子电极法有以下优点：测量范围广泛，不受其他条件限制，测量前不需要对水体进行预处理，以节省检测时间。在离子选择性电极法时，首先将掩蔽剂二钠盐放到废水中，可很容易地去除许多干扰颗粒，以便于进行后续测试，使测试结果符合环境测试的要求。离子选择性电极法与分光光度法相同，使用选离子选择性电极法测量水体中的氨氮含量能够使测试结果更准确[3]。

（四）仪器分析法

随着科学和技术的发展，可用于氨氮分析的仪器数量也在增加。氨氮分析中常使用的仪器是凯式定氮仪，凯式定氮仪充分利用了氮含量恒定原则。通过测量样品中的氮含量来蛋白质含量。仪器分析法使用原则如下：在水样品中使铵盐中和，不需要足够的氢氧化钠，避免使氢离子和铵离子产生化学反应。然后，蒸馏和析出氨，尾气吸收用到的试剂是硼酸溶液，硼酸溶液吸收了氨的全部含量，增加了氨的含量。将硫酸添加到溶液中，使pH值达到最初水平。在接近最终目标时，应注意降低滴率，计算水样中的氨含量，同时注意硫酸消耗量[4]。

（五）水杨酸分光光度法

氨氮分析中水杨酸分光光度法的原理是将铵与水杨酸盐和次氯酸钠发生化学反应，在存在亚铁氰化物钠的情况下产生一种蓝色化合物。例如，当样品最大体积为8毫升时，氨氮浓度为1毫克/升。当使用10毫米规定的比特色容器时，试验浓度为0.01毫克/升。

（六）氨氮气敏电极法

氨氮气敏电极法基于这样一项原则，即氨氮气敏电极为平头的pH玻璃电极，带有灵敏的氨氮电极，以银-氯化银的参比电极为基础形成一组电极对，并将所有电极置于一个塑料管内。其中含有氯化铵含量为1毫克/升，在塑料管底部有一層氨氮膜，可以通过这层膜输送气体，使氨氮进入内部溶液，同时溶解成水，生产氨氮离子，然后溶入水中。当一种溶液离子的强度、酸度和性质保持不变时，在相同条件下的电磁性参数以及内部填充液的pH值会逐渐增加，也会导致玻璃电极的变化。根据能量方程测量溶液的电容量、氨氮的浓度、测试数据的准确性要求和符合废水质量分析的质量要求，将电极填充液浓度和pH剂中添加10%的乙醇，可以减少测量的反应偏差，降低检测限度。此外，还可以应用氨氮气敏电极法测量氨氮在废水中的含量，避免样品的预蒸馏工艺，但在废水中可能会有多种干扰物质，例如铁离子和钙离子。在高碱性环境中，可以增加掩蔽剂，如NA-2EDTA，减少测量中其他干扰因素[5]。

二、影响因素

（一）水样的保存

对氨氮样品保存时间的测量表明，如果将5毫升到1升的硫酸添加到含有氨氮的地表水中，氨氮的水解会受到抑制。在20-28°C的环境中保留15天，测量出的氨氮含量相对较少。在抽取盐酸水样品后立即进行了盐酸比较试验，聚乙烯瓶在室温为30华氏度的封闭环境中沉淀，并检测到氨氮含量恒定。应注意的是，所测量的水样没有受到氨氮的污染，而且仍保存在实验操作室之外。在进行氨氮试验时，应注意确保氨氮测量与保存分开进行，以避免干扰和影响试验结果。

（二）温度

当纳氏试剂被注入氯化汞时，碘化钾溶液的温度会发生变化，温度稍有上升，约为40℃，检测限度较低。因此，纳氏试剂应保持在低温状态，冰箱中的冷藏室是一个很好的选择，可以防止纳氏试剂颜色加深，并确保空白值的稳定值。氨氮水样和溶液的正常温度应保持不变，以便电极斜率与标准电势保持恒定不变。2.3pH值试验表明，当测量的氨氮在水体中测定值为0.236毫克/升，样品显示出酸性，水体的pH值超过7，测量值为0.35毫克/升。当水体的氨氮测定值为7时，测量值为0.90毫克/升。这些数据显示，水体中氨氮与pH值的关系密切。使用纳氏试剂来测量水合氨氮含量，并将氢氧化钠溶液放入水中，这对纳氏试剂产生了重大影响，经过多次测试，得出结论认为氢氧化钠的最佳使用量是：去除10毫升硼酸所需的钠为5毫升，而测量的pH值为12.49.，此时溶液中的pH11，99%的HN4++完全转化为NH3，在这种情况下，pH值不影响电极的测定[6]。

结语：

测量水体中氨氮含量的方法很多，但每一种方法都有相应的优点和缺点。最典型的测量方法之一是纳