廢水中氨氮測定影響因素探討

徐丹妙　朱潔

摘要：水質(zhì)氨氮的測定是評估水體被污染程度的依據(jù)，是水環(huán)境監(jiān)測的重要指標。在國標法中納氏試劑分光光度法是測定水質(zhì)氨氮的常用方法，此法具有操作簡單、靈敏度高等特點。本文結(jié)合實際工作中遇到的問題，從pH對測定的影響、納氏試劑對空白的影響、干擾因素對測定的影響幾個方面進行了闡述，為今后做好氨氮檢測工作提供參考。

關(guān)鍵詞：氨氮；納氏試劑光度法；影響因素

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0172-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.097

Discussion on influencing fators for determination of ammonia-nitrogen in waste water

Xu Danmiao， Zhu Jie

（Wuxi Xishan District Zhengyuan Environmental Testing Co. Ltd， Jiangsu Wuxi 214101， China）

Abstracts：The determination of ammonia-nitrogen is the basis for assessing the degree of pollution of water and also an important index of water environment monitoring. In the national standard method， the nesslers reagent colorimetric method is a common method for determination of ammonia nitrogen in waste water. This method of operation is simple and the sensitivity is high. The article mainly discusses several influencing fators for determination of ammonia-nitrogen in waste water， according to the problems encountered in practical work. The influence of pH， nesslers reagent and interferencing factors are discussed to provide reference for the determination of ammonia nitrogen.

Key words：Ammonia-nitrogen； Nesslers reagent colorimetric method； Influencing factor

氨氮是水和廢水分析的常測項目之一，是水環(huán)境監(jiān)測的重要指標，通過檢測水質(zhì)中氨氮的含量有助于評估水體被污染程度與“自凈情況”。水體中的氨氮主要以游離氨與銨鹽的形式存在，兩者的組成比由水體pH值決定。pH高，游離氨的比例高，反之，則銨鹽的比例高[1]。氨氮的主要來源為生活污水中的含氮有機物，焦化、合成氨等工業(yè)廢水及農(nóng)業(yè)排水。水體中的有機氮合物很不穩(wěn)定，經(jīng)水中微生物分解轉(zhuǎn)化成氨。在有氧環(huán)境下，氨又會受水中微生物作用轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽、硝酸鹽，是水體中的主要耗氧污染物，含量過高會導致魚類及一些水生生物死亡。因此，做好水中氨氮的監(jiān)測工作對于加強水環(huán)境保護有著非常重要的意義。目前，水質(zhì)監(jiān)測中氨氮的檢測多采用納氏試劑分光光度法，其原理是碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在較寬的波長內(nèi)具強烈吸收，通常測量波長為420nm。在實際檢測工作中經(jīng)常會受一些因素的影響，遇到一些問題，本文就以下幾個方面進行討論。

1 pH對測定的影響

在樣品分析時，反應(yīng)體系的酸堿度對氨氮的測定有很大的影響[2]。在納氏試劑分光光度法中對于污染較輕、色度較低的水樣，酸堿度的調(diào)節(jié)主要在絮凝沉淀時進行。樣品檢測前先將酸化保存的樣品pH調(diào)至中性，取200mL水樣于燒杯中，加入2mL硫酸鋅，逐滴加入氫氧化鈉溶液，邊滴邊攪拌，直到pH值為10.5左右，硫酸鋅與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋅絮凝狀沉淀，可以吸附水中的懸浮物和有色物質(zhì)。pH太低，反應(yīng)不完全，生成的沉淀少，懸浮物和有色物質(zhì)去除不干凈，同時水樣中存在細小顆粒，加入堿性的納氏試劑又會有白色絮狀物生成，影響氨氮檢測的準確性；由于氫氧化鋅是一種兩性氫氧化物，可溶于酸也可溶于堿，當加入氫氧化鈉溶液太多，pH過高，氫氧化鋅沉淀部分溶解，影響絮凝效果，加入堿性的納氏試劑后，水樣變渾，無法進行比色。因此，氫氧化鈉溶液一定要逐滴加入，把控好pH大小，使絮凝沉淀達到最好的效果。

2 納氏試劑對空白的影響

國標法中關(guān)于納氏試劑的配制方法有兩種：A種用HgCl2、KI 和 KOH 配制；B種用HgI2、KI 和 NaOH 配制。

由于配制納氏試劑的碘化汞和氯化汞具有劇毒，配制過程中對化驗人員與實驗環(huán)境存在一定的風險，因此，現(xiàn)在很多檢測機構(gòu)直接購買現(xiàn)成的瓶裝納氏試劑，瓶底幾乎無紅色沉淀物，溶液比較穩(wěn)定。表1顯示了A試劑、B試劑及購買的納氏試劑（C表示）在相同實驗條件下分別測定的10個空白吸光度。

表1表明三種納氏試劑空白值有著明顯的差異，吸光度B>A>C。經(jīng)過筆者多次驗證，三種納氏試劑對標準樣品的測定全部合格，差異不明顯，因此均可使用。在工作實踐中發(fā)現(xiàn)，A方法關(guān)鍵在于控制好氯化汞的加入量，要邊攪拌邊少量多次的加入，以防溶液提前飽和產(chǎn)生朱紅色沉淀，配制煩瑣，耗時較長。B方法中碘化汞與碘化鉀的比例對顯色反應(yīng)的靈敏度有較大的影響。A、B兩種配置過程中，為了防止渾濁和沉淀必須等堿溶液完全冷卻后才能將汞鹽緩緩加入，然后靜止過夜，去除沉淀，取上清液于聚乙烯瓶中避光保存。但在使用了一段時間后，瓶底又會有一層朱紅色沉淀，移取不當很容易導致顯色吸光度偏高，影響到數(shù)據(jù)的準確性。因此，建議可以使用購買的納氏試劑，既省去煩瑣的配制過程，又可避免存放使用過程中產(chǎn)生的朱紅色沉淀物對顯色的影響。

3 干擾因素對測定的影響分析

在廢水的檢測過程中我們經(jīng)常會遇到一些成分比較復雜、污染較嚴重的水樣，其本身存在的渾濁或色度及檢測過程中加了某種試劑后產(chǎn)生的渾濁或色度都會對氨氮的測定造成一定的干擾，對于各種情況要進行不同的分析，采取合理的措施去解除。

（1）對于水樣本身存在的濁度和色度，我們可以采用絮凝沉淀法對水樣進行預(yù)處理，取上清液進行檢測。而有些水樣預(yù)處理后還是存在渾濁、顏色，可以改用蒸餾法進行預(yù)處理，也可以采用扣除樣品本底值的方法進行測定。

（2）很多工業(yè)廢水中含有脂肪胺、芳香胺、醛類、丙酮、醇類和有機氯胺類等有機物，這類水樣在加入納氏試劑后便會產(chǎn)生淡黃色或淡綠色物質(zhì)，影響顯色效果，使吸光度偏高。須采用蒸餾法進行預(yù)處理，將氨氮從水中分離出來。

（3）對于水樣中的Ca2+、Cu2+、Mg2+、Fe3+等金屬離子，它們在堿性條件下極易水解并產(chǎn)生沉淀，通常是采用絮凝共沉淀的方法先進行預(yù)處理，再加入酒石酸鉀鈉進行金屬離子掩閉。但酒石酸鉀鈉的掩閉能力是有限的，對于鈣鎂等金屬離子含量特別高的水樣，加入酒石酸鉀鈉后，會有一些肉眼很難觀察到的微細顆粒析出，干擾比色，吸光度比相近顯色效果的水樣明顯高很多，影響檢測結(jié)果的準確性。針對這類水樣，絮凝共沉淀的時間應(yīng)該更長一些，或者采用蒸餾法效果會更好[3]。

（4）有些水樣中含有易揮發(fā)的還原性干擾物質(zhì)，一般很難被發(fā)現(xiàn)，檢測人員要對該水樣的來源有簡單的了解，針對性地進行處理。比如硫化物與納氏試劑反應(yīng)會產(chǎn)生黃色化合物，肉眼很難辨認，在420nm波長范圍內(nèi)也有吸收，使得無法測得較準確的吸光度，但當硫化物含量高達1000?g時，加入納氏試劑會有明顯的發(fā)黑現(xiàn)象。因此，針對這類干擾，須將水樣置于酸性條件下加熱以除去。

4 結(jié)論

采用納氏試劑比色法進行氨氮的測定，為了保證檢測結(jié)果的準確性，絮凝沉淀預(yù)處理時把控好pH值的大小至關(guān)重要，pH應(yīng)保持在10.5左右，避免人為處理不當造成檢測干擾。

納氏試劑的配制方法不同可影響空白吸光值，空白值過高不利于氨氮含量低的水樣的測定，會影響結(jié)果準確度，建議可以購買現(xiàn)成的納氏試劑，空白值低，穩(wěn)定性強，靈敏度高，而且省去復雜的配制過程，也避免了對人體與環(huán)境的危害。

氨氮的測定受水中多種干擾物質(zhì)的影響，根據(jù)不同的干擾現(xiàn)象，應(yīng)逐個進行分析，選擇最合理的方法解除。在實踐過程中還會有更多新的干擾因素產(chǎn)生，需要我們?nèi)ヌ骄繉ふ腋玫目刂妻k法。

參考文獻

[1]國家環(huán)境保護總局.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].第四版.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002：276-281.

[2]彭秀霞，關(guān)柏清.氨氮測定中的常見問題分析及解決方法[J].黑龍江環(huán)境通報，2011，35（1）：36-37.

[3]趙永剛，章勇，孫玉霞.水中氨氮測定體會[J].科技風，2013（12下）：60-61.

收稿日期：2017-11-23

作者簡介：徐丹妙（1986-），女，本科，無錫市錫山區(qū)正源環(huán)境檢測有限公司中級工程師，研究方向為環(huán)境檢測。