水體氨氮成分的測(cè)定及主要影響因素

費(fèi)丹

遼寧省河庫(kù)管理服務(wù)中心(遼寧省水文局)，遼寧 沈陽(yáng) 110003

0 引言

在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市建設(shè)過程中，對(duì)環(huán)境造成了一定的破壞，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源污染較為嚴(yán)重，并且對(duì)國(guó)民健康造成了較大的隱患，使水生動(dòng)物生存環(huán)境越來(lái)越惡劣。另外，很多有害有毒廢氣和氣體排出，比如：氨氮廢水，威脅了很多湖沼和河流。所以，中國(guó)要重視水污染問題，使水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作得到加強(qiáng)，避免出現(xiàn)水污染。

1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)中氨氮測(cè)定重要性

氨氮測(cè)定為水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中水體污染物研究的主要方法，能夠清楚精準(zhǔn)地對(duì)氨氮含量進(jìn)行測(cè)定，保證水源污染控制。一般主要使用顯色劑對(duì)比法測(cè)定，此測(cè)定方法中水體的游離氨氮離子和納氏試劑出現(xiàn)反應(yīng)，以此生成黃棕色絡(luò)合物，此絡(luò)合物色度和水體氨氮含量為正比關(guān)系，所以監(jiān)測(cè)人員要利用目視比色與分光光度測(cè)定對(duì)水體氨氮具體含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所以顯色劑對(duì)比法為中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要方法。但是，在使用顯色劑對(duì)比法實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)氨氮測(cè)定的過程中，要控制水樣pH酸堿度為8左右，并且選擇良好濾料使干擾消除，從而保證顯色劑對(duì)比測(cè)定結(jié)果的精準(zhǔn)性。

1.1 對(duì)水體污染物質(zhì)測(cè)定

測(cè)定水體氨氮含量能夠使監(jiān)測(cè)人員明確水體污染物質(zhì)，通過數(shù)據(jù)的分析和測(cè)定對(duì)污染物含量進(jìn)行推測(cè)，確定氨氮含量是否超標(biāo)或者是否滿足正常的使用標(biāo)準(zhǔn)，以此尋找氨氮含量超標(biāo)或者污染物質(zhì)產(chǎn)生的原因。除了對(duì)水質(zhì)氨氮含量進(jìn)行分析，氨氮測(cè)定還能夠?qū)λw污染物質(zhì)成分信息進(jìn)行明確，通過化學(xué)分析法對(duì)污染物具體信息進(jìn)行檢測(cè)。利用信息實(shí)現(xiàn)環(huán)保計(jì)劃方案的創(chuàng)建，通過水體污染源頭對(duì)環(huán)保工作進(jìn)行保證。所以，測(cè)定水體氨氮能夠提供給水質(zhì)檢測(cè)工作污染物質(zhì)含量信息。

1.2 提高水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果可靠性

利用氨氮測(cè)定方法對(duì)水土污染物種類和含量測(cè)定結(jié)果的可靠性提供保證，以此使水質(zhì)檢測(cè)有效性得到提高。那么，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門在水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中要對(duì)氨氮測(cè)定進(jìn)行重視，利用氨氮測(cè)定方法使監(jiān)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度得到提高，從而使后續(xù)的污染治理與分析工作能夠順利開展。

1.3 分析水體污染物成分

氨氮為水環(huán)境主要水體污染因素，人們利用水體檢測(cè)能夠全面檢測(cè)水體環(huán)境，以此對(duì)水質(zhì)污染程度進(jìn)行分析。所以利用對(duì)水體氨氮含量進(jìn)行測(cè)定，以此能夠間接測(cè)定污染物氨氮指標(biāo)，之后利用化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)組分測(cè)定，對(duì)污染物主要成分進(jìn)行確定，使水質(zhì)監(jiān)測(cè)需求得到滿足。

2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)中氨氮測(cè)定影響因素

2.1 光波長(zhǎng)

在實(shí)現(xiàn)氨氮物質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中，光波法為常用檢測(cè)手段，光波長(zhǎng)度對(duì)氨氮物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果具有一定的影響。以此可以看出來(lái)，在實(shí)現(xiàn)氨氮物質(zhì)監(jiān)測(cè)的過程中，對(duì)合適光波長(zhǎng)度進(jìn)行選擇有為重要，要避免光波長(zhǎng)度影響氨氮物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果，使結(jié)果精準(zhǔn)度得到提高。表1為光波長(zhǎng)度影響結(jié)果，通過表1可以看出來(lái)，光波長(zhǎng)在400～435之間，顯色劑吸光度比較小。和其對(duì)比，標(biāo)準(zhǔn)液顯色吸光度值比較大。以此表示，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中監(jiān)測(cè)氨氮物質(zhì)415 nm為合適的光波長(zhǎng)度，使光波長(zhǎng)度控制在此范圍中，能夠使氨氮物質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性得到提高。

表1 光波長(zhǎng)度影響結(jié)果表

2.2 氣泡

在監(jiān)測(cè)水質(zhì)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，并且無(wú)法避免出現(xiàn)此氣泡。體積比較小并且數(shù)量比較少的氣泡并不會(huì)對(duì)氨氮物質(zhì)監(jiān)測(cè)值造成影響。但是假如在檢測(cè)過程中起泡量增加，滯留在比色池中，就會(huì)對(duì)氨氮物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果造成影響，導(dǎo)致結(jié)果存在不穩(wěn)定性，也無(wú)法使水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作需求得到滿足。以此可以看出來(lái)，在實(shí)現(xiàn)氨氮物質(zhì)檢測(cè)過程中，要實(shí)現(xiàn)顯色劑真空脫氣，或者使用其他方法避免管道中進(jìn)入小氣泡，以此避免小氣泡對(duì)氨氮物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果造成影響，提高結(jié)果的精準(zhǔn)度。

2.3 鹽度

在部分海水交匯處或者出海口的水體含鹽量比較高，而且潮汐會(huì)對(duì)其造成影響，使水體流量提高，不穩(wěn)定因素比較多。水體鹽度對(duì)氨氮測(cè)定工作具有較大的影響，表2為鹽度影響結(jié)果。通過表2可以看出來(lái)，在水體鹽度<20的時(shí)候，并不會(huì)影響到測(cè)定結(jié)果，但是如果超過20的時(shí)候，具有明顯的影響，要在制定標(biāo)準(zhǔn)曲線過程中對(duì)鹽度影響因素進(jìn)行考慮。在對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程中，利用水體具體情況對(duì)監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行調(diào)整，比如:含鹽水體監(jiān)測(cè)要利用針對(duì)性的手段使氨氮測(cè)定影響進(jìn)行緩解。水體鹽度在影響氨氮測(cè)定方面的內(nèi)容包括：其一，鹽度會(huì)影響到水體氨氮含量，假如水體含鹽量比較高，就會(huì)改變氨氮含量；其二，鹽度會(huì)對(duì)氨氮測(cè)定精準(zhǔn)性造成影響，水體含鹽量不同，那么也存在不同的吸光度，所以要使含鹽量進(jìn)行改變，從而改變氨氮測(cè)定。以此，在測(cè)定含鹽水體的過程中，要對(duì)鹽度變化規(guī)律進(jìn)行分析，從而對(duì)氨氮測(cè)定結(jié)果可靠性進(jìn)行保證。

表2 鹽度影響結(jié)果表

2.4 試劑儲(chǔ)存時(shí)間

如果在監(jiān)測(cè)水質(zhì)過程中使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，要對(duì)顯色劑穩(wěn)定性進(jìn)行保證，顯色劑會(huì)因?yàn)椴煌鎯?chǔ)時(shí)間影響到測(cè)定，表3為實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)間影響。通過表3可以看出來(lái)，顯色劑測(cè)定能夠提高水體氨氮含量，但是要考慮顯色劑穩(wěn)定性和氨氮測(cè)定造成的影響。另外，在自動(dòng)進(jìn)樣監(jiān)測(cè)過程中混合顯色劑和水樣，進(jìn)樣速度與顯色時(shí)間會(huì)影響到吸光度測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)方法與顯色時(shí)間比較短，所以在測(cè)定時(shí)要對(duì)最短顯色時(shí)間進(jìn)行確定。一般顯色時(shí)間為2 min以下時(shí)，能夠促進(jìn)吸光度的提升;上升速度在顯色時(shí)間超過4 min時(shí)逐漸穩(wěn)定，顯色時(shí)間為10 min后穩(wěn)定。所以，在測(cè)定水質(zhì)過程中，要求所選擇的顯色劑滿足實(shí)際監(jiān)測(cè)的需求，并且對(duì)顯色時(shí)間進(jìn)行控制。

表3 實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)間影響表

2.5 顯色時(shí)間影響

在自動(dòng)進(jìn)樣過程中，進(jìn)樣速度和樣品、顯色劑的混合顯色時(shí)間具有密切關(guān)系。以此可以看，對(duì)最短顯色時(shí)間確定尤為重要，主要是因?yàn)槲舛葧?huì)由于增加顯色時(shí)間得到加強(qiáng)。假如在2 min以下，那么會(huì)提高吸光度；如果超過4 min，吸光度穩(wěn)定上升；如果超過10 min，吸光度穩(wěn)定不變。以此可以看，在自動(dòng)注射過程中，要保證反應(yīng)時(shí)間和注射速度一致，利用分析顯色時(shí)間對(duì)氨氮測(cè)定影響進(jìn)行控制，保證氨氮測(cè)定效果精準(zhǔn)。

3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)中氨氮測(cè)定方法

3.1 對(duì)水源鹽度分析

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，測(cè)定氨氮時(shí)鹽度會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成影響，因?yàn)樗恿骱统毕绊?，鹽度含量在不斷地改變，所以監(jiān)測(cè)人員在測(cè)定氨氮含量過程中要掌握樣本水源鹽，從而保證測(cè)定的科學(xué)性。監(jiān)測(cè)人員要對(duì)含鹽量變化規(guī)律進(jìn)行明確，及時(shí)更新測(cè)定結(jié)果，以水樣含鹽量吸光度變化規(guī)律，對(duì)測(cè)定結(jié)果精準(zhǔn)科學(xué)性進(jìn)行保證。

3.2 設(shè)置玻璃泡滴液器

氣泡的出現(xiàn)是不可避免，氣泡數(shù)量比較少并不會(huì)影響到測(cè)定結(jié)果，如果比較多就會(huì)對(duì)其測(cè)定精準(zhǔn)度造成影響。所以，在測(cè)定水質(zhì)氨氮過程中，為了避免氣泡干擾和小氣泡進(jìn)入到管道中，要將玻璃泡滴液器安裝到測(cè)定管中，對(duì)測(cè)定結(jié)果精準(zhǔn)性進(jìn)行保證，實(shí)現(xiàn)顯色劑真空處理。

3.3 使用光波監(jiān)測(cè)方法

監(jiān)測(cè)光波長(zhǎng)度也會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果，所以可以使用光波檢測(cè)法，對(duì)氨氮測(cè)定結(jié)果精密型進(jìn)行保證。氨氮元素為游離狀態(tài)，和光波監(jiān)測(cè)過程中的試劑出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，從而構(gòu)成黃色絡(luò)合物，氨氮含量由黃色絡(luò)合物顏色深度而決定；顏色越深，氨氮含量就會(huì)越高。

3.4 對(duì)顯色時(shí)間控制

一般會(huì)因?yàn)槎喾N因素導(dǎo)致顯色劑穩(wěn)定性出現(xiàn)偏差，以此影響到水質(zhì)監(jiān)測(cè)氨氮測(cè)定。氨氮測(cè)量結(jié)果和顯色劑具有密切關(guān)系，那么，在氨氮測(cè)定過程中要對(duì)顯色劑穩(wěn)定性和測(cè)定結(jié)果關(guān)系進(jìn)行全面考慮，科學(xué)選擇顯色劑，以此保證顯色劑穩(wěn)定性和其他指標(biāo)滿足氨氮測(cè)定要求，提高氨氮含量測(cè)定結(jié)果的可靠性。另外，在氨氮測(cè)定時(shí)，顯色劑顯色時(shí)間會(huì)對(duì)其造成一定的影響，所以要調(diào)控顯色劑的顯色時(shí)間，對(duì)監(jiān)測(cè)合理性進(jìn)行保證。水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中氨氮含量測(cè)定對(duì)顯色時(shí)間需求比較明顯，只有控制顯色時(shí)間為合理的區(qū)間，才能夠使氨氮測(cè)定具體需求得到滿足。

4 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中，多種因素都會(huì)影響到氨氮含量的測(cè)定，以此降低了檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。所以，為了避免出現(xiàn)檢測(cè)誤差，要對(duì)水體污染進(jìn)行控制，要對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中氨氮測(cè)定影響因素進(jìn)行全面分析，并且使用相應(yīng)的手段提高監(jiān)測(cè)精度。