水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定的影響因素分析

石愛蘭(山東晉煤明水化工集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250200)

0 引言

當(dāng)前，隨著水污染事件的不斷涌現(xiàn)，人們對水質(zhì)污染問題加強(qiáng)重視程度。當(dāng)氨氮廢水被隨意排放之后，就會(huì)對水體環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。因此，氨氮測定成為水質(zhì)監(jiān)測工作中的重要內(nèi)容之一。但想要使氨氮測定工作順利開展并獲得精準(zhǔn)的測量結(jié)果，就要對影響氨氮測定工作的因素進(jìn)行全面分析。并在此基礎(chǔ)上，對氨氮測定工作順利開展的方法有效制定，以此來使氨氮測定精準(zhǔn)性得到提升，從而使水體污染問題得到有效的改善。文章從以下方面來對影響氨氮測定結(jié)果的因素全面闡述。

1 水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定內(nèi)容

水質(zhì)監(jiān)測內(nèi)容中的主要構(gòu)成部分之一為氨氮測定，這也是研究水體污染的有效方式。在氨氮測定的基礎(chǔ)上，可以對水體中氨氮含量進(jìn)行精準(zhǔn)的分析和測定，并對水體污染的原因全面分析，從而為水體污染現(xiàn)象的有效避免提供基礎(chǔ)保障。通常情況下，氨氮測定以顯色劑對比法為主，其原理是當(dāng)水體中存在游離態(tài)氨氮離子時(shí)，該離子可以和試劑之前發(fā)生一定的反應(yīng)，以此來使黃棕色絡(luò)合物得以形成。對黃棕色絡(luò)合物的顏色進(jìn)行觀察和分析，從而能夠?qū)λw中氨氮含量有效判斷。一般情況下兩者之間存在正相關(guān)的關(guān)系，即顏色越深氨氮含量越高。當(dāng)利用目比色法來對氨氮含量有效測定時(shí)，該含量的范圍以0.02～2.00 mg/L為主，吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00以及10.00 mL銨標(biāo)準(zhǔn)使用液放置于50 mL的比色管中，相應(yīng)的氨氮為0、0.005、0.010、0.030、0.050、0.070以 及0.100 mg。加水直到標(biāo)線位置，隨后加入1.0 mL的酒石酸鉀鈉溶液進(jìn)行搖勻。放置于1.5 mL的納式試劑混勻，靜置十分鐘后在420 nm的波長處使用光程20 mm比色皿(加入1.0 mL鈉氏試劑混勻，10 mm比色皿)，按照無氨水作為參比進(jìn)行吸光度檢測。為了使氨氮含量的測量精準(zhǔn)性明顯提升，可以對分光光度法有效應(yīng)用，以此來使監(jiān)測濃度范圍控制在0.05～2.00 mg/L[1]。

2 水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定重要性

2.1 測定水體污染物質(zhì)

測定水體中氨氮含量對于明確水體中的污染物質(zhì)有著重要作用。一方面，全面分析氨氮測定數(shù)據(jù)可以對污染物含量有效推測，以此來對氨氮含量是否超標(biāo)以及水質(zhì)能否正常使用等有效確定，進(jìn)而分析氨氮超標(biāo)以及污染物質(zhì)出現(xiàn)原因。另一方面，氨氮測定能夠明確水體中的污染物質(zhì)成分和指標(biāo)，并根據(jù)化學(xué)分析法，來對污染物的具體信息更加有效檢測[2]。

2.2 提升水質(zhì)檢測結(jié)果的可靠性

在氨氮測定方式下，可對水質(zhì)中的污染物含量以及種類等全面監(jiān)測，并使測定結(jié)果的精準(zhǔn)性和可靠性得到確保。因此，對氨氮測定結(jié)果的精準(zhǔn)性進(jìn)行全面保障也是水質(zhì)監(jiān)測有效性得以提高的主要方式之一。這就需要環(huán)境監(jiān)測部門對氨氮測定工作的重視程度明顯加強(qiáng)，這樣在開展相關(guān)水質(zhì)監(jiān)測工作時(shí)，利用氨氮測定的方式會(huì)使監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性明顯提升，從而為后續(xù)分析和質(zhì)量等工作的順利實(shí)施提供重要的支撐。

2.3 分析水體污染主要成分

水環(huán)境中主要的污染因素之一為氨氮，在對水體環(huán)境全面檢測時(shí)，人們使用頻率相對較高的方式是水體檢測，從而分析水質(zhì)污染的具體狀況。因此，在氨氮測定的基礎(chǔ)上，可以對污染物氨氮指標(biāo)間接測定，之后在化學(xué)方法的作用下，使組分測定得以實(shí)現(xiàn)，以此來有效確定污染物的主要成分，從而使水質(zhì)監(jiān)測需求得到全面滿足[3]。

3 水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定的影響因素

3.1 光波長

在監(jiān)測氨氮物質(zhì)的過程中，使用頻率相對較高的檢測方法之一為光波法，即光波長度會(huì)影響氨氮物質(zhì)的測定結(jié)果。由此可知，在監(jiān)測氨氮物質(zhì)時(shí)，合理化選擇光波長度具有重要的意義。這樣使光波長度對氨氮物質(zhì)測定結(jié)果的影響得到一定的削弱，以此來使測定結(jié)果的精準(zhǔn)度明顯提升。光波長度處于400～435 nm范圍內(nèi)時(shí)，顯色劑吸光度相對較小，但標(biāo)準(zhǔn)液顯色吸光度卻相對較大(如表1所示)。

表1 光波長影響結(jié)果表

當(dāng)光波長為420 nm時(shí)，顯色劑吸光度相對較大(顯色劑還是標(biāo)液吸光度)，由此可知，光波長為420 nm相對適宜，并可以使氨氮物質(zhì)測量結(jié)果的精準(zhǔn)性明顯提升。簡言之，在水質(zhì)監(jiān)測工作中，光波長短對氨氮測定結(jié)果能夠產(chǎn)生一定的影響，從而使測定結(jié)果中出現(xiàn)一定的偏差。如果選擇的光波不在合理范圍內(nèi)，就會(huì)使水質(zhì)監(jiān)測工作需求受到明顯影響[4]。另外，需要對光波長在氨氮含量方面所產(chǎn)生的影響全面考量，當(dāng)分析結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，就會(huì)使氨氮測定結(jié)果的精準(zhǔn)性受到明顯影響。

3.2 水樣渾濁

如表2所示。在測定氨氮的過程中，如果應(yīng)用的方法是納氏試劑法，就會(huì)導(dǎo)致水樣出現(xiàn)渾濁狀態(tài)。相關(guān)的干擾物質(zhì)以金屬離子和有機(jī)物為主，金屬離子主要是以Ca2+和Mg2+為主。另外，將酒石酸鉀鈉加入到離心后的澄清水樣之中，這樣可以起到一定的遮蔽效果。之后將納氏試劑加入其中，水樣依然會(huì)呈現(xiàn)渾濁狀態(tài)，從而使比色情況無法順利開展。從顯色原理中可知，水樣pH值能夠直接影響顯色結(jié)果。加入到納氏試劑之后，溶液顯色pH值適宜范圍以11.8～12.4為主，當(dāng)處在酸性條件下，反應(yīng)會(huì)朝著反方向來全面開展，并且顯色反應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)。當(dāng)試樣處于強(qiáng)堿性條件時(shí)，大量的HgO·Hg(NH2)I 使試樣的渾濁性明顯加強(qiáng)，從而使比色工作無法順利開展。

表2 水樣pH值對測定氨氮濃度測定的影響

從表2中可知，當(dāng)pH值處于8～10時(shí)，濃度也處于最高值。水樣在實(shí)施保存和運(yùn)輸操作時(shí)，需要將硫酸加入其中完成相應(yīng)的酸化。因此，在測定水樣時(shí)，在顯色之前，需要使pH值處于堿性狀態(tài)，但堿性不宜過強(qiáng)。

3.3 實(shí)驗(yàn)室水的影響

在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)用的水以無氨水為主，在制備無氨水時(shí)可以對蒸餾法有效應(yīng)用。具體操作為：將硫酸加入到蒸餾水之中，使酸化的目的有效實(shí)現(xiàn)。利用全玻璃蒸餾器完成相應(yīng)的重蒸餾，并對50 mL初餾液有效舍棄，利用具備塞磨口的玻璃瓶對剩余餾出液有效接取。除此之外，在制備蒸餾水時(shí)，也可以對離子交換法有效應(yīng)用。無氨水需要進(jìn)行密塞保存，當(dāng)空氣中的氨溶于水中，或者實(shí)驗(yàn)用水中混入銨鹽，就會(huì)使實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)空白，從而無法使相關(guān)要求有效實(shí)現(xiàn)。因此，當(dāng)無氨水制備完成，當(dāng)空白吸光度低于0.030(10 mm比色皿)，就不會(huì)對測定結(jié)果產(chǎn)生影響。

3.4 試劑儲(chǔ)存時(shí)間和顯色時(shí)間

當(dāng)顯色劑的存儲(chǔ)時(shí)間存在差異時(shí)，就會(huì)使顯色劑的穩(wěn)定性出現(xiàn)明顯差異。當(dāng)條件相同時(shí)，在測定不同存儲(chǔ)時(shí)間的顯色劑時(shí)，可以對適宜自動(dòng)監(jiān)測的存儲(chǔ)時(shí)間有效確定，通常12 h為宜。同時(shí)需要利用棕色瓶子來存儲(chǔ)顯色劑。當(dāng)存儲(chǔ)時(shí)間低于12 h，對測定結(jié)果所產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。通過顯色劑測定的方式能夠?qū)λw中的氨氮含量有效測量，但如果顯色劑的穩(wěn)定性相對不足時(shí)，就會(huì)對測定結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。所以在實(shí)際測量過程中，要對顯色劑全面考量。并在存儲(chǔ)時(shí)間得到確保的基礎(chǔ)上來選擇顯色劑，這樣不僅使水質(zhì)監(jiān)測需求得到滿足，還可以使測定結(jié)果的精準(zhǔn)性明顯提升[5]。

對自動(dòng)采樣工作來講，進(jìn)樣速度與樣品和顯色劑混合顯色時(shí)間存在密切關(guān)聯(lián)性，這樣就要對最短顯色時(shí)間有效確定，從而使測定結(jié)果得到確保。吸光度會(huì)隨著顯色時(shí)間的增加而不斷加強(qiáng)，當(dāng)顯色時(shí)間低于2 min時(shí)，就會(huì)使吸光度得到明顯加強(qiáng)。當(dāng)顯色時(shí)間超過4 min時(shí)，吸光度會(huì)呈現(xiàn)穩(wěn)定上升的趨勢。當(dāng)顯色時(shí)間超過10 min時(shí)，吸光度會(huì)保持穩(wěn)定不變的狀態(tài)。由此可知，在實(shí)施自動(dòng)注射時(shí)，需要使反應(yīng)時(shí)間和注射速度保持一致性。同時(shí)在分析顯色時(shí)間的基礎(chǔ)上，來合理化控制氨氮測定的影響，從而使氨氮測定結(jié)果的精準(zhǔn)性得到全面保障。

4 水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定控制方法

4.1 科學(xué)使用光波監(jiān)測技術(shù)

在開展水質(zhì)氨氮測定工作時(shí)，光波長度會(huì)明顯影響氨氮測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了使光波長度對測定結(jié)果產(chǎn)生的干擾得到避免，就要在測定過程中，對光波監(jiān)測方法的優(yōu)勢或作用充分發(fā)揮，以此來使監(jiān)測結(jié)果的精準(zhǔn)性得到全面提高。從相關(guān)研究調(diào)查中可知，當(dāng)光波長度不斷增加時(shí)，顯色劑吸光度會(huì)出現(xiàn)“開始增加之后降低”的現(xiàn)象。同時(shí)隨著波長長度的不斷增加，標(biāo)準(zhǔn)液吸光度會(huì)逐漸保持在平穩(wěn)的狀態(tài)。因此，為了使測定結(jié)果的準(zhǔn)確性得到確保，需要對光波長度進(jìn)行合理化的控制，通常控制在420 nm左右最為適宜，從而使測定結(jié)果更加的合理和精準(zhǔn)[6]。

4.2 科學(xué)控制水體鹽度

在開展水質(zhì)監(jiān)測氨氮測定時(shí)，鹽度會(huì)直接影響測量結(jié)果。同時(shí)受到河流或潮汐等因素的影響，在對氨氮測定工作全面開展時(shí)，鹽度含量值會(huì)處于動(dòng)態(tài)變化的過程。因此，監(jiān)測人員想要使氨氮測定工作順利開展，就要對水源中鹽度含量進(jìn)行全面掌握，從而使測定結(jié)果的精準(zhǔn)度能夠得到確保。為了達(dá)到這樣的目的或效果，需要從以下方面入手：第一，在測定的過程中，需要對水源中鹽度含量變化規(guī)律全面了解和掌握，以此來對氨氮測定結(jié)果進(jìn)行科學(xué)有效的調(diào)整和更新；第二，對水源中鹽量吸光度的規(guī)律有效掌握，從而為測定結(jié)果的精準(zhǔn)性不斷提升提供重要保障。

4.3 綜合分析顯色穩(wěn)定性控制顯色時(shí)間

通常來講，氨氮含量測定結(jié)果和顯色劑之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)存在較多影響因素時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致顯色劑的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重干擾，水質(zhì)監(jiān)測氨氮測定結(jié)果也隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在這樣的情況下，在進(jìn)行氨氮測定工作時(shí)，需要對顯色劑穩(wěn)定性以及測定結(jié)果精準(zhǔn)性之間的關(guān)系全面考量。不單單要科學(xué)有效的選取顯色劑，還要保證顯色劑穩(wěn)定性或其他指標(biāo)與氨氮測定需求保持一致，從而使氨氮測定結(jié)果的真實(shí)可靠性得到全面提升，進(jìn)而將準(zhǔn)確數(shù)據(jù)提供給相關(guān)的部門。除此之外，在開展氨氮測定時(shí)，顯色劑顯色時(shí)間也是影響結(jié)果的主要因素之一，所以要合理化調(diào)控顯色時(shí)間，從而使監(jiān)測合理性得到確保。對水質(zhì)監(jiān)測氨氮含量測定工作來講，其可以在顯色時(shí)間方面提出明確的標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)顯色時(shí)間能夠被合理化控制在規(guī)定范圍內(nèi)，就可以使氨氮測定相關(guān)需求得到有效滿足。

5 結(jié)語

從文章的論述中可知，在開展水質(zhì)監(jiān)測氨氮測定工作時(shí)，測定結(jié)果會(huì)受到多方面因素的影響，從而使測定結(jié)果的精準(zhǔn)度明顯降低。為了使這種現(xiàn)象得到改善，需要在實(shí)際測定過程中，對科學(xué)有效的測定方法有效選擇。同時(shí)對影響氨氮測定結(jié)果的因素全面分析和控制，這樣能夠?qū)λ芯唧w氨氮含量有效掌握，從而使監(jiān)測工作能夠使順利的實(shí)施。因此，需要將影響氨氮測定結(jié)果的因素當(dāng)成重點(diǎn)來不斷深入研究，并在此基礎(chǔ)上制定相關(guān)的控制方法，以此來使污染水體中的氨氮含量能夠被有效掌握，從而為改善水體質(zhì)量提供重要的數(shù)據(jù)支撐。相關(guān)研究人員可以在文章研究的基礎(chǔ)上來展開深入研究，以此來對影響氨氮測定工作的因素全面確定，并采取有效措施控制相關(guān)影響因素，從而使氨氮測定工作以及水質(zhì)改善工作等全面完成。