地表水检测中总氮小于三氮的原因分析及优化建议

胡 涛

(云南省水文水资源局水质监测处，云南 昆明 650106)

在地表水的检测过程中，经常出现总氮小于水体中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮之和的情况。从理论上分析，总氮包括有机氮和无机氮，应该大于等于三氮之和，在这个问题上有作者在不同的方面进行了研究并提出了观点，但都不能从整个过程进行全面而系统的分析和研究［1～3］。本文从样品采集、保存运输、分析检测三个方面对总氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮进行分析及比对实验，试图找出影响原因并提出优化建议。

1 影响因素

1.1 样品采集

选取清洁、中等和复杂三种背景的水样，采样时分别取静置10、20、30、40、50、60min 的上部水样进行测定。测定结果显示清洁水样在不同静置时间条件下对总氮与三氮之和的差值基本无影响。中等水样在静置20min 后总氮与三氮之和的差值趋于稳定，相对误差＜5%。复杂水样在静置30min后总氮与三氮之和的差值趋于稳定，相对误差＜7%。分析原因是由于悬浮颗粒物的吸附作用，样品采集时上、中、下分层样品的不均匀性造成的。因此在样品采集时建议先自然沉降30min 后放弃下部样品，采集上部样本。

1.2 保存运输

自然沉降30min 后采集上述三种类型的样品，除亚硝酸盐氮采用低温保存运输外其他样本分别采用加硫酸(常温)、低温、加硫酸并低温三种方式保存和运输。保存1、2、4、8、16、24 h 后分别进行测定。结果显示加硫酸并低温保存条件下总氮、氨氮、硝酸盐氮变化率最小，其次是低温保存，最后是加硫酸(常温)保存。在三种保存条件下变化最大的是复杂背景条件下的氨氮，平均变化率为每小时减少5.25%，硝酸盐氮平均变化率为每小时增加3.14%，总氮基本无变化。亚硝酸盐氮只能采用低温保存，其变化情况成峰型，先增加后减少，因此总氮与三氮之和的差值也呈现峰型变化，先减小后增加，并且复杂背景条件下的样本在加硫酸并低温保存下在8h 和16h 监测时出现总氮小于三氮的情况。分析原因是由于在不同保存条件下三氮转化不一致形成的。因此在保存运输时建议不加保存剂低温保存、尽快分析、三氮和总氮同步检测。

1.3 分析检测

在分析检测时，对亚硝酸盐氮和硝酸盐氮分别用分光光度法和离子色谱法进行检测，分别检测了上述三种样本类型及其加标样本，结果显示离子色谱检测亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的回收率较好。因此在检测亚硝酸盐氮和硝酸盐氮时采用离子色谱法进行检测。氨氮采用分光光度法进行检测。总氮用分光光度法和流动注射法进行检测，结果见表1。

表1 不同背景条件、不同氨氮加标倍数条件下不同检测方法总氮回收率范围

氨氮加标量对回收率有较大影响的原因是由于在碱性及高温高压条件下氨根离子的反应平衡向氨气方向移动，使样本中的氨根离子减小，总氮回收率减小，因此在测定氨氮较高的总氮样本时，用分光光度法时应将比色管盖压紧后消解，可以提高回收率。用流动注射法时，由于使用气泡分割样品，样本中氨根离子形成气态氨向气泡扩散，使回收率减少较大，因此在测定氨氮浓度较高的样本时建议使用分光光度法进行检测。

2 结论

为了在水质检测中最大限度地消除总氮与三氮不合理情况的产生，建议:悬浮颗粒物的吸附易形成样品采集后的不均匀性，因此样品采集时应先自然沉降30min 后弃去下部样本采集上部均匀样本;样本不加保存剂低温保存运输并尽快分析，在分析时三氮和总氮同步检测;亚硝酸盐氮和硝酸盐氮采用离子色谱法进行检测，在测定氨氮含量较高的总氮样本时建议使用分光光度法进行检测，在用分光光度法测定时建议盖紧比色管盖消解。

［1］蒋文洁，潘虹.总氮测定中消解损失的原因分析及解决方法［J］.环境科学与管理，2010，(4).

［2］罗宏德，朱斌波.总氮、三氮之间浓度变化的外部条件影响［J］.中国环境监测，2001，(2).

［3］李娟英，赵庆祥.低浓度氨氮硝化过程中影响因素的研究［J］.环境污染与防治，2006，(1).