水生态环境监测中氨氮分析的几种不同方法探讨

2021-09-10 07:22刘永贵马云
科技研究 2021年16期
关键词:氨氮分析方法来源

刘永贵 马云

摘要:水生态环境监测工作,在生态环保工作中是非常重要的组成部分。随着社会的不断发展,人们生态环保理念的不断提高,生态环境监测工作也更被大众所关注。氨氮是反映水体是否被污染以及被污染程度的重要指标,文章首先分析水生态环境中氨氮的主要来源以及影响,然后探讨几种不同的氨氮分析方法进行论述,以供参考。

关键词:水生态环境;氨氮;来源;影响;分析方法

水生态环境存在污染的问题,在环保视角下需要对水生态环境做好污染防范与治理,让水生态环境恢复到正常的水平。而水生态环境监测,便是重要的基础性工作。通过水生态环境监测,可以了解水体的污染情况,分析其中各种污染物的具体含量,从而判断水体的污染水平,为防范治理提供参考。而氨氮是水生态环境中的一类常见污染物,在水生态环境监测中就要对其加强监测分析。

一、水生态环境中氨氮的主要来源及影响

根据相关学术研究资料,可以发现水生态环境中的氨氮,主要来源是生活污水中的含氮有机物以及含氮有机物经过氨化菌分解生成氨,次要来源则是工业废水和化学肥料。水体中的氨氮,主要是以铵根离子(NH+4)和非离子氨(NH3)的形式存在,这两种形式的氨氮成分会随着温度和PH值的变化,而发生相应的变化。从实际情况来说,水体中如果存在较高的氨氮成分,那么会对水生生物造成一定的毒害影响,主要是非离子氨导致的。因为氨存在硝化过程,水体中如果存在浓度较高的氨氮成分,那么可能产生亚硝酸盐,并形成积累,这甚至可能给人体造成健康危害。因此,就需要针对水生态环境中的氨氮做好监测,了解水体环境中的氨氮成分含量与变化情况,对水体环境是否遭受污染提供判断依据。

二、水生态环境监测中氨氮分析的几种不同方法

对于氨氮分析来讲,经过多年的发展,已经产生了多种不同的氨氮分析方法,其中既有物理分析法,也有化学分析法。下面就针对几种不同的氨氮分析方法进行阐述,希望能够给有关人士带来参考。

(一)电化学法

在电化学法中,氨气敏电极较为常用,其从本质来说是一种复合电极,pH玻璃电极为指示电极,以银-氯化银电极为参比电极其基本的原理就是将电极安装在氯化铵溶液容器当中(浓度为0.1mg/L),在容器底部安设只有氨气可以穿越的气敏膜。对于水样,在不同的酸碱度、溶液浓度等条件下,通过对电位值的测量,便可以对水体样本中的氨氮含量进行计算。

(二)分光光度法

1.纳氏试剂法

纳氏试剂法,也称为纳氏试剂比色法,是一种针对地表水、饮用水、废水进行铵根离子(NH+4)进行测量的方案。其基本原理,就是铵根离子或是游离状态的氨,会与纳氏试剂产生反应,并形成黄棕色络合物,生成物的色度,与氨氮含量存在正比关系,即色度越高,即氨氮含量越多;色度越低,氨氮含量也就越低。可以通过分光光度法和目视比色来予以确定。如果是采取目视比色,那么能够检测出的最低浓度为0.2mg/L,如果采用分光光度法,那么可以检测出的最低浓度为0.05mg/L。两者的上限均为2mg/L。

需要注意的是,纳氏试剂法的运用,监测分析的结果,容易受到水体样本的影响。如果在水体样本中存在悬浮物、有机物、钙镁金属离子、硫化物等物质,那么会在一定程度上影响到检测分析结果的准确性。不过在实践中,被监测的水体,有些时候不可避免会包含多种物质,因此为了提高氨氮分析的准确性,就要对水体样本进行预处理,提高检测分析准确度。

2.靛酚蓝光度法

其原理就是水体存在的铵态氮,在强碱性的环境下,会和次氯酸钠、苯酚产生反应,并生成具有较强稳定性的靛酚蓝。如果水体本身的氨氮浓度处在0.01-0.5mg/L的范围时,其吸光度和铵态氮的含量会呈现出正比关系。

3.水杨酸光度法

在亚硝基铁氰化钠存在的情况下,铵和水杨酸,与次氯酸根离子会产生反应,出现蓝色的化合物。在波长为697nm时,其会表现出明显的吸光能力,其检测范围为0.01mg/L到1mg/L。在水生态环境监测中,这种方法适合运营与饮用水、生活污水的氨氮分析,同时部分工业废水的氨氮分析,也可以对该种方法进行运用。通过实践,水杨酸光度法,在适宜的范围内,呈现出灵敏性强和稳定性好的特点。不过,其对于试剂的要求较高,在监测之前,需要对水生态环境的样本进行蒸馏处理,以便能够提高监测精度。

(三)仪器法

在水生态环境监测中,除了电化学法和分光光度之外,还可以采取仪器法进行监测,比如气相分子吸收光谱法,这是一种国标方法(标准号:HJ/T 195-2005),该种方法的技术原理为:待测水样在2%-3%的酸性介质中,先去除水样中的干扰性物质,通过次溴酸盐氧化剂,将水样中的铵盐及氨氧化为亚硝酸盐氨。然后加入无水乙醇催化剂,将亚硝酸盐氨分解,产生二氧化氮气体分子,在214.4nm波长下可以测得二氧化氮分子的吸光度值,进而可以确定亚硝酸盐浓度,相应确定水样中氨氮成分比例。一般水样的加标回收率均可稳定在95%-105%之间;重复测定结果的精密度高:RSD(n=6)≤2%。该种方法适用于饮用水、地表水、海水以及污水的氨氮监测,检测范围较广。

结束语:

水生态環境中氨氮的存在,会造成水体污染,并且可能产生一些不良后果。这就需要借助氨氮分析法,对水体中的氨氮含量予以有效分析。在实践中,可以有多种不同方法可以选择,需要结合实际监测工作需求和水体或污染源的特性,合理选择氨氮分析的方法。

参考文献:

[1]胡晓云,张慧俐. 地表水生态环境监测中的质量控制措施分析——以氨氮检测为例[J]. 广东化工,2019,46(03):153-155.

[2]周鹏飞,蔡思敏. 常见水体中氨氮分析方法对比分析[J]. 环境与发展,2019,161(12):177-178.

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