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探讨水质检测中总氮低于氨氮的原因

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘小艳王沄

[导读] 摘要：近几年来，国家水污染问题虽然得到了高强度的处理，但其中仍存在不少问题有待进一步解决，尤其是氨氮污染，会给水环境带来极大的危害。

        西安市宇驰检测技术有限公司陕西西安 710021
        摘要：近几年来，国家水污染问题虽然得到了高强度的处理，但其中仍存在不少问题有待进一步解决，尤其是氨氮污染，会给水环境带来极大的危害。因此，本文就水质检测中的氨氮和总氮测定工作展开分析，明确影响测定结果的主要因素，并且提出具体可行的解决措施，将误差控制在有效范围内，保证检测工作得到真正的落实。
        关键词：水质检测；总氮；氨氮；影响因素
        引言：工业化、城市化不断发展，水环境污染问题也在逐渐提高，尤其是氨氮物质污染非常常见，落实科学的检测技术，可以让水环境质量得到有效控制。氨氮检测方式有很多，如：纳氏试剂法、水杨酸分光光度法、离子色谱法、离子选择性电极等方面。这些方法操作简单，分析周期、操作时间较短，但条件和实验环境各不相同，需要进行更深层次的分析。
        1.试验分析
        人类对水环境的重视程度不断提高，生态环境保护工作不断推进，水体治理工作也会得到落实。水环境监测是水体污染治理的关键，可以为治理工作提供参考。在水环境监测过程中，明确氨氮和总氮之间的关系，了解氨氮和总氮关系在不同环境、不同季节中的变化，为后续的治理活动奠定基础。氨氮物质是水体中最大的污染源，也是水质监测的重点。
        1.1 样品来源
        以某煤矿生活污水为例，水样成分复杂，有机物质较多，水样浑浊，色度偏大，经常出现氨氮大于总氮的现象，分析消解时间对总氮的影响。
        以某河流地表水为例，分析浊度对总氮的影响。
        总氮标准样品：编号为GSB 07-3168-2014，不确定度为0.618±0.069mg/L。
        氨氮标准样品：编号为GSB 07-3164-2014，不确定度为6.75±0.25mg/L。
        1.2 试验
        氨氮和总氮之间比值不符合常规数值，总氮严重低于氨氮。可能导致这一问题的因素有很多，比如，样品、实验室、监测人员、实验方法等，一般可以分为以下几种情况：第一，样品。存储时间长短、存储位置环境，样品浊度问题等。第二，实验室。实验室环境中如果存储高浓度氨氮物质，也会导致最终的结果出现误差，比如，实验室在卫生间旁边，就会在无形中，加重水中的氨氮元素。第三，实验方法。在利用纳氏试剂分光光度法进行氨氮检测的过程中，缺少预处理，虽然不会产生较大误差，但如果在总氮分析预处理环节中，无法保证氮化合物完成100%的转化率，两种误差同时存在，导致误差增加。第四，监测人员。分析人员的自身经验不同，在仪器设备的选择上有自己的习惯，最终产生操作误差。想要有效保证氨氮物质检测的准确性，就要对上述影响因素进行分析和研究。
        2.影响因素
        根据探讨分析，对水质检测中总氮低于氨氮的原因有了一定的了解，结合实验项目的具体情况，可以确定导致这一问题的根本原因在于实验方法，为了有效消解误差，对实验方法中的细节参数进行全面的优化[1]。
        2.1 消解时间
        将某煤矿生活污水样品进行测定，分别设置了20min、30min、40min、50min、60min这几个时间。具体过程如下：在样品冷却后加入1mL的盐酸溶液，用去离子水定容至25mL，测试总氮含量。
        表 1 不同消解时间下总氮测定结果

        从上表的数据中可以看出，在40min前，过硫酸钾（K2S2O8）的转化率随着消解时间的延长而增加，总氮含量也随之提高，总氮值准确性增强，40min后，总氮含量没有变化，甚至出现了降低的情况。由上可知，消解时间是导致水质检测中总氮低于氨氮的根本原因，根据不同消解时间总氮测定结果来看，消解时间在40min左右时，总氮变化不大，且总氮高于氨氮含量，符合常理。
        2.2 浊度
        从本次设计的实验方法来看，可能导致总氮低于氨氮的原因除了消解时间之外，就是浊度，水样中如果含有较多的悬浮物，或者水样浑浊，也无法保证总氮测定数据的准确性。某河流地表水的水样，对其进行处理，形成稀释两倍的水样、滤液以及上清液，测试四个样本在220nm和275nm波长下的吸光度值以及总氮含量。将样品放置在25mL的比色管中存储三天，取得稀释两倍的水样、滤液以及上清液，将四个测试样品均进行消解处理，进而测量数值。
        表 2 水样吸光度总氮含量

        已知该水样中，氨氮为0.11mg/L和硝态氮为0.58mg/L，总和值为0.69mg/L，结合上表中的数据来看，原样、稀释两倍的水样以及上清液后的总氮值依然低于氨氮总和，而经过过滤后的水样，总氮值符合常理。对比分析四个样品在220nm和275nm波长下的吸光度，可以发现原样、稀释两倍的水样以及上清液在275nm波长下的吸光度较大，由此可证，水样消解度不理想。因此，面对浊度较高的水样时，要想进行过滤处理，以此保证总氮值的合理性[2]。
        2.3 分析
        根据过往检测经验来看，碱性介质条件下，水环境中的氨氮物质会出现逸出情况，导致总氮值降低。如果此时水样中的氨氮含量较高，就会出现总氮低于氨氮的情况，面对这样的情况，即便是改变消解介质也无法提高转化率，更不能够避免氨气损失。但是可以通过控制消解溶液量和消解时间，来提高氨氮转化率。从实验中可以看出，消解时间在40min，过滤后的水样可以有效避免总氮低于氨氮的情况。另外，在氨氮测定过程中，相应的影响因素控制也很关键，包括实验时间、实验方式、实验用水试剂等内容，根据实际情况完善相应的工作内容，切实提高试验结果的准确性[3]。以显色时间为例，必须要在显色完成的10min内，完成后续所有的实验步骤。此外，还要考虑到水环境的实际情况，科学的确定检测流程和检测仪器。
        3总结：综上所述，水环境中氨氮物质过多，会产生较大的污染，全面落实氨氮物质检测对生态环境治理而言具有重要的作用和意义。在实际检测过程中，氨氮和总氮检测都会受到很多因素的影响，最终导致总氮低于氨氮，检测数据不具备参考性，无法为实际工作提供参考。通过试验，科学控制消解时间，根据水样的浊度的具体情况具体分析，保证水样质量，可以有效消除这一误差，提高监测工作的准确性。
        参考文献：
        [1]王标.水质监测中氨氮的测定方法及影响因素探讨[J].区域治理，2019，000（012）：182.
        [2]许毅琳.水质监测中氨氮测定的影响因素分析[J].北方环境，2018，030（007）：154-155.
        [3]刘剑波.解析水环境检测中总氮和氨氮关系[J].华东科技（综合），2019，000（008）：1-1.