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摘要:针对目前水质氨氮监测应用现代分析技术过程中存在的问题,从科学角度出发,分析了常用于氨氮监测的现代分析技术及应用现状,并提对实际应用进行了探讨。
关键词:水质氨氮监测;现代分析技术;在线监测
1?常用于氨氮监测的现代分析技术
1.1?分光光度法
分光光度法是常见的现代分析技术,主要依据的是物质对于特定波长光的吸收性,这是一种灵敏度高、操作简便的分析技术,能够实现定量、定性测量,常用于氨氮监测之中。
1.1.1纳氏试剂分光光度法
纳氏试剂分光光度法利用的是铵离子、游离氨与碘化钾强碱溶液反应生成的黄棕色胶体化合物,这种颜色对波长在410~425nm范围内的光有着强烈的吸收作用。而且,这种黄棕色胶体化合物的色度与产生铵离子、游离氨的氨氮含量存在着正比例关系。因此,纳氏试剂分光光度设备能够根据化合物的色度监测水体中氨氮含量的变化。纳氏试剂分光光度法能够用于氨氮的在线监测。
1.1.2水杨酸分光光度法
水杨酸分光光度法利用的是铵离子、游离氨在亚硝基铁氰化钠的催化作用下与水杨酸、次氯酸反应产生蓝色化合物,这种颜色对波长在697nm左右的光有着强烈的吸收作用。这种蓝色化合物的色度与产生铵离子、游离氨的氨氮含量存在着正比例关系,因此,水杨酸分光光度设备能够根据化合物的色度变化监测水体中氨氮含量的变化。水杨酸分光光度法能够用于氨氮的在线监测。
1.2?电极法
电极法借助的是pH电极来获取水体中氨氮的监测数据。当水体中加入碱液调整pH值到11以上时,氨氮更多以游离氨的形式存在,游离氨穿过半透膜时会带动氯化铵电解液中的铵离子移动,影响水体中氢离子,继而在pH电极上留下数据。因此,电极法可以被用于氨氮的在线监测。
1.3?气相分子吸收法
气相分子吸收法的主要监测对象是亚硝酸盐,借助亚硝酸盐来判断氨氮含量。在进行气相分子吸收法监测前,需要先将监测样品进行处理,通过酸性介质、无水乙醇煮沸来消除水体中原有亚硝酸盐的存在,避免其影响气相分子吸收法的监测。气相分子吸收法是通过氧化的方式将氨氮形成的铵离子、游离氨转化为亚硝酸盐,此转化过程是一个等量过程,因此,可以通过监测亚硝酸盐的含量来判断水体样品中氨氮的含量,从而实现对水质氨氮的监测。
1.4?中和滴定法
全自动凯氏定氮仪在测定水体中氨氮含量方面具有较高的可行性,中和-滴定的过程能够有效得到氨氮的含量,且由于全程几乎都在进行酸碱中和反应,因此无后续二次污染物的产生,无毒副作用物质产生,测定的准确率也很高。全自动凯氏定氮仪已经具备在水体监测氨氮含量中使用的实力。
2水质氨氮监测中现代分析技术的应用现状
作为我国水质污染物总量控制评价的重要指标,氨氮能够决定所处水环境的污染改善效果。然而,在进行水质氨氮监测过程中,分析方法的作用效果并不理想,这是因为水质受到环境因素影响的多样性,增加了监测工作质量控制的难度。具体来说,以往水体中的氨氮主要来源于生活污水中的含氮有机物,其会受到微生物的作用而出现分解反应。现阶段,工业废水所带来的焦化废水、合成氨废水等,均增加了污染物监测工作的开展难度。
为此,相关人员应加大现代分析技术在水质氨氮监测中的应用研究力度,以使现代分析技术在水质氨氮监测工作中起到事半功倍的作用。
3现代分析技术在水质氨氮检测中的应用
现代分析技术主要是指在对水体检测的过程中融合了多种氨氮检测的方式,将这些检测方式编排重组,得到相应的数据。这种氨氮检测的方式能够保障水质检测时数据的精确性,现代分析法要根据不同城市的发展状况,设定不同的检测标准,在检测的过程中要结合当地的实际情况跟对水质进行取样、测试与分析,在系统中使用不同的方式进行分析,最终找出测量数值最精确的方式,现在分析技术在水质氨氮检测中发挥了巨大的作用。
现代分析技术融合了多种氨氮检测方式,其中有纳氏试剂比色法,也有滴定法与流动性注射分析法等多种方法。自动化氨氮检测仪器中含有蒸馏处理系统,对水样检测的过程中对水样进行预先的处理,这种仪器在面对不同的水样时,都能够检测出水样中的氨氮含量。现代分析技术,主要使用了MCU仪器,对水样数据进行实时监测,自动化的收集,将收集的水样及时处理,根据不同城市的水质情况,对氨氮检测仪进行了不同的标准设定。
滴定法与比色法是氨氮检测中最常见的两种方法,为了增加氨氮检测仪的实用性,要在仪器中对滴定法与比色法进行相应的区分,主要使用实验的方式对仪器的不确定性进行分析。使用K301在线自动监测仪在检测时,设定了氨氮浓度股不同的水样,仪器使用不同的方式对水样进行检测,发现其检测的结果与使用纳氏试剂比色法的结果相似,误差较小得出的结论有着高度的相似性。
其中对SC1000型氨氮检测仪的准确性与灵敏性进行实验,使用纳氏试剂对比法将检测的结果与仪器检测的结果进行对比分析,发现该仪器的灵敏度与精确度极高,但是与其他的系统想必仍然存在一定的差异,在仪器应用的过程中,要根据当地的实际情况进行使用。
使用自动化检测仪器对水体中的氨氮进行自动检测后,与传统的纳氏试剂比色法进项相应的比对,分析影响仪器检测精确性的相关因素,对不确定因素进行分量,并且计算其中的误差,在误差计算的过程中要扩大仪器的不确定度,保障仪器在使用时的精确。例如,在氨氮敏电极与氨自动检测的仪器中,首先要对电极的稳定性进行分析与比较,通过重复实验得出数据,并且对检测的数据进行分析找出二者之间的最大误差值。对氨氮敏电极与氨氮在线检测系统的物理效果与化学效果进行比较分析,分析二者的不用原理并且对二者的测量结果进行对比与分析,主要的内容包括:物质表现的活性、水样中的溶解性物质等,对相应检测准确性的因素进行判断与分析,从而提高检测的稳定性。实验结果表示,如果缓冲液中的氢氧化钠与二钠盐的含量过高时,检测的结果会出现相应的偏差。在检测的过程中为了避免水样中可溶性物质的影响,要提高水样中的pH值,增加水样的导电性。
目前在我国水质环境检测的过程中,最常使用的方式是流动性注射分析法,这种方式是对一类废水的标准检验方式,氨氮在线监测中应用流动性注射时,首先要通过实验的方式,找出影响检测准确性的相关因素。然后进行实验,通过实验结果表明,将流动性注射分析法应用在氨氮自动检测中能够降低外界环境的干扰性因素,提高检测的灵敏度与检测的精确度。这种方式的主要原理是使用流行性注射体系的特性,并且将流动性注射分析的气体扩散方式进行了完善,水样中的氨氮离子通过这种方式分离,使用吸收法对污染源进行处理,在检测的过程中可以结合电极法共同使用,也可以结合荧光法更好的实现水环境的自动化检测,进一步的提高水环境检测的准确性。
结语
我国水污染极为严重,尤其是随着工业的发展,对环境的破坏不断加剧,导致了水体质量不断的下降。我国水体污染中氨氮污染是主要的污染原因之一,氨氮污染会导致水体的富营养化,导致水体质量下降,水中生物数量降低,水生态系统被破坏。现代分析技术的应用能够有效的对各种监测技术进行分析,从而提升水体氨氮检测的效果,降低氨氮污染对水体的影响。
参考文献:
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[2]李律.探讨现代分析技术在水质氨氮监测中的应用[J].低碳世界,2017(01):3.
[3]雷雪琴,欧阳开霞.现代分析技术在水质氨氮监测中的应用初探[J].山东工业技术,2016(20):39.