邹晓彬
东莞市生态环境局 广东 东莞 523000
摘要：总氮是水中各种形态无机氮（如二氧化氮、三氧化氮等）和有机氮（如蛋白质、氨基酸、有机胺等）的总称，氨氮则是指以游离氨和铵离子的形态存在于水中的氮。二者可以用来表示水体遭受营养物质侵袭后的污染程度，是测量水质、检测污水达标排放的一个重要标准。本文以此为中心，主要介绍总氮和氨氮在测定过程中出现的问题，以及对问题进行探讨。
关键词：总氮；氨氮；问题分析；解决办法
目前，用于测量总氮的方法主要有三种：碱性过硫酸钾紫外分光光度法，气相分子吸收光谱法和累加氨氮、硝酸根、亚硝酸根的测量值法。而检测氨氮的方法主要有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法、电极法和蒸馏-酸滴定法等。
一、总氮、氨氮的测定方法
当前，在检测总氮的方法中，最常用的一种便是碱性过硫酸钾紫外分光光度法。该种方法通常选用120°C-124°C的碱性介质，向内添加过硫酸钾氧化剂，其原理是将水样中的铵盐、亚硝酸盐等大部分有机氮化合物氧化，合成得到硝酸盐后，以紫外分光光度法取波长220nm和275nm处，分别测定吸光度A220和A275，按照A= A220-2A275的公式计算校正硝酸盐的吸光度A，总氮含量和校正吸光度A成正比[1]。
检测氨氮的方法中，常用的一种则为纳氏比色法，又称纳氏试剂光度法。该种方法应用了碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨发生反应，生成淡红棕色胶状化合物的原理，当位于410-425nm的波长范围中，可被明显吸收。
二、总氮、氨氮的测定所需工具
总氮测定所需工具：紫外分光光度计（具10mm石英比色皿）、高压蒸汽灭菌器、具塞磨口玻璃比色管（25ml）、无氨水（或去离子水）、氢氧化钠（含氮量应低于0.0005%）、过硫酸钾（含氮量应低于0,0005%）、硝酸钾（优级纯）、浓盐酸、浓硫酸。
氨氮测量所需工具：分光光度计、PH剂、无氨水、纳氏试剂、酒石酸钾钠溶液、铵标准贮备溶液、铵标准使用溶液。
三、总氮、氨氮的测定过程中的影响因素
原料纯度。检测总氮的含量时，原料需要用到过硫酸钾、浓盐酸以及浓硫酸。然而目前市场上售卖的三样物品质量混杂，如果采购回来的货品纯度不够，则会导致总氮的检测结果比实际偏高。
玻璃管的密封性。在测定总氮的过程中，需要以浓盐酸和浓硫酸配比盐酸溶液和浓酸溶液。而这两种溶液均具有挥发性，如果玻璃管密封效果不佳，导致溶液挥发而降低浓度，对检测数据也会起到一定程度的影响。
玻璃器皿的洗涤与存放。实验室中使用玻璃器皿后会在器皿内部残留下药剂或者试剂，如果不及时清理，在下一次的使用时，就会对检测过程造成试剂污染，导致数据不准。而清理过后，如果不注意存放，如没有放置于玻璃柜中，而是随意搁置，则空气中的浮尘等微颗粒物质也会附着在器皿内，同样会对下一次的使用造成不利影响。
无氨水的配比。不论是总氮还是氨氮的测定过程，无氨水是必不可少的一样试剂，对测定结果起着至关重要的作用。在过往几次测定实验中，以纯水器制备的纯净水和无氨水作为对比，结果发现，以纯净水为实验用水的检测结果中，总氮检测值偏高。而以无氨水为实验用水检测试验后，总氮含量达到检测标准。
消解条件。我国相关检测文件中明文规定样品消解条件为120°C-124°C，消解时间为三十分钟。然而在实际检测中，根据规定条件操作后，空白吸光度值偏高。
经过查找资料后，我们发现，过硫酸钾溶液处于210nm-250nm波长范围内，仍具有极强的吸收性。换言之，如果消解时间过短，则极可能导致过硫酸钾向硫酸钾的转变并不完全，因而导致空白吸收度值过高[2]。而后，我们在检测过程中，排除其他外因干扰，其他条件均为规定的最优条件，将消解条件定为唯一的变量，分别取30、35、40、45、50分钟进行试验，最后经测定，消解时间处于35-40分钟范围内，空白吸光度值能够呈现稳定状态，并达到检测要求。
冷却时间。在检测过程中，每一步都至关重要，不论是纯度、原料还是时间，都有着严格要求。在几次检测时，出于某些原因，我们在样品消解完全后，稍微拖长了分析时间，结果发现空白吸光度值再度过高。而后，我们以此为试验，排除其他外因，选择其他最优条件，只将冷却时间定为变量，分别取2、3、4、5小时进行操作。经数据对比，冷却时间处于2-3h范围内时，空白吸光度值略低，处于4h及以上时，空白吸光度值则会过高。
实验环境。由于测定本身是关于氨、氮的测定，因此实验室的条件应避免产生氨离子，以免对测定造成影响，引起交叉污染，导致最终数据比实际数据偏高，影响准确度。
四、总氮、氨氮测定问题相关解决办法
保证原料纯度。在购买浓盐酸、浓硫酸和过硫酸钾时，不一定局限于进口厂家，但不论进口还是国产，都应尽量选用优级纯。且在正式对总氮、氨氮含量进行检测之前，应先取部分原料作为样品进行空白检测试验，确定是否达到检测标准从而进行使用。（如果实在不便购买优级纯的过硫酸钾，也可对纯度不够的过硫酸钾进行人工提纯。具体操作如下：选取容量为1L的烧杯，往其中注入800ml的无氨水，使用酒精灯加热。由于当温度达到60°C以上时，过硫酸钾会分解成硫酸氢钾和原子态氧，所以加热温度宜控制在60°C以下[3]。而后逐步加入过硫酸钾溶解，直至烧杯内达到完全饱和状态。待饱和溶液达到完全溶解之后，熄灭酒精灯，待其自然冷却后，放进冰箱中使其重结晶。需注意，在此过程中应避免污染。此外，在重结晶之后、进行正式检测之前，仍需进行空白检测试验，以确保试剂不会成为检测过程的干扰因素。）
良好的玻璃管密封性。上文中提到，因密封性能不好，可能会发生试剂挥发的情况而导致试剂不纯，最终影响检测数据。因此在检测过程中应对玻璃管的密封程度多加注意。或者在选用仪器的时候，选择带有硅胶密封垫的玻璃管。此外，在采购或是选用仪器时，应尽可能地选择同一厂家、同一批次的货品，以此将在试验或是检测过程中，将外界干扰降到最低，尽可能地确保检测的准确度。
注意器皿的洗涤与存放。前文中提到，器皿如果不及时清理、或清理不干净、或未得到妥善存放，都会对下一次使用检测造成干扰影响。建议为尽可能地取得准确的检测数据，器皿在使用完毕后用无氨水清洗干净，然后加入约为10%的浓盐酸煮沸，时间大约控制在十分钟之内，接着再以10%的浓盐酸浸泡，最后收于玻璃柜中妥善安放。下次使用之前，以防万一，可再用无氨水进行冲洗，以保证器皿内壁的洁净度。
无氨水的使用。根据前文中实验结果，在进行含氮检测时，试剂优先选用无氨水，避免其他试剂造成结果数值过高。
时间的控制。据试验，检测样品的消解时间控制在35-40min内、冷却时间控制在3h左右时，温度条件严格遵守明文规定的120°C-124°C时，为进行检测的最优条件，对检测结果的影响最小。
综上所述，在进行水中总氮、氨氮检测时，可能出现的问题主要有试剂纯度、器具的密封性、时间和温度的控制、器皿的洗涤与存放以及实验环境等方面。由于总氮、氨氮的测定对于反映水体富营养化具有重要意义，是一项重要指标，因此有关总氮、氨氮的测定必须予以重视，严格操作。相关工作人员在操作时，需注意严格遵守最优条件、按照流程进行，以确保达到检测要求。
参考文献：
[1]郑孝艳，水中总氮、氨氮测定中出现的问题和解决办法[J].辽宁化工，2016，41（6）：637-638
[2]葛超超，水中总氮测定影响因素分析及解决方法探讨[J].科技论文与案例交流，2016，6:300-301
[3]高怡平，骆耀仙，水和废水中总氮测定有关问题探讨[J].环境监测，2017,6：156-157