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对地表水中氨氮和总氮相关性的几点探讨

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：邹晓彬

[导读] 摘要：在对地表水氨氮和总氮相关性进行分析时，需要充分的将监测到的水中氨氮和总氮的数据结合在一起，并对其进行相关性的分析与探讨。

        东莞市生态环境局广东东莞 523000
        摘要：在对地表水氨氮和总氮相关性进行分析时，需要充分的将监测到的水中氨氮和总氮的数据结合在一起，并对其进行相关性的分析与探讨。一系列的分析研究表明，冬季相对于夏季来说，地表水中氨氮和总氮的相关性的探讨最好，其两者之间的相关系数最高，所以，在研究的过程中，将以冬季监测的数据为主要参考。
        关键词：地表水；氨氧；总氮；相关性
        地表水中的氨氮其实是指在地表水中以铵离子形式或者是游离氨状态存在的氮，而总氮则是指地表水中所有形态存在的氮的总量，氨氮和总氮之间相关性的指标是反应水污染程度以及湖泊、水库营养化程度的重要数据之一。本文将会以冬季地表水中氨氮和总氮的数据为主要数据进行研究与探讨，为水质监测与水质综合评价提供指标参考。
        一、地表水中氨氮和总氮的相关性研究的具体资料和方法
        在本文的研究过程中，需要对选取的地表水研究样品的时间进行严格的把控。首先规定所选取的地表水样品时间规定为2018年1月-12月，分别选取四个季节的地表水样品。规定春季地表水研究样品在4-5月进行采集；夏季地表水研究样品在7-8月进行采集；秋季地表水研究样品在10-11月进行采集；冬季地表水研究样品在1-2月或者是12月进行采集[1]。在本文的研究中，所采取的不同季节的地表水研究样品均来自同一城市6个不同区域的地表水研究监测点所采取的，对采集的样品经过常规的质量监测，对其中所含有的氨氮和总氮的含量数值进行监测。在通常情况下，在进行样品采集的过程中，不同区域的地表水研究监测点的地表水研究样品维持在一个月进行一次质量监测的频率。
        在对地表水研究样品中氨氮的数值含量进行监测时，所采用的主要方法是纳氏试剂法，纳氏试剂法是目前监测地表水中氨氮的数值含量方法中较为准确的一个。在对总氮含量进行监测分析时，可以先用硫酸钾氧化紫外分光光度法对其进行数值的检测，完成浓度的测定后，对两者之间的数据进行分析与探讨即可。
        二、相关性研究的实验结果
        对四个不同季节的地表水氨氮和总氮的浓度进行监测，夏季的地表水研究样品中氨氮和总氮相关性相对较弱，不存在研究价值。冬季的地表水研究样品中氨氮和总氮相关性相对较好，所以冬季地表水的氨氮和总氮的浓度含量可以得出对应的比例关系。分别对四个季节的地表水氨氮和总氮相关性进行分析，春季和秋季做得到的相关系数为0.8947和0.8728，然而夏季并没有呈现出较好的相关系数，两者之间的相关系数仅为0.6385。冬季地表水氨氮和总氮之间的相关系数最好，为0.98262，其中春季和秋季两个季节的相关系数最为接近，这个结果与实际的监测状况也最为接近。
        通过实验中地表水氨氮和总氮的浓度数值以及相关性进行分析，可以结合两者之间的相关关系，分析地表水中总氮的含量数值是否会随着氨氮的浓度数值的升高与降低发生升高或者降低的变化。由本研究的途中可以看出，两者之间属实存在着一定的相关关系，即地表水中总氮的含量数值会随着氨氮的含量数值升高或者降低从而也会有明显的升高或者降低的。详情见下图。

        三、地表水中氨氮和总氮相关性的问题研究
        在对地表水研究样品进行水质监测时，总氮的检测数值主要有以下几个重要指标：地表水研究样品中氨氮浓度数值、硝氮浓度数值、亚硝氮浓度数值以及所包含的有机氮浓度数值。在进行水质监测的过程中，如果正在被监测的地表水研究样品中所含有的成分浓度数值较为稳定的话，这样就可以快速快捷的分析出氨氮与总氮的相关性或者以某一形态存在的氮的数值与总氮之间的相关性。总之，从对地表水中各种形态的氮进行检测和控制时可以得出以下结论：地表水中总氮的浓度=地表水研究样品中氨氮浓度数值+硝氮浓度数值+亚硝氮浓度数值+所包含的有机氮浓度数值[2]。从这一结论以及上述实验结果和实验图表中可以看出，地表水氨氮的浓度数值与地表水中总氮的浓度数值呈现一个正相关的趋势，两者之间存在显著的相关关系。
        通过查阅相关的文献与报道，可以发现在很大一部分的地表污水的质量监测中，地表污水中有机氮的浓度含量大约是地表污水总氮浓度含量的50%左右，同样地表污水中氨氮的浓度含量大约也占了地表污水总氮的50%左右，其余的氮的各种形态的含量是得长稀少的。但是在本次的实验研究中，地表水中的氨氮的浓度含量与地表水中总氮的浓度含量之间的关系并不能够简简单单的用一个数据来表明。
        四、产生地表水氨氮和总氮相关性问题的原因分析
        因为不同区域的水质必定存在较大的差异性，所以针对这种可以避免的外在因素影响实验结果，在对地表水氨氮和总氮的相关性进行分析时，要对实验结果充分的进行分析，并有着因区域不同对地表水氨氮和总氮的相关性研究的结果定有着一定程度的影响的意识，其意义在于说明通过不同的监测过程对地表水水质进行监测定有不同的差异，同样多得到的地表水氨氮和总氮的相关性也存在着一定的差异性。在这样的实验背景下对地表水氨氮和总氮的相关性进行研究时，要选取其中具有特别的要素的地表水作为地表水研究样品，以便可以保证最后得出的地表水氨氮和总氮的相关性的数据并不会存在即为明显的差错，可以更加准确贴切的表明地表水氨氮和总氮的相关系数关系，然后对实验结果建立一个数学模型，从而对地表水氨氮和总氮的相关系数进行研究。在实际的监测控制过程中，由于外界种种不可控因素的干扰，可能是由于季节环境的原因也可能是由于地表土壤湿度的原因，会导致实际检测中地表水中总氮的浓度数值并不与上述中的公式所得到的结果相等，这就说明在实际中地表水总氮的浓度数字与氨氮的浓度数值还依然存在着另外一种关系的可能性[3]。对产生地表水氨氮和总氮的相关性问题的原因进行简单的分析，其主要原因应该是在对地表水氨氮和总氮的浓度检测过程中，地表水中的氨氮在检测的过程中并没有完全的完成消解过程而造成的这个后果，但这个问题目前并没有很好的解决方案。在这个问题的背景下，地表水氨氮和总氮的相关系数关系将会不可避免的出现相应的问题。
        五、小结
        本研究对四个季节同一城市的6个地表水监测点的地表水的氨氮和总氮浓度含量进行相关性的分析，有一下几点发现：
        （1）其中冬季地表水氨氮和总氮之间的相关系数最好，而夏季两者之间的相关系数最差，春季和秋季的相关系数最为接近。
        （2）仅对冬季的地表水氨氮和总氮相关性进行分析，发现地表水中氨氮的浓度含量与总氮的浓度含量呈现正相关，即地表水中总氮的浓度含量随着氨氮的浓度含量升高降低从而相应的升高或者降低。
        （3）由于季节性的原因或者地表水监测点的土壤湿度不同，同样会对研究地表水氨氮和总氮相关性的实验结果产生一定的影响。同时对于污染较为严重的水源进行样品采集时，可以直接用总氮的值来对氨氮的值进行估计，避免出现不必要的污染。
        参考文献：
        [1]王勇，张建丰，吴文勇，等.表施尿素下引黄畦灌水流中氮素迁移转化规律试验研究[J].中国农村水利水电，2017，45（7）：1-5.
        [2]何佳敏，孟佳，张永，等.温度降低对UMSR处理高氨氮低碳氮比养猪废水效能的影响[J].化工学报，2017，68（5）：2074-2080.
        [3]张蓓蓓，黄廷林，李涌，等.铁锰复合活性滤料去除冬季地表水中氨氮的效能[J].中国给水排水，2017，98（5）：50-54.