水和廢水中總氮測(cè)定有關(guān)問(wèn)題探討

福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 高一平 駱耀仙

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水和廢水中總氮測(cè)定有關(guān)問(wèn)題探討

福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 高一平 駱耀仙

對(duì)總氮分析中空白值偏高、總氮值大于氨氮、試劑要求等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，提出解決方法。

總氮 吸光度 消解

總氮是水中無(wú)機(jī)氮（含氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮）和有機(jī)氮的總稱，是判斷飲用水、水源水、地表水污染程度的重要指標(biāo)之一。目前測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)分析方法是堿性過(guò)硫酸鉀消解、紫外分光光度法[1]。該法雖然步驟較為簡(jiǎn)單，但實(shí)驗(yàn)所用實(shí)驗(yàn)用水、器皿、試劑純度、保存時(shí)間要求苛刻，任何一處環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。本文對(duì)此通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)這些影響因素作一探討，提出相應(yīng)解決方法。

1 空白值偏高

GB11894-89分析方法要求當(dāng)測(cè)定在檢測(cè)限時(shí)，必須控制空白實(shí)驗(yàn)吸光度AO不能超過(guò)0.03,但實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)空白值A(chǔ)O大于0.03。有文獻(xiàn)報(bào)道[2]消解中升溫至120℃～124℃，保持45分鐘以上，堿性過(guò)硫酸鉀分解完全，吸光值降至最低水平。比較2組數(shù)據(jù)，第一組，在同一壓力下（1．1 kg/cm2），蒸餾水、無(wú)氨水于同一壓力鍋內(nèi)消解30分鐘和60分鐘，測(cè)定空白值吸光度，見(jiàn)表1；第二組，純凈水于不同壓力鍋30分鐘消解，測(cè)定空白值吸光度，見(jiàn)表2。

表1 比較不同消解時(shí)間空白值

表2 不同壓力鍋30分鐘消解空白值

表1數(shù)據(jù)表明，無(wú)論是純凈水還是新制蒸餾水空白值30分鐘吸光度大于60分鐘，但2種消解時(shí)間的空白值都大于0.03，不符合要求。從表2數(shù)據(jù)來(lái)看，同一純凈水經(jīng)30分鐘消解，用自動(dòng)高壓鍋消解的空白值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于手提高壓鍋，而且自動(dòng)高壓鍋空白值都小于0.03，符合要求。很顯然問(wèn)題出在高壓鍋上，手提高壓鍋使用溫度和壓力表顯示不一致，造成過(guò)硫酸鉀在消解過(guò)程中沒(méi)有完全分解，最終導(dǎo)致空白值偏高。因此壓力鍋要定期校驗(yàn)，確保壓力鍋使用溫度與壓力表一致。

2 氨氮高于總氮的水樣

當(dāng)水樣中總氮濃度較高時(shí)，并且氮主要來(lái)自氨氮，在測(cè)定總氮時(shí)，不當(dāng)操作會(huì)導(dǎo)致氮的損失，使測(cè)定結(jié)果氨氮大于總氮，見(jiàn)表3。

表3 皮革廠污水氨氮與總氮測(cè)試結(jié)果

表3中皮革廠-4～皮革廠-6污水總氮值很高，氨氮占總氮70％以上。第一次分析采用具塞比色管，總氮測(cè)定值小于氨氮；第二次換旋蓋比色管，總氮測(cè)定值大于氨氮，分析原因主要是比色管與塞子不配套或是比色管使用較久，出現(xiàn)磨損、隙縫。高濃度氨氮的水樣在堿性介質(zhì)中，經(jīng)高溫高壓，氨氣蒸發(fā)散逸，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。

有文章報(bào)道可將水樣消解30rain后馬上放氣，趁熱將水樣管多次搖勻，使氣相中的氮?dú)獗粺岬倪^(guò)硫酸鉀消解轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬?；或用雙管消解水樣[3]，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，上述兩種方法解決氮的損失效果不佳。

對(duì)于高濃度氨氮水樣的總氮分析，可以改用旋蓋比色管,同時(shí)將水樣稀釋消解，能夠減少氨的損失。將氨氮標(biāo)準(zhǔn)樣濃度約為7.17mg/L，分別采用具塞比色管和旋蓋比色管測(cè)定總氮，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同比色管總氮測(cè)定結(jié)果

從表4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，旋蓋比色管相對(duì)誤差小于具塞比色管，由此可見(jiàn)旋蓋比色管密閉性好于具塞比色管。

對(duì)于高濃度氨氮水樣除用旋蓋比色管外，還需稀釋后消解，表5測(cè)定結(jié)果表明，當(dāng)水樣中氨氮濃度較高時(shí)，直接取樣測(cè)定總氮，氮在消解過(guò)程中會(huì)損失，且濃度越高，損失越多。將水樣稀釋到氨氮濃度7.5mg/L以下，再消解測(cè)定總氮，可以得到較為滿意的測(cè)定結(jié)果。

表5 比較高濃度氨氮水樣總氮測(cè)定

3 過(guò)硫酸鉀試劑配制和存放時(shí)間

過(guò)硫酸鉀溶解速度慢，常常需要加熱溶解。然而在60℃溫度以上，過(guò)硫酸鉀會(huì)分解成硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，因此，采用加熱溶解過(guò)硫酸鉀時(shí)，溫度要控制在60℃以下，防止過(guò)硫酸鉀分解失效。此外,堿性過(guò)硫酸鉀配制時(shí)，為了防止氫氧化鈉溶解時(shí)放熱使溶液溫度升高引起局部過(guò)硫酸鉀失效，最好分別溶解過(guò)硫酸鉀和氫氧化鈉，最后將2種試劑混合。過(guò)硫酸鉀作為氧化劑，其配制后存放時(shí)間不同，對(duì)樣品測(cè)定影響較大。使用當(dāng)天配制和放置1天、2天、5天、7天的5％堿性過(guò)硫酸鉀消解總氮標(biāo)準(zhǔn)樣品（濃度為1.14±0.14mg/L），測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 堿性過(guò)硫酸鉀放置時(shí)間對(duì)樣品測(cè)定影響

表6測(cè)定結(jié)果，用當(dāng)天、放置1天、2天的堿性過(guò)硫酸鉀消解，測(cè)定值均在允許范圍內(nèi)，放置5天和7天的堿性過(guò)硫酸鉀，總氮測(cè)定值超出允許范圍內(nèi)，堿性過(guò)硫酸鉀配制后存放時(shí)間越長(zhǎng)，樣品測(cè)定值越低。因此，配制好的堿性過(guò)硫酸鉀使用期限最好控制在3天內(nèi)。

[1] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

[2] 曹群,孫鴻燕,許士雄.水樣總氮測(cè)定空白值偏高的探討[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2008,20(3):60-61．

[3] 齊文啟等.總氮、總磷監(jiān)測(cè)中存在的問(wèn)題[J],中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2005,（21）:33-35.