探討水質(zhì)檢測中總氮低于氨氮的原因

三亞環(huán)境水質(zhì)凈化有限公司 海南 三亞 572000

在進(jìn)行水質(zhì)檢測的時候，總氮以及氨氮的含量是非常關(guān)鍵的指標(biāo)，從理論角度分析水體當(dāng)中的總氮含量應(yīng)該是大于氨氮的實(shí)際含量的，他們的實(shí)際關(guān)系應(yīng)當(dāng)為總氮=有機(jī)氮+氨氮以及各種硝酸氮。但是在進(jìn)行實(shí)際測量的時候我們會發(fā)現(xiàn)一個出乎意料的結(jié)果，也就是總氮的含量是明顯小于氨氮的含量，并且總氮的檢測步驟較多，實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，如果出現(xiàn)了檢測結(jié)果錯誤的情況，重新測量的難度較大，降低了工作效率。因此本文就主要分析了水質(zhì)檢測當(dāng)中總氮的含量為什么低于氨氮的原因進(jìn)行了分析研究，從而保證水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

1 水質(zhì)檢測中總氮低于氨氮的原因

1.1 樣品引入的誤差問題 因?yàn)樗械牡衔锊⒎枪潭ú蛔儯虼耍雍筮M(jìn)行檢測分析的間隔時間要越短越好。樣品是否避光或存儲的時間長短，都會導(dǎo)致總氮、氨氮的檢測數(shù)值發(fā)生變化。

1.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境引入的誤差問題 如果實(shí)驗(yàn)室的周圍環(huán)境中有濃度較高的氨氮物質(zhì)擺放，將影響到試驗(yàn)水樣中的總氮含量。舉個例子，實(shí)驗(yàn)室旁邊建了個廁所，空氣中的氨、銨鹽含量就會增加，由于他們都易溶于水，因此，實(shí)驗(yàn)水樣中的銨離子濃度便隨之升高。不管是從哪里取的水樣，要達(dá)到無氨操作都不太現(xiàn)實(shí)，所以，試驗(yàn)結(jié)果存在些許誤差也是可以理解的。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法引入的誤差問題 通常來說，試驗(yàn)人員在開展試驗(yàn)的過程中都會首選納氏試劑光度法，但要顯色就得在堿性環(huán)境里完成指定操作，然而，當(dāng)預(yù)處理不到位時，直接進(jìn)行下一步，即便得到了結(jié)果，一般來說誤差也還是有的。除此之外，在分析總氮含量的時候，于堿性環(huán)境中加壓、加溫保持0.5h，讓試樣里的氮都變成硝酸根例子，這時再用稀鹽酸進(jìn)行p H調(diào)節(jié)，最后一步是通過比色法完成測定過程，涉及到紫外分光光度計(jì)的使用。上述均為總氮測量中的預(yù)處理環(huán)節(jié)，要求試驗(yàn)人員有足夠的耐心和精力，這里預(yù)處理的效率是最核心部分，但因?yàn)轭A(yù)處理后樣品中氮化合物最多只能達(dá)到90%以上的轉(zhuǎn)化率，所以試驗(yàn)誤差在所難免。

1.4 樣品濁度引入的誤差問題 在樣品分析中，樣品濁度是比較頭疼的一個問題。原因在于，普通人的肉眼根本發(fā)現(xiàn)不了輕微渾濁現(xiàn)象。在氨氮分析中，對于樣品的濁度而言，即便是通過預(yù)處理也無法根治。

1.5 不同分析人員引入的誤差問題 在使用各類儀器設(shè)備、器皿的過程中，對于不同的分析人員，他們的使用經(jīng)驗(yàn)、主觀意識必然存在差異，從而導(dǎo)致操作誤差的產(chǎn)生，尤其是讀數(shù)量值與吸光度值的相差表現(xiàn)最為突出，這也是引發(fā)實(shí)驗(yàn)誤差的根源所在。最重要的是，在測定總氮、氨氮總量的過程，一個人根本無法完成，需要多人協(xié)同操作，因此或多或少的人為誤差就無法避免了。

2 水質(zhì)監(jiān)測中總氮低于氨氮的消除方法

2.1 消除消解時間帶來的影響 為了分析出消解時間對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響，在測定時我們使用GSB07-3168-2014批號203246的質(zhì)控樣2.02+-0.15毫克每升，把水樣的消解時間設(shè)置成20、30、40、50、60分鐘，同時待樣品冷卻后將1毫升的鹽酸滴進(jìn)去，確保在25毫升處定容，蓋塞充分振蕩，15分鐘后再對總氮的含量進(jìn)行檢測和記錄。從表1中的數(shù)據(jù)資料可以看出，40分鐘以前，過硫酸鉀在水中的轉(zhuǎn)化率與消解時間呈正比。總氮含量上升，測出的總氮值精確度也隨著進(jìn)一步提高。過了這個時間點(diǎn)，總氮含量基本保持不變，氨氮就是要比總氮的量更少。

除此之外，根據(jù)(HJ636-2012)中的描述，對不同消解時間，空白吸光值的變化，本次試驗(yàn)表明，過了40分鐘這個點(diǎn)，空白吸光值不會超過0.030，這就與標(biāo)準(zhǔn)方法的要求完全一致了。

2.2 消除濁度干擾 當(dāng)水樣中有懸浮物存在的時候，造成渾濁，使得總氮的檢測值偏離理論值。

某水樣中氨氮的含量是0.110毫克每升，硝態(tài)氨是0.580毫克每升，二者相加等于0.690毫克每升，分別取10毫升以下的該水樣：于25毫升的比色管內(nèi)儲存三天，將原始的稀釋水樣，濾液，上清液及原樣，以5毫升的堿性過硫酸鉀進(jìn)行消解，保持40分鐘，待完全冷卻后，充分振蕩，再將比色管的蓋子揭開。把1毫升的(1+9)氯化氫加進(jìn)去，再加24毫升的無菌蒸餾水進(jìn)行稀釋，振蕩搖勻。對樣品在波長220納米、波長275納米處的吸光度值進(jìn)行測定，以此將總氮的含量求出。如表中的數(shù)據(jù)所示，是樣品在波長220納米、波長275納米處的吸光度值和總氮的含量。

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利用過硫酸鉀把氨氮、亞硝酸鹽氮和其他有機(jī)氮化物進(jìn)行氧化，得出產(chǎn)物硝酸鹽。溶解的有機(jī)物在波長220納米處會被完全吸收，只有硝酸根離子留下。所以，通過測量樣品在波長220納米、波長275納米處的吸光度值，就可以對硝酸鹽氨值起到校正作用。這便是本次試驗(yàn)的基本原理。

從數(shù)據(jù)資料來看，當(dāng)水樣沒有進(jìn)行過濾的時候，波長275納米吸光度較高，說明水樣消解不充分，水樣中的有機(jī)物導(dǎo)致總氮的檢測值受到影響，因而氨氮加上硝態(tài)氨就永遠(yuǎn)都會大于總氮的量；但只要進(jìn)行過濾，水樣渾濁就不復(fù)存在了。所以，在遇到渾濁水樣的時候，要提前進(jìn)行過濾，才能執(zhí)行下一步操作。

在進(jìn)行水樣檢測的時候，如果在堿性的雜質(zhì)出現(xiàn)，氨氮會進(jìn)行分解之后形成氨氣的模式，經(jīng)過氣相溢出，這樣測量出來的總氮僅僅只是硝態(tài)氮以及一部分的氨氮。所以，在水樣當(dāng)中氨氮含量太高的時候，總氮測量的實(shí)際值也會明顯低于氨氮值。通過改變消解介質(zhì)也不可以做到全面提高氨氮轉(zhuǎn)化之后硝酸鹽氨的實(shí)際轉(zhuǎn)化率，因?yàn)檫@樣不能減少消解過程當(dāng)中出現(xiàn)的氨氣的實(shí)際損失情況，通過控制消解溶液的含量，全面提高消解的時間，也可以全面轉(zhuǎn)化和提高氨氮的效率，并且總氮測量的時候消解的時間設(shè)定為四十分鐘以及消除水樣的渾濁度的干擾也會導(dǎo)致總氮的實(shí)際含量小于氨氮的測量結(jié)果。