常見水體中氨氮分析方法對比分析

周鵬飛 蔡思敏

摘要：環境問題隨著工業化的發展逐漸爆發，水環境污染問題逐漸加劇。為跟蹤水體環境質量的變化趨勢，必須做好水體的環境監測工作，其中氨氮是反應水體環境質量的一個重要指標。本文首先對氨氮檢測的影響因素進行研究分析，并對常用的氨氮分析方法進行對比分析，希望可以對選擇氨氮的分析方法提供一定的參考意見。

關鍵詞：氨氮;影響因素;分析方法

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-0-02

Abstract：Environmental problems have gradually erupted with the development of industrialization，and the problem of water environmental pollution has gradually intensified.In order to track the changing trend of water environment quality，it is necessary to do a good job in environmental monitoring of water bodies，in which ammonia nitrogen is an important indicator of the environmental quality of water bodies.In this paper，the influencing factors of ammonia nitrogen detection are studied and analyzed， and the commonly used ammonia nitrogen analysis methods are compared and analyzed.It is hoped that it can provide some reference for the analysis method of ammonia nitrogen.

Key words：Ammonia nitrogen;Influencing factors;Analytical method

1 氨氮分析的影響因素

1.1 pH

蘇愛梅等通過實驗研究發現，當水樣呈酸性時，氨氮測定值為0.236mg/L，呈堿性時測定值為1.035mg/L，呈中性時測定值為0.920mg/L，酸堿度對氨氮測定有影響。采用納氏試劑測定氨氮時，加入不同量的NaOH溶液對納氏試劑反應影響較大[2]。

1.2 濁度

水樣的濁度往往會對分光光度計法測定結果產生影響。樣品的濁度過高，影響透光率，從而導致測定結果偏高。

1.3 金屬離子

樣品中含有大量的金屬離子（如：Ca/Mg/Mn……）會影響測量結果，必須添加掩蔽劑。姜恩明等發現飲用水中錳濃度高時，氨氮有偏高的趨勢。實驗中雖加入掩蔽劑，卻未能消除錳對氨氮檢出的影響，排除蒸餾水等的影響，可以推斷錳對氨氮的影響是直接作用的結果，但其作用機制和消除方法有待探討。

2 分析方法分析

隨著科研的深入，技術方法的革新，水體中氨氮分析方法常見的主要有分光光度法、蒸餾-中和滴定法、氣相分子吸收光譜法、電極法等。

2.1 分光光度法

分光光度法是國標中推薦的一種分析方法，是最為常用的氨氮分析方法，具有良好的靈敏度和選擇性。根據樣品處理過程中添加的化學試劑不同，分光光度法可以分為納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法、靛酚藍分光光度法和次溴酸鹽氧化法四種。

2.1.1 納氏試劑分光光度法

納氏試劑分光光度法主要用于地表水、地下水、生活污水和工業廢水中氨氮的測定。原理是納氏試劑與水樣中的游離氨或離子銨反應生成淡紅棕色絡合物，在波長420nm處，該絡合物的吸光度與氨氮含量成正比。

納氏試劑光度法雖然簡單、快速，但使用的納氏試劑毒性大;并且測量結果易受到水樣中的懸浮物、余氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機物等干擾，若存在上述的干擾因子時，需要將水樣進行相應的預處理后才能進行氨氮的分析工作。

清潔水樣品可以直接測定，但由于海水中含有大量的Mg2+、Ca2+，需在樣品中加入NaOH和NaCO3混合液，把Mg2+、Ca2+除去后方可采用納氏試劑分光光度法[3]。

2.1.2 水楊酸分光光度法

水楊酸分光光度法主要用于地表水、地下水、生活污水和工業廢水中氨氮的測定，原理是：在堿性介質（pH=11.7）和亞硝基鐵氰化鈉存在下，水中的游離氨、離子銨與水楊酸鹽和次氯酸離子反應生成藍色化合物，在波長697nm處，該化合物的吸光度與氨氮含量成正比。

水楊酸分光光度法對試劑要求嚴格、操作復雜，具有靈敏性高、結果穩定等優點;但測量結果的干擾因素和消除方法與納氏試劑分光光度法相同。

2.1.3 靛酚藍分光光度法

靛酚藍分光光度法，又稱苯酚法，適用于海水、河水中氨氮的分析。原理是：在弱堿性介質中，以亞硝酰鐵氰化鈉為催化劑，氨與苯酚和次氯酸鹽反應生成靛酚藍，在波長640nm處，該化合物的吸光度與氨氮的含量成正比。

海水中含有大量的Mg2+、Ca2+離子干擾氨氮的分析，在分析過程中添加掩蔽劑。苯酚法采用檸檬酸鈉作為掩蔽劑，苯酚法重現性好、空白值低，但靈敏度偏低、反應慢，需要6h完成分析工作。

2.1.4 次溴酸鹽氧化法

次溴酸鹽氧化法主要用于河水和海水中氨氮的測定。但本方法不適用于污染較重、有機質較多的養殖水體[3]，水體中的有機質會消耗氧化劑次溴酸鹽，若有機質消耗過多的氧化劑，氨氮不能全部氧化甚至全部未氧化，會影響最終的氨氮分析結果。

次溴酸鹽氧化法的原理是：在堿性介質中次溴酸鹽將氨氮氧化為亞硝酸鹽，然后儀重氮-偶氮分光光度法測亞硝酸鹽氮的總量，扣除原有亞硝酸鹽氮的濃度，得氨氮的濃度。

次溴酸鹽氧化法空白值高、重現性差，方法快速、簡便、靈敏度高。

2.2 蒸餾-中和滴定法

蒸餾-中和滴定法適用于生活污水和工業廢水中氨氮的測定，原理是：將水樣pH值控制在6.0～7.4之間，加入輕質氧化鎂使水樣呈微堿性，蒸餾釋出的氨用硼酸溶液吸收;以甲基紅-亞甲基藍為指示劑，用鹽酸標準溶液滴定餾液中的氨氮含量（以N計）。

蒸餾-中和滴定法的分析結果容易受到水樣中能夠蒸餾出來的、與酸反應的物質干擾，如：尿素、揮發性胺類等。

2.3 氣相分子吸收光譜法

氣相分子吸收光譜法主要適用于地表水、地下水、海水、飲用水、生活污水及工業污水中氨氮的測定，原理是：在酸性條件下，水樣中加入無水乙醇煮沸除去亞硝酸鹽等干擾，次溴酸鹽氧化劑將游離氨和離子銨氧化成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽氮迅速分解生產NO2，用載氣（空氣）將NO2載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管中，測定其對鋅空心陰極燈213.9nm處產生的吸光強度。

2.4 電極法

利用游離氨和離子銨在水體中的電離平衡，只要同時測出水體中的溫度（T）、pH和游離氨，就可以得到所需求的離解度，進而求出水體中的離子銨，從而得出水體中氨氮的含量[3]。

3 分析方法對比

自然水體比較復雜，在對水體中氨氮進行分析時，必須要考慮水體的特點以及氨氮的濃度，以盡量減低檢測誤差。通過上述對常見的幾種氨氮分析方法的介紹，特對其進行對比分析，具體如表1所示：

4 結語

通過上文的對比分析我們可以得知，可以選擇多種分析方法來檢測水體環境的氨氮指標，但每種分析方法均有其優缺點。在實際的應用中，需要結合分析水體的特性、實際的分析環境等選擇合適的氨氮分析方法。

參考文獻

[1]謝志珺.環境監測中的氨氮分析方法[J].科技傳播，2014，6（07）：126+116.

[2]溫麗云，范朝，袁倬斌.我國環境監測中的氨氮分析方法[J].中國環境監測，2005（04）：28-32.

[3]陳嵐.四種國標測定氨氮方法述評[J].福建分析測試，2014，23（04）：21-24.

收稿日期：2019-10-26

作者簡介：周鵬飛（1990-），男，漢族，本科學歷，助理工程師，研究方向為環境監測。