地表水檢測中總氮小于三氮的原因分析及優化建議

胡 濤

(云南省水文水資源局水質監測處，云南 昆明 650106)

在地表水的檢測過程中，經常出現總氮小于水體中氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮之和的情況。從理論上分析，總氮包括有機氮和無機氮，應該大于等于三氮之和，在這個問題上有作者在不同的方面進行了研究并提出了觀點，但都不能從整個過程進行全面而系統的分析和研究［1～3］。本文從樣品采集、保存運輸、分析檢測三個方面對總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮進行分析及比對實驗，試圖找出影響原因并提出優化建議。

1 影響因素

1.1 樣品采集

選取清潔、中等和復雜三種背景的水樣，采樣時分別取靜置10、20、30、40、50、60min 的上部水樣進行測定。測定結果顯示清潔水樣在不同靜置時間條件下對總氮與三氮之和的差值基本無影響。中等水樣在靜置20min 后總氮與三氮之和的差值趨于穩定，相對誤差＜5%。復雜水樣在靜置30min后總氮與三氮之和的差值趨于穩定，相對誤差＜7%。分析原因是由于懸浮顆粒物的吸附作用，樣品采集時上、中、下分層樣品的不均勻性造成的。因此在樣品采集時建議先自然沉降30min 后放棄下部樣品，采集上部樣本。

1.2 保存運輸

自然沉降30min 后采集上述三種類型的樣品，除亞硝酸鹽氮采用低溫保存運輸外其他樣本分別采用加硫酸(常溫)、低溫、加硫酸并低溫三種方式保存和運輸。保存1、2、4、8、16、24 h 后分別進行測定。結果顯示加硫酸并低溫保存條件下總氮、氨氮、硝酸鹽氮變化率最小，其次是低溫保存，最后是加硫酸(常溫)保存。在三種保存條件下變化最大的是復雜背景條件下的氨氮，平均變化率為每小時減少5.25%，硝酸鹽氮平均變化率為每小時增加3.14%，總氮基本無變化。亞硝酸鹽氮只能采用低溫保存，其變化情況成峰型，先增加后減少，因此總氮與三氮之和的差值也呈現峰型變化，先減小后增加，并且復雜背景條件下的樣本在加硫酸并低溫保存下在8h 和16h 監測時出現總氮小于三氮的情況。分析原因是由于在不同保存條件下三氮轉化不一致形成的。因此在保存運輸時建議不加保存劑低溫保存、盡快分析、三氮和總氮同步檢測。

1.3 分析檢測

在分析檢測時，對亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮分別用分光光度法和離子色譜法進行檢測，分別檢測了上述三種樣本類型及其加標樣本，結果顯示離子色譜檢測亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的回收率較好。因此在檢測亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮時采用離子色譜法進行檢測。氨氮采用分光光度法進行檢測。總氮用分光光度法和流動注射法進行檢測，結果見表1。

表1 不同背景條件、不同氨氮加標倍數條件下不同檢測方法總氮回收率范圍

氨氮加標量對回收率有較大影響的原因是由于在堿性及高溫高壓條件下氨根離子的反應平衡向氨氣方向移動，使樣本中的氨根離子減小，總氮回收率減小，因此在測定氨氮較高的總氮樣本時，用分光光度法時應將比色管蓋壓緊后消解，可以提高回收率。用流動注射法時，由于使用氣泡分割樣品，樣本中氨根離子形成氣態氨向氣泡擴散，使回收率減少較大，因此在測定氨氮濃度較高的樣本時建議使用分光光度法進行檢測。

2 結論

為了在水質檢測中最大限度地消除總氮與三氮不合理情況的產生，建議:懸浮顆粒物的吸附易形成樣品采集后的不均勻性，因此樣品采集時應先自然沉降30min 后棄去下部樣本采集上部均勻樣本;樣本不加保存劑低溫保存運輸并盡快分析，在分析時三氮和總氮同步檢測;亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮采用離子色譜法進行檢測，在測定氨氮含量較高的總氮樣本時建議使用分光光度法進行檢測，在用分光光度法測定時建議蓋緊比色管蓋消解。

［1］蔣文潔，潘虹.總氮測定中消解損失的原因分析及解決方法［J］.環境科學與管理，2010，(4).

［2］羅宏德，朱斌波.總氮、三氮之間濃度變化的外部條件影響［J］.中國環境監測，2001，(2).

［3］李娟英，趙慶祥.低濃度氨氮硝化過程中影響因素的研究［J］.環境污染與防治，2006，(1).