環境監測中的氨氮分析方法

卞彥

摘 要：如今，以犧牲環境求得經濟進步的思想已不再被提倡，經濟狀況日益穩定的當下，相關部門開始著手環境監測，以保障環境與工業生產的平衡。在環境監測中，氨氮分析法極為關鍵，本文就將對此展開具體論述，以推動環境工程的持續發展。

關鍵詞：環境監測;氨氮分析法;環境污染

據相關研究可知，目前的地下水和地表水中氨氮含量偏高，多以離子或游離狀態存在水中，當氨氮含量超過某一臨界值，則會對水中生物產生影響，威脅人類的飲水和飲食安全。在環境監測中，將氨氮分析法作為判斷水體污染及預防污染的主要方式。

1水中氨氮元素的來源渠道

水體中，氨氮元素的存在形式為呈堿性的NH3和酸性的NH4+，不同含量的組合，決定水的酸堿性，即PH值。PH值的高低同游離氨含量高低呈正比。相反的，水溫這一變量，其高低值同游離氨的含量高低呈反比。

氨氮的主要來源渠道有生活污水、工業廢水、雨水及農田排水。近年來，私家車保有量持續升高，而車輛排放的尾氣中含有大量氨類物質，待其與水融合后，形成氨氮物質，對水體生物和人類健康帶來破壞。而這其中主要起破壞作用的是游離狀態的氨，相比銨鹽，游離氨的毒性要高出幾十倍。這里水的PH值和水溫同氨的毒性呈正比。故而解決水體污染，最主要的就是處理水中的氨氮物質，控制氨氮值，保護水體環境。

2氨氮分析法的具體分類及內容

2.1分光光度法。環境監測中，使用頻率最高的氨氮分析法就是分光光度法。該方法操作簡單，工作效率高。具體來說，按照是用試劑的差異，又可將該方法分成使用納氏試劑法和使用苯酚的方法。前者開展試驗時，待檢測水體主要為人畜飲用水和天然水。該方法簡單易上手，但水體中的部分元素也會對試驗產生干擾。如金屬離子、水體顏色、渾濁度等，這些無關變量也會使最終檢測結果存在差異。故而在試驗前，需將上述無關變量去除，以使水體保持清澈、干凈。后者使用苯酚試劑開展檢測，這里提到的苯酚也就是次氯酸鹽試劑。該方法對水質的要求及水中無關變量同前者基本相同。但該方法更具穩定性，工作效率較高。目前，為完善分光光度法，使其更加適用環境監測，研究人員開始著手解決水體中的無關變量問題。有人提出可在水體檢測前，利用硫酸（H2SO4）處理，之后為中和酸性，加入氫氧化鈉，使酸堿度維持在一定范圍，以便有效去除水體中的金屬離子，使檢測結果更加準確。

2.2離子色譜法。該方法的適用對象為大氣中的游離氨。具體操作方法為使用離子色譜法對采集到的經過硼溶液處理的水體進行分析。同靛酚藍比色法相比，離子色譜法的檢測精準度更高，且操作簡便，可縮減投入時間，綜合效益較高。

2.3離子選擇性電極法。同上面提到的風光光度法相比，離子選擇性電極法的適用范圍更加廣泛，使用該方法去除水體中的無關變量更為便捷。人員只要加大水體PH值，使其保持在強堿狀態下，之后放入掩蔽劑二鈉鹽，水中的金屬離子就會成功清除。該方法的檢測精度更為理想。而且將其應用在大氣中氨的檢測，也同樣得到了理想的效果，節省了大量的檢驗時間。所以說，離子選擇性電極法要比前兩種方法更具優勢，值得大范圍推廣。

2.4流動注射分析法。某外國專家利用流動注射分析法測定了電廠水NH3態氮，測定結果顯示有線性相關存在于0.05-0.06mmol/L的NH4中。采用流動注射分析法對水中的氨氮進行分析時，適用范圍也有所限制，主要是用于分析飲用水和污染水。這里值得注意的是，在水體中存在無關變量與不存在無關變量時，應用該方法檢測的結果基本一致。從中可以看出，該方法的檢測不存在外在影響因素，也無需花費時間去除無關變量，操作更加便捷，準確。研究人員將氣體擴散膜裝置加入該方法試驗中，借助化學反應，分離水中的游離氨，隨后再開展氨氮檢測，檢測結果更加準確，故而在使用該方法時，可以考慮盡量去除水中的游離氨。

2.5儀器分析法。現如今，各項科學技術不斷進步，有關水體監測的方式方法也相應的加以完善創新，人們更加致力于研究分析效率更加高效，檢測結果更加精確的水體分析方法。其中，利用先進儀器開展分析作業就是被多數人推廣應用的環境監測方式。

儀器分析法包含多項內容，其一為凱氏定氮儀。這種儀器使用的原理主要是蛋白質中氮含量恒定的原理。在檢測時只需將適量的氫氧化鈉加入其中，不需要消解水樣，調節堿性，轉化水樣中的銨鹽，促使其形成游離氨，最后開展蒸餾操作。選擇該操作的目的是將游離氨有效排出。這期間利用的試劑為硼酸。該物質呈弱酸性，加入水中PH會有所增加，為中和水體，再使用硫酸降低PH值，使之恢復為原始值。工作人員基于該過程中加入的硫酸量來計算水體中的氨氮含量。同納氏試劑法相比，該方法的檢測結果與之基本相同，不存在較大差異。

其二為色譜儀分析法。這種方法也被稱為層析法，在物理的各種實驗中使用比較廣泛。這種儀器分析法主要適用于水質中含有的成分比較復雜的情況下。對于水質中包含的雜質，使用該種分析方法并不需要提前過濾掉，只需要將水質通過微孔濾膜進行過濾后，就可對水中含有的氨氮成分加以分析。這里需要注意的是，當檢測水體中的有機物含量過高，相關人員應采取蒸餾法，以免過高的有機物破壞分離柱中的固定相，適當延長分離柱的使用壽命，提高工作效率。使用該類分析方法開展工作，投入時間較短，操作難度較低，而且檢測精準度較高，應當得到大力推廣普及。

3對氨氮分析法產生影響的主要因素

3.1水體保存的環境因素。首先，在融有氨氮的一升地表水中，投入五毫升硫酸溶液，促使水中發生反應，當水體PH值低于2時，顯著緩解氨氮分離現象，阻止其水解。其次，將該水樣放于20-28°C環境15天，再次檢測水體中氨氮含量，此時發現放置前后對檢測結果影響不大。部分研究人員嘗試開展對比試驗。即在水樣中投入鹽酸，待PH值低于2時，將水體放入聚乙烯瓶中，在室溫下保存30天。結果發現氨的含量不變。該放置環境必須選在遠離試驗室且無氨污染的地方。涉及濃氨水和氨緩沖液的試驗，應注意在通風櫥內完成，同時注意氨氮測定要與其分開測定，以免相互干擾。

3.2溫度因素。相關人員調查試驗顯示，在納氏試劑中放入氯化汞時，碘化鉀溶液的溫度會發生變化，溫度稍微升高，大概在40°C，檢出限相對較低，反應靈敏度較高。對于納氏劑的儲存條件來說，應將其放置在低溫環境中，故而部分試驗人員選擇將其放入冰箱儲存，以防溫度的不穩定使其顏色發生變化，維持空白值穩定不變。在氨氮檢測中，如果采取氨氣敏電極的測定方法，則需保持水樣和標準溶液的溫度不變，防止電極斜率和標準電勢發生變化。

3.3酸堿值因素。根據試驗研究可知，在水體的氨氮值為0.236mg/L時，水體呈酸性，水體的pH值大于7時，測定值為1035mg/L;當水體的pH值等于7時，氨氮測定值為0.920mg/L。上述結果表明，影響水體中氨氮值變化的一大因素為PH值。研究人員可在含氨氮的水體中加入納氏試劑，之后放入氫氧化鈉，此時納氏試劑發生相應變化。多次試驗操作得出，中和10mL硼酸的氫氧化鈉最佳用量是5mL，而這時測定的pH值為12.49。即在水體PH低于11時，銨根離子缺少轉換為游離氨的條件，此時氨氮測定值偏低;當水體PH高于11時，為銨根離子轉換游離氨提供了條件，此時99%的銨根離子轉為游離氨，pH值對測定電極電位不會產生影響。

4結語

綜上，為高效完成環境監測工作，深入探究氨氮分析法極為關鍵。工作人員應全面掌握各類氨氮分析法，明確其操作步驟，檢測原理，且了解影響氨氮檢測的主要因素，從而高效開展檢測作業，增強氨氮檢測精準性，為水體保護工作提供助力。

參考文獻

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