張慧賢

（石家莊市正定環(huán)保服務(wù)中心，河北 石家莊 050800）

受工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活等污水肆意排放的影響，我國部分水域中氨氮含量遠(yuǎn)超過水域的自凈能力限度，進而造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，影響了人們的用水安全。為切實降低這些問題所產(chǎn)生的不利影響，采用合適的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)，對水域中氨氮含量進行測定，明確影響水域氨氮含量的因素，并對其進行針對性地管控，已成為一項極為必要的工作。

1 水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定工作的作用

現(xiàn)階段，水體中氨氮的主要來源包括農(nóng)業(yè)的氨氮肥料隨著地表徑流流入水體當(dāng)中；工業(yè)生產(chǎn)中硝酸、煉焦、合成橡膠、電鍍、石油開采等過程產(chǎn)生的廢水直接排放到外界環(huán)境中或者生產(chǎn)產(chǎn)生的含有氨氮的廢氣與空氣中的水蒸氣結(jié)合，隨著降雨融入水體當(dāng)中，導(dǎo)致水中的氨氮含量超標(biāo)。由于魚類這種水生生物對水中的氨氮含量較為敏感，若水中非離子氨的濃度超過0.02 mg/L就可能導(dǎo)致魚類死亡，且人類或一些陸生動物直接飲用了氨氮含量超標(biāo)的水體，將會給動物的身體健康產(chǎn)生極為嚴(yán)重的危害，以人體為例，若人們飲用20～30 mL的水，并且水中氨的飲用濃度超過25%，那么就有極大可能造成人的死亡。近年來，為更好地保護自然環(huán)境與人們生命財產(chǎn)的安全，并保護水資源，降低水體中污染物的含量已經(jīng)成為一項極為必要的工作。在當(dāng)前的水質(zhì)監(jiān)測過程中，測定水中的氨氮含量，不僅可以使人們能夠更好地了解水中的污染物質(zhì)，還能使人們以此為基礎(chǔ)，找出水域污染的原因，還可以通過明確水體污染物質(zhì)的成分，為環(huán)境保護工作的規(guī)劃開展提供有效的數(shù)據(jù)支持。具體來說，水質(zhì)監(jiān)測工作的主要目的在于，通過測定水中污染物的含量，明確水域中水體的質(zhì)量情況?，F(xiàn)階段，氨氮測定是當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測工作中較為常見的測定項目，并且在氨氮測定過程中，離子氨（NH4）與非離子態(tài)氮（NH3-）是氨氮（NH3-N）存在的主要形式，在水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)測過程中，若水中的氨氮含量過高，那么說明該片水域在近期受到過污染。若在檢測過程中發(fā)現(xiàn)水中含有NO3-但沒有NH3與NO2-，那么證明該片水域中的污染物有機質(zhì)基本分解完畢，在有機物分解過程中，大量的致病微生物將隨之消失?？梢哉f，在水質(zhì)監(jiān)測過程中，對水中氨氮化合物的測定，可以有效掌握水域受有機物污染的具體情況，并對水體的自凈能力進行合理地評估，為后續(xù)水質(zhì)凈化工作的開展打下堅實的基礎(chǔ)[1]。

2 水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定的影響因素

經(jīng)過對當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測工作具體情況進行調(diào)查分析后可以了解到，由于大部分水域的水體成分構(gòu)成較為復(fù)雜，水體中包含的物質(zhì)種類也相對較多，因此，在測定水中氨氮的含量時，會對測定結(jié)果產(chǎn)生影響的因素也比較多?，F(xiàn)階段，為保證測定工作的準(zhǔn)確性，就必須要明確會對測定結(jié)果產(chǎn)生影響的因素。

2.1 光波長

在水質(zhì)監(jiān)測過程中，氨氮含量測定的原理主要是水中游離的離子氨或非離子態(tài)氮等物質(zhì)能夠與試劑發(fā)生反應(yīng)，生成帶有顏色的混合物，并且混合物的色度越大，說明水中氨氮含量越高。現(xiàn)階段，人們可以采用目視比色法、分光光度法等，切實了解水中氨氮的含量，并且，對上述兩種方式進行比較，分光光度法的精確度更高，能夠為后續(xù)水污染治理工作提供更有效的數(shù)據(jù)支持，因此，分光光度法的應(yīng)用頻率更高。但需要注意的是，在使用分光光度法測定水中氨氮含量時，光波會對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生較為明顯地影響。通常情況下，若入射光的波長在400～425 nm之間，那么顯示劑吸收的光度相對較小，得到的測試結(jié)果也比較穩(wěn)定，若入射光波長超過了425 nm，那么顯示及吸收的光度將會大幅度上升，進而影響分光光度法測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，對水中氨氮含量測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生極為不利的影響[2]。

2.2 鹽度

在對類似河流入?？凇⒑Ｋ粎R處等區(qū)域的水質(zhì)進行測定時，由于水中的含鹽量相對較高，并且在潮汐、河水與海水混合等因素的影響下，水中的鹽量并不固定，其管控難度也比較高，這會給最后的氨氮含量檢測工作造成嚴(yán)重的威脅。

2.3 氣泡

在水質(zhì)監(jiān)測過程中，往往無法避免氣泡的產(chǎn)生，盡管氣泡在監(jiān)測工作中并不明顯，但氣泡還是會對氨氮含量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響。具體來說，在進行水樣的氨氮檢測時，水樣本身、滴入的試劑等都可能存在一定的小氣泡，盡管這些小氣泡看起來并不是特別明顯，但在測定過程中，小氣泡可能會匯聚成大氣泡，進而對氨氮測定工作的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性產(chǎn)生極為不利的影響。

2.4 試劑存儲及顯色時間

在水質(zhì)監(jiān)測過程中，試劑存儲情況及顯色時間同樣會對氨氮測定工作質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。具體來說，若在顯色劑的實際存儲過程中，將其裝在透明玻璃瓶中，那么顯色試劑的性質(zhì)可能會發(fā)生變化，進而影響后續(xù)測定工作的準(zhǔn)確性。同時在實際測試過程中，由于顯色劑的穩(wěn)定性相對較差，并且不同的顯色劑顯色效果存在著一定的差別，因此，在測試過程中，還需要提升對顯色劑選擇工作的重視度。

2.5 其他因素

在當(dāng)前的氨氮測定工作中，金屬離子、余氯、較清潔污水、污染嚴(yán)重污水、顯色時溶液的pH值、顯色溫度等因素也會對最終測試結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響。

3 提升水質(zhì)監(jiān)測中氨氮測定結(jié)果的方法

在城市化、工業(yè)化進程不斷加快的背景下，我國的水體污染問題日益嚴(yán)重，尤其是廢水的任意排放，不僅造成了河流湖泊等水源的污染，還對人們的生活產(chǎn)生了極為不利的影響。近年來，在人們環(huán)保意識不斷增強的情況下，為了更好地保護水體資源，污水凈化、水體保護等工作受到了人們的廣泛關(guān)注，這一工作的開展，不僅能夠?qū)G色生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建工作提供支持，還能為社會經(jīng)濟的健康發(fā)展提供助力。在污水凈化、水體保護等工作中，開展水體監(jiān)測工作，并依據(jù)測定結(jié)果，制定具有針對性的污水治理方案，已經(jīng)成為保證我國水體安全的關(guān)鍵點之一?，F(xiàn)階段，為切實提升水體監(jiān)測工作的質(zhì)量，在測定水體中氨氮含量時，應(yīng)用如下方法提升測試結(jié)果的準(zhǔn)確度，并進一步提升水體監(jiān)測工作的有效性以及后續(xù)水污染治理、環(huán)境保護等工作的科學(xué)性。

3.1 光波長度的把控

當(dāng)前，在對水中氨氮的含量進行測定時，入射光的波長會對最終測定結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較為明顯的影響。表1所示為不同波長下氨氮測定時，顯色劑空白吸光度與標(biāo)準(zhǔn)液的顯色吸光度。從表中可以看出，顯色劑空白吸光度越低，標(biāo)準(zhǔn)液顯色吸光度越平緩?，F(xiàn)階段，為切實降低光波長度對測定結(jié)果準(zhǔn)確度所產(chǎn)生的不利影響，可以通過使用光波監(jiān)測法的方式，進一步提升氨氮測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，并盡可能在測定氨氮含量時，將入射光的波長控制在415 nm左右，從而達(dá)到提升測定工作精確度的目的[3]。

表1 不同入射光波長對氨氮含量測定的影響

3.2 鹽度的把控

表2為水中鹽度對氨氮測定所產(chǎn)生的影響，從表中可以看出，當(dāng)待測水體中的鹽度在20 mg/L以上時，測定結(jié)果偏差相對較小，當(dāng)水體鹽度在20 mg/L以下時，測定結(jié)果偏差相對較大?，F(xiàn)階段，為切實降低鹽度對測定結(jié)果所產(chǎn)生的不利影響，加強對鹽度因素的關(guān)注度，明確待測水域鹽度變化情況已成為一項極為必要的工作。舉例來說，在測定河流入海口附近水域的氨氮含量時，水體中往往含有一定量的鹽，并且入?？谔幍暮铀}分比上游水中的鹽分更高。為切實避免氨氮含量測量過程中鹽分對測定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，需要明確入?？趨^(qū)域水中鹽分的變化規(guī)律，并在測定水樣氨氮含量前，確定水樣的含鹽量，并參照表2，明確鹽分對測定結(jié)果所產(chǎn)生的影響。

表2 不同鹽度對氨氮含量測定的影響

3.3 氣泡的控制

現(xiàn)階段，為切實避免因氨氮含量測試過程中，小氣泡的不斷匯聚給測試工作所帶來的不利影響，在當(dāng)前的測試過程中，一方面可以通過對顯色劑進行真空處理的方式，避免新的小氣泡被滴入到水樣當(dāng)中；另一方面可以通過在水樣氨氮檢測容器中放置玻璃泡滴液器的方式，避免水泡進入管道中，降低水樣中大氣泡形成的可能性。

3.4 試劑存儲及顯色時間的把控

在氨氮含量測定過程中，顯色劑存儲時間與其穩(wěn)定性之間存在著直接的聯(lián)系，經(jīng)實踐研究發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境條件相同的情況下，對存儲時間不同的顯色劑進行測試可以發(fā)現(xiàn)，最適合自動監(jiān)測工作使用的顯色劑存儲時間應(yīng)為12 d左右，并且，在存儲過程中，顯色劑應(yīng)存儲在棕色玻璃瓶中，避免陽光直射導(dǎo)致試劑變質(zhì)。同時，當(dāng)試劑存儲時間在12 d以下時，氨氮含量測試的精確度并不會受到明顯的影響，顯色劑仍可以有效對水樣中氨氮含量進行準(zhǔn)確測定。但需要注意的是，為避免不同顯色劑對測試結(jié)果所產(chǎn)生的不利影響，在選擇顯色劑前，應(yīng)當(dāng)盡量選擇存儲時間相對較短的顯色劑，并且明確水樣中是否存在會對顯色工作產(chǎn)生不利影響的元素，以便選擇最合適的顯色劑，保證氨氮含量測試工作的有效性。此外，在進行自動進樣監(jiān)測時，在將水樣與顯色劑進行充分混合后，水樣測定得到的吸光度會受到顯色時間、進樣速度等因素的影響?，F(xiàn)階段，為保證測試結(jié)果的有效性，在檢測過程中，應(yīng)明確把握檢測的最短顯色時間。具體來說，一般情況下，在水樣顯色時間小于2 min時，水樣與顯色劑的混合液吸光度提升速率相對較快，在顯示時間在4 min以上時，吸光度提升態(tài)勢趨于穩(wěn)定，當(dāng)顯色時間超過10 min后，吸光度提升趨勢基本維持在穩(wěn)定不變的狀態(tài)下。因此，在當(dāng)前的水質(zhì)監(jiān)測過程中，為保證測試工作的有效性，需要保證顯色劑的選擇、貯存、顯色時間等因素均能滿足水樣監(jiān)測工作的要求。

3.5 其他因素的把控

現(xiàn)階段，為進一步提升水樣測試過程中其他因素對氨氮含量測試所產(chǎn)生的不利影響，應(yīng)采用以下方法：第一，在消除金屬離子對測試結(jié)果的影響時，可以在明確水樣中所含有的金屬離子的基礎(chǔ)上，在顯色階段，加入相應(yīng)試劑，對金屬離子進行沉淀過濾處理，以降低金屬離子所產(chǎn)生的影響。舉例來說，若測定的水樣中，鈣鎂離子含量較高，那么在進行顯色測試時，鈣鎂離子將會在堿性環(huán)境下產(chǎn)生沉淀，進而使試劑變渾濁，在消除某水樣中鈣、鎂等金屬離子的干擾時，可以在顯色階段，向水樣中加入一定量的酒石酸鈉溶液。第二，在消除水樣中余氯所產(chǎn)生的干擾時，可以通過添加一定量的硫代硫酸鈉溶液，并用淀粉—碘化鉀試紙對水樣中余氯的殘留量進行檢查，在試紙變藍(lán)時繼續(xù)添加硫代硫酸鈉溶液，未變藍(lán)則繼續(xù)后續(xù)操作的方式，以保證水樣中的余氯完全消除，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。第三，在消除較清潔污水所產(chǎn)生的干擾時，可以通過凝絮沉淀法，去除污水的顏色與懸浮物?，F(xiàn)階段，在凝絮沉淀法應(yīng)用過程中，較為常用的試劑為硫酸鋅與氫氧化鈉，操作方法為先在水樣中添加一定量的硫酸鋅，再在水樣中添加一定量的氫氧化鈉溶液，使水樣整體呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，然后，通過過濾的方式，使污水試樣變得清澈。第四，為切實消除嚴(yán)重污染的污水對氨氮測試結(jié)果所產(chǎn)生的不利影響，在測試前，可以先對污水進行蒸餾處理，即在測試過程中，調(diào)節(jié)水樣的pH值，使水樣pH值呈中性，再向水樣中加入一定量的氧化鎂，使水樣呈弱堿性，然后用硼酸吸收蒸餾過程中污水所產(chǎn)生的水蒸氣。同時，在污水蒸餾過程中，為避免暴沸情況的出現(xiàn)導(dǎo)致氨的流失，可以控制蒸氣流出速率在10 mL/min左右，并且，蒸餾后得到的樣品在加入納氏試劑后，將會產(chǎn)生紅色沉淀，進而對后續(xù)測試工作的開展產(chǎn)生影響，此時，可以通過在樣品中再滴入一定量氫氧化鈉溶液的方式，將樣品pH值調(diào)至中性，以消除紅色沉淀。第六，為避免測試氨氮過程中水樣pH值對測試結(jié)果產(chǎn)生的影響，應(yīng)當(dāng)以顯色溶液的性質(zhì)、水樣的特點等因素為基礎(chǔ)，對水樣的pH值進行調(diào)整，以便提升氨氮含量測試工作的準(zhǔn)確性。以納氏試劑為顯色劑時，若水樣呈堿性，那么納氏反應(yīng)平衡將會朝著生成NH2Hg2IO的方向移動，并且溶液pH值的變化將會對溶液顏色產(chǎn)生明顯地影響。現(xiàn)階段，為了更好地控制水樣的pH值，可以通過配置氫氧化鉀—酒石酸緩沖液，并在水樣中添加一定量的緩沖液，控制水樣的顯色pH值在11.8～12.4范圍內(nèi)，以保證顯色反應(yīng)的有效性。第七，在進行氨氮測試時，水樣加入顯色劑時的溫度變化會對水樣的顏色深度、渾濁度、發(fā)色速度產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)試驗調(diào)查顯示，當(dāng)前溫度變化會對低濃度水樣產(chǎn)生較大的影響?，F(xiàn)階段，為保證低濃度水樣氨氮測試工作的有效性，在測試過程中，應(yīng)保證加入顯色劑時水樣的溫度在25 ℃左右，避免試樣顯色不全或者溶液過于渾濁的情況出現(xiàn)。

4 結(jié)論

總之，在淡水資源相對短缺的環(huán)境下，為更好地滿足人們對水資源的需求，可以先對水中的氨氮含量進行測量，明確導(dǎo)致水域中氨氮含量超標(biāo)的原因，并對其進行有針對性地處理，以便從根本上降低水中氨氮的含量，從而在滿足人們正常用水需要的同時，為低碳綠色社會的發(fā)展提供有效的支持。