氨氮测定过程中有关问题的探讨

水溶液中的氨氮是以游离氨 (或称非离子氨 , NH3 )或铵盐 (NH4 + )形态存在于水中 , 两者的组成 比取决于水的 pH 值 。当 pH 值偏高时 , 游离氨的 比例较高 。反之 , 则铵盐的比例较高 。氨氮来源主 要为生活污水中含氮有机物受微生物作用分解的产 物 , 也来自化工 、冶金 、石油化工 、油漆颜料 、煤 气 、炼焦 、鞣革 、化肥等工业废水 ; 雨水径流以及 农用化肥的流失也是氨氮的重要来源 。水体受含 磷 、氮等的污水污染是造成湖泊水质恶化的主要原 因之一 , 氨氮污染也是导致江河湖泊水体富营养化 的主要因素之一 [ 1 ] 。
氨氮作为 水 体 中 有 机 物 污 染 的 卫 生 学 评 价 指 标 , 是水质检测的常见项目 。测定水中各种形态的 氮化合物 , 有助于评价水体污染和水体的 “自净 状况 ”。正确监测水体中的氨氮含量对于评估水体 的富营养化程度 、加强环境保护具有重要意义 。目 前的标准方法和一些等效方法对氨氮测定的介绍较 为详细 , 但实际工作中情况复杂 , 这些方法的应用 有很多问题需要探讨 、解决 。本文报道在采用纳氏 试剂比色法检测氨氮时 , 显色时间 、体系 pH 对吸 光度测量的影响以及样品稀释方法的改进等 , 期对 氨氮测定有所参考 。
1 方法
实验方法采用文献 [2 ]中的纳氏试剂比色法 [2] 。
2 结果
2. 1 显色时间对吸光值的影响 氨氮的测定方法是纳氏试剂比色法 , 其方法简
单、快速 , 准确度高 , 但方法的准确度受显色时间 的影响较大 , 因而对显色时间的控制就非常重要 ,
下面对纳氏试剂比色法的显色时间进行探讨 。
0. 1
扩能工程烟气 排放设计值
10 10 1 50 200 10 0. 05 0. 05 ≤0. 5 ≤0. 5
0. 1
4 结论
通过上述工程实例分析可以看出 , 采用 “炉 内喷尿素 +干法 (喷活性碳及消石灰 ) +袋式除 尘器 +湿式洗涤塔 ”的工艺 , 可使垃圾焚烧炉排 放的烟气中各种污染物浓度均达到欧盟 2000标准 , 该厂在国内还是首家 , 其扩能工程的建成投产 , 将 大大带动国内垃圾焚烧技术的发展 , 为解决目前城 市垃圾出路的问题作出贡献 。
[ 3 ] 施敏芳 ,邵开忠. 垃圾焚烧烟气净化和二恶英污染物的 控制技术 [ J ]. 环境科学与技术 , 2006, 29 (9) : 78 - 79.
值也较低 ,通过投加粪便废水 、白糖 、尿素和磷肥 ,保 持 SBR 池进水 COD 值在 200 mg /L 以上 ,为微生物 的培养提供充足营养 ,加快了调试进度 。
单 位
mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 mg /m3 林格曼级 ng /m3
GB 18485— 2001 80 75 —
260 400 —
0. 2 0. 1 1. 6 —
1 1. 0
欧盟 2000标准
10 10 1 50 200 10 0. 05 0. 05 ≤0. 5 ≤0. 5
由图 1可见 , 在室温 25 ℃, 显色时间 10 m in 以 前 吸 光 值 不 稳 定 , 测 试 溶 液 还 处 于颜色加深 阶段 , 10～30 m in颜色比较稳定 , 变化趋势缓慢 , 30 ～60 m in 这 段 时 间 内 又 处 于 颜 色 加 深 阶 段 , 60 m in以后颜色逐渐减退 。60 m in是显色最明显的 时间 , 但也是吸光值变化速率最快阶段 。 2. 2 体系 pH值直接影响分析结果
培训会上 , 中外专家向参加培训的学员讲授了 国际领先的地表水测流技术 、方法和水文测验技术 及应用 , 并采取专家讲解 、现场答疑和河流现场测 试演示等多种形式 , 使参加培训人员可以全面地了 解和掌握地表水测流技术与方法 。
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分别用原始稀释法和分析后样品稀释法对 10
线 , 混匀后在波长 420 nm 处 , 用光程为 10 mm 的 个水样进行 10次平行测定 , 结果见表 2。
表 2 以水为溶剂分析后样品稀释与原始样品稀释两种方法测定结果比较
样品号
原始样品稀释法 / (mg/L ) 分析后样品稀释法 / (mg /L )
参 考 文 献
[ 1 ] 国家环境保护总局污染控制司. 城市固体废物管理与处 置技术 [M ]. 北京 : 中国石化出版社 , 2001: 21.
[ 2 ] 胡德飞 ,孙云生. 垃圾焚烧发电中烟气净化系统的选择 与分析 [ J ]. 中国电力 , 2002, 35 (11) : 79 - 82.
色时间以不超过 5 m in为宜 , 故要求比色管 1次不 能太多 , 而且动作要迅速 , 以便于达到快速测定 。
(2) 对于水样 , 要先将其调至中性 , 然后再进 行絮凝沉淀等后续测定步骤 。絮凝沉淀的 pH 控制 在 10. 5左右 ,使加入纳氏试剂后 ,溶液显色的 pH 范围在 11. 8 ～12. 4 之间 [ 5 ] , 以保证结果的准确度 和精确度 。
(3) 4月 27日 SBR 池出现污泥膨胀 ,池面漂浮 的污泥和黄黑色泡沫达 10 cm 厚 ,取漂浮的污泥观 察 ,丝状菌较多 ,其他种类活体微生物较少。分析原 因 ,主要是 SBR池内污泥量过剩 (调试和试运行期间 未排泥 , SV 值达到 30% )及废水中 N、P含量过低所 致 ,通过排出一定量污泥到 ABR 池 (使 SV 值降低到 20% ) ,并向 SBR池投加尿素和磷肥 , 5月中旬污泥膨 胀消失。污泥膨胀期间 , SBR 池出水悬浮物含量较 高 ,但由于滤料的截留作用 ,清水池出水仍能达标 ,只 是滤池反冲洗频率增加 ,每天需反冲洗 2次。
环境温度在 25 ℃时 , 在 8个 50 mL 比色管中 , 分别加入 0, 0, 0. 50, 1. 00, 3. 00, 5. 00, 8. 00, 10. 00 mL氨氮标准溶液 (CN = 10 μg /mL ) , 然后按 照实验方法的操作步骤 , 按不同时间显色 , 显色时 间与吸光值的关系见图 1。
27. 9
2. 9
由表 2可看出 , 两种稀释方法所得测定结果基 本一致 , 并且用配对 t检验法加以检验 , 无显著性 差异 [ 4 ] 。
3 结论
(1) 纳氏试剂分光光度法测定氨氮 , 最佳显色 时间是 10 m in, 10 m in前显色不完全 , 显色 30 m in 后颜色不稳定 , 变化较快不利于测定 。10～30 m in 时间内 , 颜色较稳定且能达到分析要求的精度 , 比
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2008年第 3期
环 保 科 技
Vol. 14 No. 3
图 1 氨氮测定中显色时间与吸光值的关系
表 1 水样 pH变化与氨氮测定值的关系
氨氮测定值 / (mg/L )
pH
水样 1
水样 2
水样 3
水样 4
水样 5
水样 6
水样 7
水样 8
3
1. 68
1. 54
1. 70
1. 12
1. 09
(3) 将分析后样品进行稀释测定水中氨氮时 , 因稀释倍数容易确定 , 重新稀释也 (下转第 27页 )
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2008年第 3期
环 保 科 技
Vol. 14 No. 3
表 5 项目烟气排放标准及扩能工程烟气排放设计值
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
污染物名称
烟尘 HC l HF SOx NOx T二恶英类
原始样品稀释法 : 实验步骤见文献 [ 2 ]。
收稿日期 : 2007 - 10 - 22; 2007 - 12 - 20修回 作者简介 : 沈燕飞 , 女 , 1979年生 , 助理工程师 , 从事环境监测工作 。 E - mail: syf1707163. com. ok@163. com
在用纳氏试剂比色法测定氨氮时 , 通常采用少 取试样 , 稀释后重新进行比色分析 (称原始样品稀 释法 ) , 由于这种方法难以预料到氨氮浓度的高 低 , 样品经一系列程序显色后 , 常常发现其吸光值 高于常规范围 , 且此方法既费时 、费力 , 又浪费试 剂 , 更不利于大批量样品的及时分析 。因此 , 对稀 释方法进行改进 , 利用分析显色后的样品进行稀释 比色 (称分析后样品稀释法 ) , 并对两种方法的试 验结果进行比较分析 。
[ 1 ] 刘连成. 中国湖泊富营养化的现状分析 [ J ]. 灾害学 , 1997, 12 (3) : 61 - 65.
[ 2 ] 国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会. 水和 废水监测分析方法. 4 版. 北京 :中国环境科学出版社 , 2002: 697.
[ 3 ] GF 019 - 1983水质监测实验室质量控制指标. [ 4 ] 杨树成. 环境样品稀释方法的探讨 [ J ]. 中国环境监测 ,
1. 46
1. 01
1. 23
7
3. 97
2. 71
2. 21
1. 90
1. 93
2. 51
1. 98
2. 01
13
4. 16
2. 96
2. 35
2. 05
2. 10
2. 69
2. 16
2. 17
分析后样品稀释法 : 分取适量经分析显色后的 比色皿 , 以水为参比 , 测量吸光度 。
样品 , 加至 50 mL 比色管中 , 分别用无氨水加至标
相对误差 / %
1
41. 3
39. 9
3. 4
2
43. 6
41. 6
4. 7
3
41. 6
39. 3
5. 7
4
45. 3
42. 7
5. 9