探究环境监测中的氨氮分析方法

陈志龙

摘 要：氨氮是我国各级监测站点的必测项目之一，可从氨氮含量的多少推断出水体污染程度的重轻，可以说氨氮是我国水体环境监测的主要指标。水体中存在多种不同形态的氮化物，对它们进行合理的测定是考察水体是否被污染以及被污染程度的重要指标。随着社会的发展，人们生活水平不断提高，人们也逐渐意识到环境对人们的重要性，环保观念已深入人心，因此，氨氮的测定也得到更多人的关注。文章就水体中常用的氨氮测定方法及其特点、研究和应用以及今后我国氨氮测定方法的发展趋势进行了综合论述。

关键词：水体环境；氨氮测定；方法分析；发展趋势

中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）24-0173-02

1 水环境中氮的形态

氮普遍存在于水环境中，且存在形式主要有无机氮和有机氮两种，而无机氮主要包括氨氮、硝态氮和亚硝态氮。然而，氨氮、硝酸盐可被某些水生物所吸收，因此，当其在水中的含量超过一定的量就出现了我们常看到的现象——水体的富营养化。亚硝酸盐则是一种常见的强致癌物质，对人体危害极大。在有氧情况下，氨可被某些好氧微生物首先转化为亚硝酸盐，进而转化为硝酸盐；而在无氧环境中，一些厌氧微生物亦可将硝酸盐首先还原为亚硝酸盐，继而再被还原为氨。由此可见，在一定的环境条件下，水体中不同形态的氮可相互发生转化，是构成氮循环的重要组成部分。

目前，人们要对水环境的污染情况进行了解，可以直接监测水体中氮元素存在的形式和含量来进行初步的评定和了解，一般地，人们将水中氨氮的含量超过0.06 mg/L定为水体已被污染。水环境中的氮污染早已受到人们的关注，因其来源广泛，（例如农田的氮肥、人们日常生活的排泄物和垃圾等）对水质破坏性强。当有机氮污染物已完全分解时则会出现水体中仅含有硝酸盐而不含有其他氮类化合物的情况；当某水体中不但有硝酸盐而且又出现各种氮化合物的情况，则可以初步断定该水体受到了污染，这是一种简单易行的监测水体污染的方式。因此，对水体中所含氮的情况进行监测和分析，对水环境质量管理和监测非常重要。

2 水样的预处理

由于水质的不同，而且水体中所含的物质繁杂多样，因此，水样处理的方法也多种多样，而且根据水体的不同、测量目标的不同，应该选择不同的水样处理方式。比如，要对水样中的无机元素进行测定，就必须先提取相应的无机化合物，除去水体中的有机物，尽量使无机元素所处环境单一，常用的方法是消除，包括：硝酸消解法、硫酸与高锰酸钾消解法、碱分解法、多元消解法等，下面提出一些水样的处理技巧。

对于浓度很高的污染水体，难以对水中的某元素和物质进行提取和监测，然而苏爱梅提出一个很好的方法，可以将污水先按照倍数稀释，再对稀释后的溶液进行监测再反推出原始水样的元素浓度含量。

吴景兰则是采取两者互相混合再进行絮凝分离，取得了比较好的效果。有些工业废水水样则含有较高的氨氮物质，如果只是一味采用国家标准方法进行测定的话，则收效甚微，这时则有必要事先对待测水样进行相应的预处理，然后再进行测定。

对于高浓度的氨氮测定方法，赵以佑提出先在样本中加入适量酒石酸钾纳，遇纳氏试剂显色后，再用不含氨的水进行稀释后，方可测定，其监测结果与标准监测结果基本相同，而且这种方式更简便易操作，可推广使用。

3 水质样本中影响氨氮测定的因素

对于大多数水质样本而言，测定时所处的温度、PH值、浊度、泡沫等因素或多或少都会影响到氨氮的最终测定结果，特别是在测定过程中添加的辅助试剂可能与水体中原物质反应，产生其他污染物，导致污水测定结果偏高。监测过程中要特别注意，在配置纳氏试剂时要注意冷藏保存。在利用纳氏试剂比色法测量氨氮时，根据向溶液中加入的氢氧化纳的不同，测量的结果也会不同，因为当加入的氢氧化纳不足时，也就是碱性环境不够，溶液中的NH+4不能被转化成氨气释放出来，导致监测结果偏低。除了pH值的影响外，水样的浊度也会对纳氏试剂比色法的测定带来影响，可先进行吸光度校正，使得监测结果更加真实可靠。随着时代的进步，科技的发展，对环境中氨氮的分析方法也在不断改进，但主要方法可分为两种：人工分析法和仪器自动监测站分析方法。

4 常规手工氨氮分析方法

4.1 纳氏试剂比色法

纳氏试剂比色法被我国规定为氨氮含量标准分析方法，其监测浓度的下限为0.02 mg/L，上限为2 mg/L，是一种真实性高、可靠性强的氨氮浓度监测方式，纳氏试剂实际上是指是碘化汞与碘化钾的碱性溶液。其原理是：溶液中游离的氨氮和氨离子与纳氏试剂反应，生成一种黄棕色的络合物，氨氮的含量就可以根据络合物的色度来进行计算了。其优点是操作简单，但是其干扰离子较多，监测结果的可信度不高。

4.2 水杨酸-次氯酸盐的分光光度法

水杨酸-次氯酸盐的分光光度法是我国对于水质环境中氨氮含量的监测经常用到的一种方法。其工作原理是：铵与水杨酸和次氯酸盐发生氧化还原反应并产生蓝色化合物的过程，更具化合物色度与氨氮的含量成正比，因此可以推算出氨氮的含量。测试样本水体的上限为8 ml，测试氨氮浓度的范围为1～

0.01 mg/mL。此方法的优势是灵敏度高、稳定性、可靠性高。

5 自动监测站仪器化氨氮分析方法

随着科学技术的快速发展，新兴的氨氮测定方法也在逐渐涌现出来，相关研究人员通常把常规测定氨氮的原理与仪器结合起来，使氨氮的测定方法向仪器化的方向发展，也使自动监测站的工作能够更加准确、高效。

氨氮自动检测仪监测法是目前市面上较先进的监测氨氮的方法，它是根据蒸馏的原理研发出来的自动检测机器。其工作原理是，在弱碱环境中将溶液加热蒸馏，释放出氨气，再通过盐酸、光电反应等作用计算出氨氮的含量。此方法的优点是：测量水样本没有限制，且无需人工配制试剂，监测结果由机器直接显示，简单便捷、省时省力。

6 结 语

通过以上对手工氨氮分析方法和仪器化氨氮分析方法的介绍和比较，我们发现现行的氨氮分析方法不仅种类繁多而且各具特色。纳氏试剂分光光度法是氨氮分析最经典的方法之一，但由于有色离子与悬浮物的存在会对最终监测结果造成不必要的干扰因而需要采取一定的预处理，同时试剂本身具有较大的毒性；水杨酸—次氯酸纳比色法虽然较之更加灵敏、稳定，但同样存在比色法共有的弊端。随着现代科学仪器的迅速发展，具体结合目前我国环境监测仪器发展的现状，可得出我国现代化监测的发展要求仪器人性化、易操作。其中电极法是一种理想方法，快捷、简单、投入资金少是其特有的优势，但电极由于存在寿命和稳定性有待提高的问题，这也就限制了其在我国水质氨氮监测的运用推广速度。

参考文献：

[1] 张蓉，邓天龙，廖梦霞.水环境中氨氮的分析方法进展[J].四川环境，2008，（1）.

[2] 宋开英.论环境监测中氨氮分析方法[J].科技资讯（能源与环境），2011，（16）.

[3] 周艳红.关于水樣中氨氮分析方法的探讨[J].科技传播（理论研究），2011，（8）.

[4] 朱学君.水中氨氮的测定方法小结及结果分析[J].科技信息，2008，（27），

[5] 杨玉珍，王婷，马文鹏.水环境中氨氮危害和分析方法及常用处理工艺[J].山西建筑，2010，（20）.

[6] 韩瑞梅.水样中氨氮分析方法的改进[J].内蒙古环境保护，1995，（3）.

[7] 孔庆池，袁存光，闫汝军，等.一种适合常规分析的氨氮测定方法[J].石油大学学报（自然科学版），1999，（5）.