韓曉東,陳 希
(南水北調(diào)中線建設(shè)管理局河北分局,河北 石家莊 050035)
南水北調(diào)中線總干渠中氨氮檢測方法
韓曉東,陳 希
(南水北調(diào)中線建設(shè)管理局河北分局,河北 石家莊 050035)
為利于各管理處開展現(xiàn)場檢測,研究開發(fā)了操作簡單,方便快捷的檢測方法。通過系列比對試驗(yàn),結(jié)果表明,其測定的氨氮含量與標(biāo)準(zhǔn)方法測得結(jié)果有相當(dāng)好的一致性。
南水北調(diào);氨氮;含量
根據(jù)對總干渠輸水期間(GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》)24項(xiàng)基本項(xiàng)目檢測結(jié)果數(shù)據(jù)分析,按單因子評價(jià)法進(jìn)行水質(zhì)類別評價(jià),發(fā)現(xiàn)影響輸水水質(zhì)類別的項(xiàng)目主要是高錳酸鹽指數(shù)和氨氮含量。氨氮檢測項(xiàng)目涉及的方法種類多、儀器設(shè)備不同、操作復(fù)雜,不便于現(xiàn)場人員的操作,本次簡易方法研究主要選定氨氮指標(biāo)。
水體中的氨氮(NH3-N)以游離氨(NH3)或銨鹽形式存在于水中,兩者的組成比例取決于水的pH值和水溫。當(dāng)pH值偏高時,游離氨的比例較高。反之,則銨鹽的比例高,水溫則相反。在無氧環(huán)境中,水中存在的亞硝酸鹽亦可受微生物作用,還原為氨。在有氧環(huán)境中,水中氨亦可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁},甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。測定水中各種形態(tài)的氮化合物,有助于評價(jià)水體被污染和“自凈”狀況[1]。
氨氮作為營養(yǎng)鹽污染物,當(dāng)水體中含量較高時會導(dǎo)致水惡化,生態(tài)系統(tǒng)失衡,引發(fā)富營養(yǎng)化危害;導(dǎo)致藻類和微生物的大量繁殖,水中的溶解氧過度消耗,復(fù)氧速率明顯小于耗氧效率,最終導(dǎo)致魚類大量的死亡[2]。因此,對渠道內(nèi)氨氮含量的測定是掌握水質(zhì)類別評價(jià)的重要指標(biāo)。
水中氨氮的測定方法有多種,各有特點(diǎn)。通常有納氏試劑比色法、水楊酸分光光度法、氣相分子吸收法、電極法、蒸餾—滴定法等。
1.1 納氏試劑比色法
具有操作簡便、靈敏等特點(diǎn),水中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛和酮類、顏色,以及渾濁度等均干擾測定,需作相應(yīng)的預(yù)處理。
1.2 水楊酸分光光度法
具有靈敏、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),干擾情況和消除方法同納氏試劑比色法,同時水楊酸法所用試劑復(fù)雜,操作時間長。
1.3 氣相分子吸收法
其方法比較簡單,使用專用儀器或原子吸收儀都可達(dá)到良好的效果。
1.4 電極法
具有通常不需要對水樣進(jìn)行預(yù)處理和測量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),但電極的壽命和再現(xiàn)性尚存在一些問題。
1.5 蒸餾—滴定法
此法需要時間長,適合測定高濃度氨氮的含量。
針對渠道內(nèi)水樣的單一性,同時方便現(xiàn)場人員的操作,選擇基礎(chǔ)方法納氏試劑比色法為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),對此方法的測定過程進(jìn)行簡化,快速簡便地測定水體中氨氮的含量。
2.1 試劑
無氨水、納氏試劑、酒石酸鉀鈉(ρ=500g/L)、氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.2 儀器
比色管(50mL)、刻度吸管。
2.3 方法
(1)按照HJ 535—2009《水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法》的方法過程,在6個50mL比色管中,分別加入0.75,1.50,2.50,5.00,7.50,10.00mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液 (10mg/L),對應(yīng)的濃度分別是0.15,0.30,0.50,1.00,1.50,2.00mg/L,加水至標(biāo)線。加入1.0mL酒石酸鉀鈉溶液,搖勻,再加入納氏試劑1.0mL,搖勻。放置10min后,觀察顏色變化。
將上述系列按濃度由低到高,顏色由淺至深依次排序,以白色為背景按顯色后的顏色制作濃度色卡。
(2)用比色管移取50mL的水樣,分別加入1.0mL酒石酸鉀鈉溶液,搖勻,再加入納氏試劑1.0mL,搖勻。放置10min后,以上述色卡為標(biāo)準(zhǔn),將顯色后的水樣與色卡比對,選取與水樣顏色接近的濃度顏色來估算氨氮的含量。酒石酸鉀鈉溶液和納氏試劑市場上有售,在室溫下保存即可,試劑穩(wěn)定性強(qiáng)。整個操作過程簡單。
3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線比對
標(biāo)準(zhǔn)曲線比對如表1。
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線比對 單位:mg/L
從表1標(biāo)準(zhǔn)曲線的比對結(jié)果可以看出,本方法測定的結(jié)果數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)曲線的理論濃度值相接近,與標(biāo)準(zhǔn)方法測定的結(jié)果數(shù)值平行性較好。
3.2 標(biāo)準(zhǔn)樣品比對
標(biāo)準(zhǔn)樣品比對如表2。
表2 標(biāo)準(zhǔn)樣品比對 單位:mg/L
標(biāo)準(zhǔn)樣品比對中編號為160856的樣品,標(biāo)準(zhǔn)方法測定的平均值為0.259mg/L,本方法的測定結(jié)果值為0.25mg/L,兩組數(shù)據(jù)的相對偏差為1.8%;另一組編號為151290的樣品,標(biāo)準(zhǔn)方法測定的平均值為0.711mg/L,本方法的測定結(jié)果值為0.70mg/L,兩組數(shù)據(jù)的相對偏差為0.8%。根據(jù)SL219—2013《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》中地表水監(jiān)測精密度和準(zhǔn)確度允許差氨氮項(xiàng)目的相對偏差≤10即為符合要求。
通過比對結(jié)果,本方法測定的氨氮含量與標(biāo)準(zhǔn)方法測得結(jié)果有相當(dāng)好的一致性,該方法的測定結(jié)果是可靠的,能方便、快速的測得氨氮含量和判定水質(zhì)類別,便于現(xiàn)場管理及時發(fā)現(xiàn)水體污染事件,并采取相關(guān)措施,確保水質(zhì)安全。
參考文獻(xiàn):
[1]國家環(huán)??偩?水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)[M].中國環(huán)境出版社,2002.
[2]曾巾,楊柳燕,肖琳,等.湖泊氮素生物地球化學(xué)循環(huán)及微生物的作用[J].湖泊科學(xué),2007,19(4):382-389.
(責(zé)任編輯:姜彤宇)
Detection method of ammonia nitrogen in the South-to-North water transfer middle route project main canal
HAN Xiao-dong,CHEN Xi
(Construction and Administration Bureau Hebei Branch of South-to-North Water Diversion Middle Route Project,Shijiazhuang 050035, China)
In order to improve the management to carry out the on-site detection, we research and development detection method that its operation is simple, fast and convenient.Through a series of comparative tests, the determination of the content of ammonia nitrogen was consistent with the results measured by standard methods.
South-to-North Water diversion;ammonia nitrogen;content
X703
B
1672-9900(2017)03-0078-03
2017-05-27
韓曉東(1983-),女(漢族),河北冀州人,工程師,主要從事水環(huán)境監(jiān)測及評價(jià)工作,(Tel)15383319211。