康二翠
(古交市環(huán)境監(jiān)測站 山西太原 030200)
離子銨(NH4)及非離子態(tài)氨(NH3-)是氨氮(NH3-N)存在于水中的主要形態(tài)。在水質(zhì)監(jiān)測標準中,氨氮含量過高則表明水源曾在近期受到污染,若水中僅含有NO3-而不含NH3及NO2-,則表明污染物中的有機質(zhì)已分解完畢。此轉化過程中,大量的致病微生物也會在水中逐步消失,因此對于種類氮素化合物的測定,將有利于對受污染水體有機污染情況的掌握,并對水體的自我凈化能力及水質(zhì)衛(wèi)生實施評估。由于水質(zhì)的測定屬于精確操作的范疇,對于其影響因素的分析與控制,將是確保水質(zhì)氨氮準確測定結果的必要環(huán)節(jié)。
水質(zhì)測定中顯色時間是取得準確實驗結果的重要保證,在25℃室溫、85.1溫度的測定條件下,顯色10min前其吸光值不穩(wěn)定,尚處于顏色加深階段,10min-30min顯色相對穩(wěn)定,仍有緩慢的變化趨勢,30min-60min后顏色逐步減退。實驗中表明60min是顯色的最佳時間,同時也是吸光值變化最顯著的時間段。因此,在測定過程中將顯色時間控制在10min后快速測定,比色時間控制在5min,以此來保證測定結果的準確性,但同時也要求限制測定水樣的數(shù)量,以達到快速測定的效果。
在水質(zhì)的測定中,溫度變化與顏色具有密切關系。在25℃室溫條件下,顯色10min其顏色最為靈敏,5℃-20℃時其吸光度無明顯變化,當溫度達到30℃以上時,則開始出現(xiàn)褪色現(xiàn)象。部分實證顯示,當溫度每變化10℃,將使氨回收量變化9%。因此,在實施比色時應當選擇恒溫空間,最好是25℃的環(huán)境下,以顯色10min進行快速測定,20℃環(huán)境下應延長顯色時間,30℃則不宜測定。
根據(jù)氨氮反應原理,反應體系中OH-濃度對反應平衡具有影響,由此測定結果也會受pH值影響[1]。因此,對于溶液的顯色應將pH值控制為11.8-12.4為宜,當?shù)陀?1.8時,反應向相反方向偏移,導致靈敏度下降或不反應。而當高于12.4時,將會出現(xiàn)大量NH2Hg2的沉淀,并使溶液無法測量吸光度。因此,如果在測量水樣保存中加入了濃硫酸,則需要在測定前將其pH值中和至6-8后再實施測定,以保持水樣與溶液pH值標準一致,提升測定的準確率。
納氏試劑比色法中沉淀法預處理會對測定產(chǎn)生影響。當濾紙的總平均含量達39.6mg/g時,即使排除濾紙本身的空氣中氨的吸附因素,其濾紙的總平均含量仍達21.7mg/g。由此可知,濾紙中的氨氮含量已具有顯著的影響。因此,一般在采用沉淀預處理的水樣中選用無胺造紙法所制成的濾紙,即使在無濾紙的情況下,也可直接取絮凝沉淀后的上層清液進行測定,或者采用蒸餾法去除干擾物質(zhì)。
氨氮測定的方法中一般使用納氏試劑比色法,該測定法所需試劑成分包括酒石酸鉀鈉和納氏試劑,所用試劑均為分析純。其中酒石酸鉀鈉的配制中,為防止對空白值的影響應當加熱煮沸,以去除其中氨成分。納氏試劑配置方法中,一種是用碘化鉀、二氯化汞和氫氧化鉀配制而成,另一種則是采取碘化汞、碘化鉀、氫氧化鈉的配置方法。在試劑配置的過程中,應使堿液冷卻充分,以避免兩種溶液混合時汞離子沉淀現(xiàn)象的產(chǎn)生,并且在使納氏試劑時應選取上層清液。
水質(zhì)監(jiān)測的實驗用水中,由于空氣中氨的融入或銨鹽通過不同渠道的進入,使實驗測定中產(chǎn)生較高的空白值,從而影響水質(zhì)中氯氮含量的測定結果[2]。因此,對于實驗用水的指標具有明確的指向,必須以不含氨或少量氨為宜,或者采用蒸餾水重蒸等方法,使實驗水質(zhì)適于利用。實驗中不同來源的水,其空白值均有所差異。如對純凈水、重蒸水及純水設備水進行五日空白值實驗,其所得的吸光度范圍分別為0.016-0.020、0.026-0.029、0.020-0.024。另外,實驗中還存在其它影響因素,如水中氨氮以不同的形態(tài)存在,在特定的條件下還可以實現(xiàn)不同的轉化,如氧化和微生物的活動、好氧狀態(tài)等情況。尤其是醫(yī)療排放的廢水等,水樣采集后應快速加入硫代硫酸鈉破壞余氯,防止其與氨發(fā)生發(fā)應。
總之,對于水質(zhì)監(jiān)測中的氨氮測定過程中,其影響因素來源于多個方面,從水樣的取樣保存到測定方法的選擇,從實驗環(huán)境到試驗條件的差異,都會導致所測定的水質(zhì)氨氮結果的失準。因此,為保證水質(zhì)監(jiān)測中對氨氮測定實現(xiàn)精準、高效,就需要充分掌握其影響因素,并實現(xiàn)有效的規(guī)避與控制,以科學嚴謹?shù)臋z測態(tài)度促進測定數(shù)據(jù)的真實可靠,為水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測提供堅實的技術保障。