徐利梅
摘 要:在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的倡導(dǎo)下,民眾對環(huán)境保護(hù)愈加重視。水資源作為衡量環(huán)境的重要指標(biāo)以及人民賴以生存的基礎(chǔ)物質(zhì),一直受到民眾的廣泛關(guān)注。當(dāng)前階段下,我國水體的污染情況較為嚴(yán)重,水質(zhì)情況亦不容樂觀。氨氮的排放是當(dāng)前造成水質(zhì)污染的主要因素之一,因此,檢測水中氨氮含量也是水質(zhì)監(jiān)測過程的一個重要環(huán)節(jié)。通過此方面的相關(guān)檢測,可根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)得出水質(zhì)的最新狀況,找出問題,提出解決方法,從而提升水質(zhì)。本文擬從氨氮測定的意義、測定方式與影響因素三方面進(jìn)行分析,以期提升我國當(dāng)前水質(zhì)。
關(guān)鍵詞:水質(zhì)監(jiān)測;氨氮測定;影響因素;分析
引言
在當(dāng)今社會,保護(hù)環(huán)境已成為我國建設(shè)社會主義現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一,而水質(zhì)作為環(huán)境的重要組成部分,其質(zhì)量檢測與落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略密切相關(guān)。然而就當(dāng)前階段而言,我國的水資源相對匱乏,且水體質(zhì)量相對較差,造成這種情況的因素諸多,氨氮的違規(guī)排放就是其中一重要因素。水體中氨氮含量的相關(guān)數(shù)據(jù)是水質(zhì)情況的直觀體現(xiàn),其相應(yīng)測定過程亦是水質(zhì)監(jiān)測中不可或缺的環(huán)節(jié)。因此,當(dāng)前有關(guān)科研人員正致力于提升氨氮監(jiān)測水平,分析其影響因素,使監(jiān)測數(shù)據(jù)更具科學(xué)性與適用性,從而提升國家總體水質(zhì)。
一、氨氮測定的意義
前文指出,氨氮排放是造成水體污染、水質(zhì)下降的重要因素之一,因此,檢測這一指標(biāo)意義重大。其一,可提高對水體污染程度判斷的準(zhǔn)確程度。眾所周知,我國的水質(zhì)污染情況相對復(fù)雜,氨氮是其中的污染物之一。若以比色法進(jìn)行水體樣本的氨氮測定,可通過棕黃色絡(luò)合物的顏色深淺甄別水體是否受到氨氮污染以及污染程度,提高對水體污染情況的了解程度,便于對水體進(jìn)行科學(xué)有效的分析,從而為促進(jìn)水質(zhì)提升提供科學(xué)依據(jù)。其二,可提高對被檢測水體中污染物種類的判斷。氨氮污染雖是造成我國水質(zhì)降低的重要因素,但并非是唯一因素。一般而言,受污染的水中會含有多種污染物,當(dāng)對被測定水體進(jìn)行氨氮測定后,相關(guān)科研人員可通過相應(yīng)方式對水體中的氨氮含量進(jìn)行計算,之后可采用科學(xué)的化學(xué)方法排除氨氮的影響,對其他污染物進(jìn)行種類甄別,便于更有針對性地治理污染。其三,有助于國家與社會更好地落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。通過氨氮測定的相關(guān)數(shù)據(jù),國家與社會可制定出統(tǒng)一合理的排放標(biāo)準(zhǔn),從根源上切斷氨氮污染來源。
二、常見測定方法
就我國當(dāng)前階段而言,常見的水質(zhì)氨氮測定方法主要有以下兩種:
(一)納氏試劑分光光度法
該方法適用于氨氮離子濃度在0.05mg/L~2.0mg/L范圍內(nèi)的水體進(jìn)行氨氮測定,其具體操作步驟與原理如下:將被檢測水體樣本與HgI2 與 KI 的堿性溶液充分混合,水體中的氨會與該溶液反應(yīng)形成淡紅棕膠態(tài)化合物,之后將該混合物置于波長范圍為400nm~435nm的光波下進(jìn)行吸光度測定,根據(jù)吸光值判斷水體樣本的氨氮污染情況。但利用此方法進(jìn)行氨氮監(jiān)測時需要排除其他因素的干擾,在前期需采用蒸餾法或絮凝沉淀法進(jìn)行無關(guān)因素的排除,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性,這兩種排除方法之間,蒸餾法數(shù)據(jù)更為精確,效果更佳,但耗時較長;絮凝沉淀法的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與去干擾效果雖不及蒸餾法,但其耗時短,且誤差范圍相對可控,一般多被采用。
(二)顯色劑對比法
該方法適用于氨氮離子濃度為0.02 mg/L~ 2.00mg/L范圍的水體進(jìn)行氨氮測定,操作細(xì)節(jié)與原理較為簡易。將被檢測水體樣本與納氏試劑進(jìn)行混合反應(yīng),水體中游離的氨氮離子會與納氏試劑中的相應(yīng)成分結(jié)合生成黃棕色絡(luò)合物,之后根據(jù)絡(luò)合物顏色的深淺判斷水體樣本受氨氮污染的輕重。一般來說,黃棕色越深,水體污染越嚴(yán)重,反之,黃棕色越淺,污染越輕。需注意的是,在使用這一方法進(jìn)行水體的氨氮測定時,被檢測水體的PH應(yīng)控制在10.5左右,若PH過小,混合樣本顯色不充分;PH過大,混合樣本極易渾濁,從而無法觀察測定。
三、影響因素
(一)光波
對納氏試劑分光光度法而言,光波波長是決定其測定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵性因素。長期的實(shí)驗(yàn)研究表明,納氏試劑分光光度法的可用波長范圍為400nm~435nm,最適波長范圍為415~420nm,在這一范圍的光波下,被測水體樣本的氨氮含量數(shù)據(jù)最為準(zhǔn)確。若無法達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)將波長控制在400nm~435nm內(nèi),保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性與可用性。若波長為達(dá)到400nm或超過435nm,會造成納氏試劑吸光度不斷增加,測定結(jié)果易產(chǎn)生極大誤差,從而失去數(shù)據(jù)的真實(shí)性與科學(xué)性,不能準(zhǔn)確反映被測水體樣本的氨氮含量。
(二)氣泡
在對水體進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測,尤其是氨氮測定的過程中,氣泡的存在是無可避免的,在常規(guī)情況下,少量小體積氣泡不會對測定結(jié)果造成過大影響。然而,若在測定過程中,氣泡長期停留在比色池中,并且不斷產(chǎn)生,這種情況會對水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生極大影響,數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)不穩(wěn)定趨勢,導(dǎo)致所測定水體的氨氮含量與其真實(shí)含量有較大誤差,失去數(shù)據(jù)的參考價值。因此,在進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定時,要在真空條件下對顯色劑脫氣,避免管道中進(jìn)入過多氣泡。除真空脫氣外,也可采取其他方式進(jìn)行氣泡的減少,保證氨氮檢測結(jié)果的真實(shí)性與科學(xué)性與檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,使檢測過程發(fā)揮其真正意義。
(三)顯色試劑
對水質(zhì)監(jiān)測過程而言,在測定氨氮含量時,顯色劑發(fā)揮著必不可少的作用。正常情況下,顯色劑是一種不穩(wěn)定的物質(zhì),需以正確的方式進(jìn)行貯藏,若在檢測過程中,顯色劑失去穩(wěn)定性,被測水體的氨氮含量將會受到極大影響。顯色劑最佳貯藏溫度范圍為20到30攝氏度,應(yīng)置于棕色試劑瓶中存放,避免陽光直射,其貯藏時間為12天。若使用貯藏時間在12天以內(nèi)的顯色劑測定氨氮含量,顯色劑性質(zhì)穩(wěn)定,不會對結(jié)果造成影響;若使用貯藏時間超過12天的顯色劑進(jìn)行檢測,則會對水體的氨氮測定結(jié)果產(chǎn)生較大影響。因此要格外注意顯色劑的存放溫度,存放條件及存放時間再穩(wěn)定期內(nèi)進(jìn)行使用,從而得出理想結(jié)果。
(四)時間
當(dāng)前階段中納氏試劑吸光光度法采取自動進(jìn)樣的方式來檢測水體的氨氮含量。其進(jìn)樣速度極易影響吸光度顯色時間,需對時間進(jìn)行合理調(diào)控。在正常情況下,將自動進(jìn)樣過程中的盡量時間控制在2min以上,能得到最準(zhǔn)確的氨氮含量數(shù)據(jù)。除此之外,水體樣本與試劑的反應(yīng)時間也對檢測結(jié)果有很大影響。一般而言,若反應(yīng)時間小于10min,水體樣本中的氨氮離子與試劑反應(yīng)不充分,是絡(luò)合物,顏色偏淺,吸光值偏低,所測得氨氮含量也相對偏低,若反應(yīng)時間超過30min,樣品吸光值偏高,所測氨氮含量也相對偏高。因此,應(yīng)將反應(yīng)時間控制在10~30min內(nèi)。
(五)反應(yīng)溫度
在測量水質(zhì)時,溫度和顏色的變化密切相關(guān)。在25°C和室溫的條件下,如果顏色持續(xù)10分鐘,則顏色最敏感,在5 -20攝氏度下吸光度沒有明顯變化。當(dāng)溫度達(dá)到30°C或更高時,顏色將開始褪色。一些經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明,溫度變化10°C時,氨回收率變化9%。因此,進(jìn)行比色法時,應(yīng)選擇溫度恒定的房間,最好在25°C的環(huán)境中用10分鐘的顯色速度進(jìn)行快速測量。在20°C的環(huán)境中應(yīng)延長顯色時間,并且不適合在30°C的條件下進(jìn)行測量。
四、總結(jié)
綜上所述,水體中氨氮含量的測定對水質(zhì)監(jiān)測工作有至關(guān)重要的作用。相關(guān)科研人員在進(jìn)行工作時,要掌握相應(yīng)測定技術(shù)里了解相關(guān)影響因素,盡量減少或避免,主客觀因素對測定結(jié)果造成影響,失去氨氮含量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可用性。在此標(biāo)準(zhǔn)下,國內(nèi)的水質(zhì)監(jiān)測工作會得到進(jìn)一步完善,水體污染情況也會得到及時治理,我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也能得到很好落實(shí),從而為實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化、建設(shè)環(huán)境友好型社會提供相應(yīng)理論依據(jù)與技術(shù)支持,加速相關(guān)進(jìn)程。
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