張斌 永州市祁陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站
近年來,城市建設(shè)的不斷加快,給生態(tài)環(huán)境帶來了沉重的負(fù)擔(dān),尤其是對水源產(chǎn)生的污染問題日益嚴(yán)重,已經(jīng)影響到人類的日常生活。在水污染物中,氨氮元素是危害最大的污染物成分,而工業(yè)廢水中就含有大量的氨氮成分。現(xiàn)階段,我國的水污染防治工作,首要問題就是解決氨氮廢水的排放,對水資源中氨氮元素進(jìn)行有效監(jiān)控。但是在實(shí)際的監(jiān)測工作中,依然存在著很多問題,影響對氨氮成分的監(jiān)測工作,所以,對影響氨氮監(jiān)測中的影響因素進(jìn)行探究,并提出有效的方法對水污染的防治具有重要意義。
對水質(zhì)進(jìn)行氨氮成分監(jiān)測,可以運(yùn)用納氏試劑分光光度法,這種測定方法是通過化學(xué)反應(yīng)生成的物質(zhì)進(jìn)行觀察,再根據(jù)吸光度進(jìn)行判斷。首先,制做納氏溶液,將32.0g氫氧化鈉放置在100ml 水中并充分溶解,再加入碘化鉀14.0g 和碘化汞20.0g,加入水至200ml,并進(jìn)行保存。其次,對待檢測的水樣進(jìn)行簡單操作,取樣品放置到容器內(nèi),添加調(diào)節(jié)PH 值的溶液,等待下一步操作。再次,對水樣進(jìn)行檢測,將處置好的水樣進(jìn)行調(diào)配,加入納氏試劑讓溶液充分混合,在規(guī)定時間后,對水樣中的氨氮成分進(jìn)行測定[1]。
由于氨氮元素是水污染樣品中,影響最為嚴(yán)重的危害元素,能夠在特定環(huán)境下進(jìn)行轉(zhuǎn)化,生成亞硝酸鹽,這種物質(zhì)對人體的危害性極大,長期飲用這樣的水源,會產(chǎn)生惡劣的影響。對氨氮元素進(jìn)行檢測,就是對人類健康的防護(hù)和保障,具有重要作用。在生態(tài)環(huán)境部門的水質(zhì)監(jiān)測工作中,需要重點(diǎn)監(jiān)測水樣中的氨氮元素,幫助分析水質(zhì)的受污染情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)氨氮元素污染物時,可以提示有關(guān)部門進(jìn)行政治和處理,為污染環(huán)境的處罰提供技術(shù)支持。工業(yè)廢水的排放物中氨氮元素的危害最大,對氨氮成分進(jìn)行監(jiān)測,有利于提高水質(zhì)監(jiān)測的有效性,從而針對實(shí)際的污染情況,制定出相應(yīng)的治理方案[2]。在多個角度上分析,對氨氮成分進(jìn)行監(jiān)測都能產(chǎn)生重要作用,所以要重視對于水樣中的氨氮成分監(jiān)測,便于后期的管理和控制。
(1)水樣中的鹽度能夠產(chǎn)生影響
在水質(zhì)檢測的過程中,水質(zhì)樣品中的鹽度,會對檢測結(jié)果造成一定程度的影響。經(jīng)過實(shí)地考察得出結(jié)論,當(dāng)水樣中的鹽度較低時,對水質(zhì)監(jiān)測的結(jié)果不會產(chǎn)生較大變化[3]。當(dāng)水樣中的鹽度較高時,會直接反映到監(jiān)測結(jié)果中,影響監(jiān)測效果的準(zhǔn)確值,顯示出水樣中的氨氮元素超標(biāo)。所以,在實(shí)際的檢測中,需要關(guān)注鹽度的高低,減少鹽度對水樣的影響,提高水樣檢測的準(zhǔn)確度。
(2)波長因素
對于生態(tài)環(huán)境部門的日常檢測工作,對氨氮元素的監(jiān)控,會受到波長的干擾,導(dǎo)致水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。在實(shí)際的檢測過程中,要避免波長這一影響因素,對波長進(jìn)行把控,使其處于合理的范圍內(nèi)。確保顯示劑不會受到影響,確保檢測效果的真實(shí)性。當(dāng)光波長度處于合理范圍之外時,就會對水樣中的氨氮成分產(chǎn)生誤判,造成數(shù)據(jù)的測量不夠準(zhǔn)確[4]。
1.顯色劑因素
(1)試劑的差異
首先對于水樣的監(jiān)測,要選用符合標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測試劑,確??瞻字捣媳O(jiān)測要求,試劑的純度能夠直接影響到監(jiān)測效果。所以要重視試劑的正確使用,規(guī)范化的進(jìn)行操作,選擇純度達(dá)標(biāo)的試劑進(jìn)行監(jiān)測,減少空白值的影響,使監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠真實(shí)的反映出實(shí)際污染情況,確保試劑中的干擾成分在合理范圍內(nèi)。
(2)顯色劑的保存周期
選擇在有效日期內(nèi)的顯色劑,也會對水樣監(jiān)測產(chǎn)生影響,否則會使監(jiān)測結(jié)果不穩(wěn)定。在標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測環(huán)境下,選擇不同保存周期的顯色劑,會產(chǎn)生不同的檢測結(jié)果。保存周期超過10 天的顯色劑,會使測定結(jié)果不精確。而且時間越長,測定數(shù)值越不準(zhǔn)確。要重視對于顯色劑的保存方式,注意避免陽光直射,否則就會影響顯色劑的實(shí)際效果,對檢測結(jié)果產(chǎn)生不良影響[5]。
(3)顯色劑的測定階段
在檢測過程中,不同時間的反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果會有差異性,要在十五分鐘到半小時之間的檢測結(jié)果,才能真實(shí)的反映出實(shí)際的數(shù)據(jù),產(chǎn)生最為科學(xué)的檢測效果。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)反應(yīng)時長太短時,不能夠完全顯色,達(dá)不到測定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。當(dāng)顯色時間過長時,會使反應(yīng)過度,同樣會產(chǎn)生不科學(xué)的數(shù)據(jù),使監(jiān)測結(jié)果脫離實(shí)際。所以,要重視顯色劑的反應(yīng)時長,既不能太短,也不能太長,一定要在合理的時間范圍內(nèi),才能得到水樣檢測的最佳成果。
(4)顯色劑溫度
溫度差異也是影響水樣檢測的又一重大因素,在反應(yīng)階段,溫度會直接影響試劑的顏色,使化學(xué)反應(yīng)的結(jié)論不準(zhǔn)確。根據(jù)試驗得出結(jié)論,在常溫下,試劑可以進(jìn)行充分的反應(yīng),顯色度能夠正常的反映出實(shí)際情況。在溫度過低時,顯色劑會受到溫度的影響,不容易顯色,導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。當(dāng)溫度過高時,剛好相反,也會使檢測結(jié)果不科學(xué)[6]。
(5)酸堿值的影響
根據(jù)水樣反應(yīng)原理能夠發(fā)現(xiàn),在試劑的反應(yīng)過程中,要判斷PH 值發(fā)生的變化,來分析實(shí)際的氨氮元素污染情況。當(dāng)酸堿度過高或過低時,都會對檢測結(jié)果產(chǎn)生重大影響,使水樣的檢測結(jié)果失效。當(dāng)檢測樣品為堿性時,會產(chǎn)生較小的誤差,當(dāng)檢測樣品為酸性時,會直接導(dǎo)致納氏反映出現(xiàn)重大偏差,如表1 所示,所以對氨氮的測定產(chǎn)生干擾。
表1 水樣pH 值變化與氨氮測定值間關(guān)系
2.容器的整潔度
對水樣進(jìn)行監(jiān)測,裝取溶液的容器是否整潔,也會對水樣監(jiān)測產(chǎn)生重要的影響。尤其在容器存在污漬的情況下,會對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差。所以在實(shí)際的監(jiān)測工作前,需要對監(jiān)測的容器進(jìn)行處理,提前準(zhǔn)備好足夠整潔的器皿,選擇玻璃制品,減少臟污影響監(jiān)測效果。選好容器后,需要加入殺菌成分,再經(jīng)過清潔工序,并保持器皿足夠干燥,才能進(jìn)行下一步操作[7]。
3.余氯的干擾
當(dāng)水樣中的氯元素較高時,就會與氨氮元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氯氨影響水樣監(jiān)測真實(shí)性。受到余氯的影響,它的含量越高,數(shù)據(jù)誤差會越明顯。在進(jìn)行監(jiān)測前,首先要對器皿進(jìn)行處理,要對水樣進(jìn)行蒸餾,使水樣中的氯含量在合理范圍內(nèi),保障水樣中的氨氮元素監(jiān)測能夠正常進(jìn)行。消除過多的氯元素,可以提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度。在氯元素含量較低時,監(jiān)測的誤差也會較小,可以忽略不計,所以要根據(jù)實(shí)際的水樣中氯元素的含量高低,來針對性的進(jìn)行檢測,可以使用硫代硫酸鈉對過多的氯成分進(jìn)行處理。當(dāng)水樣的監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確時,也可以通過濃硫酸的反應(yīng),來控制監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度[8]。
此外,還存在著很多影響水樣中對氨氮成分的檢測因素。例如在水質(zhì)采樣后,需要對樣品進(jìn)行處理,這一流程中的多個程序都可能會影響實(shí)際的檢測效果。沉淀環(huán)節(jié),就是一個重要的預(yù)備流程,在這個階段會如果操作不當(dāng),就會導(dǎo)致水樣的成分受到干擾。尤其是在過濾時,濾紙上的成分會對水樣的酸堿度產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致監(jiān)測成果不符合實(shí)際。還有在監(jiān)測時,納氏溶液的配比也會對實(shí)際的監(jiān)測產(chǎn)生影響,干擾反應(yīng)的靈敏度。以及在檢測較為渾濁的水樣時,會受到顏色的干擾,這時會對顯色劑產(chǎn)生影響,導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果偏低,也就使氨氮成分的測定不準(zhǔn)確。以及其他一些監(jiān)測過程中的不同環(huán)節(jié),都能對水樣中氨氮元素產(chǎn)生影響,所以在試驗過程中,一定要非常嚴(yán)謹(jǐn),按照檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,避免出現(xiàn)由于操作不當(dāng)造成的檢測結(jié)果不真實(shí)的情況出現(xiàn)。
使用這種方式進(jìn)行監(jiān)測,要注意化學(xué)反應(yīng)的時間在規(guī)定范圍內(nèi),不能太長也不能太短,否則就會干擾監(jiān)測結(jié)果。所以在實(shí)際的檢測過程中,要保顯色的穩(wěn)定性,對試驗中所需的多個成分進(jìn)行控制,保障水樣監(jiān)測的精準(zhǔn)。對水樣的酸堿度進(jìn)行調(diào)整,確保水樣處于中性,不會影響化學(xué)反應(yīng)。加入納氏試劑后,要確保酸堿度科學(xué)合理,否則會影響整個監(jiān)測流程。對于不同實(shí)驗中氨氮空白吸光度進(jìn)行測定,可以看出無氨水和純凈水都能達(dá)到監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),不會影響監(jiān)測結(jié)果。
對水樣進(jìn)行監(jiān)測,要對鹽度進(jìn)行測量,保障鹽度在合理范圍內(nèi),才能進(jìn)行氨氮元素的檢測。可以觀察水樣中的鹽度變化情況,來提供下一步試驗的標(biāo)準(zhǔn)樣品。當(dāng)鹽度過高時,是不能直接進(jìn)行氨氮的檢測的,否則會產(chǎn)生不準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。經(jīng)過鹽分的篩查后,才能進(jìn)行下一步檢測。
經(jīng)過實(shí)際的考察能夠發(fā)現(xiàn),波長會對檢測產(chǎn)生影響,而且波長越大,顯色劑的檢測成果越脫離實(shí)際。所以說想要獲得更加精準(zhǔn)的檢測結(jié)果,就要客服波長的問題,提前對波長進(jìn)行控制,保障波長在處于不影響試驗的范圍內(nèi),提高水樣監(jiān)測的精準(zhǔn)度。
對水樣進(jìn)行監(jiān)測試驗,要保障所容納的器皿不受污染。水樣中的氨氮元素會在特殊環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如果檢測器皿中存在污漬,就會影響氨氮元素的分析。保障容器的整潔,能夠提高水樣監(jiān)測工作的真實(shí)性,保障水樣監(jiān)測工作能夠充分發(fā)揮作用,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門提供更多的技術(shù)支持。尤其是在受到污染地區(qū)的水源進(jìn)行采樣,更要保障水樣符合實(shí)際情況,要控制其他的干擾因素,防止試驗缺乏科學(xué)性。
在水樣的測定中,甲醛等有機(jī)物也會對檢測造成影響,可以通過加熱沸騰后,去除有機(jī)物,調(diào)解水樣到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)再進(jìn)行檢測,降低對水樣中氨氮成分檢測的干擾。需要注意的是在煮沸后的水樣溶液,實(shí)際檢測時,會有沉淀出現(xiàn)而影響效果,所以需要額外加入氫氧化鈉來反應(yīng),提高檢測的準(zhǔn)確性。
對水污染的防治,在目前看來依然任重道遠(yuǎn),需要生態(tài)環(huán)境部門進(jìn)行更加嚴(yán)格的檢測,并制定針對性的保護(hù)政策。對水樣中的氨氮元素進(jìn)行監(jiān)測,能夠提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù),為治理生態(tài)環(huán)境污染提供真實(shí)依據(jù)。生態(tài)環(huán)境污染問題,在新時期已經(jīng)日益凸顯,需要引起全社會的重點(diǎn)關(guān)注。本文通過對水樣中氨氮元素的監(jiān)測影響因素進(jìn)行討論,研究針對性的解決辦法,為日后生態(tài)環(huán)境部門提供一些參考建議,希望可以為生態(tài)環(huán)境的污染防治和治理貢獻(xiàn)出一份力量。