殷思達

（廣東建研環(huán)境監(jiān)測股份有限公司，廣東 廣州 510663）

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，無論是地表水還是地下水，以及大氣層當中，都包含著以離子、離子銨以及游離氨形式存在著的氨氮，氨氮的具體組成比跟水體的pH值有著非常明顯的聯(lián)系，如果水體的pH值非常高的話，那么氨氮的游離氨形態(tài)占比比較高，反之亦然[1]。一般來說，在水環(huán)境當中，氨氮的主要來源就是生活污水、工業(yè)廢水以及農(nóng)田排水等等，除此之外還有已經(jīng)死亡的魚蝦或者是飼料在一定條件下也能夠產(chǎn)生氨氮。氨氮的含比量提升，首先會導致魚類出現(xiàn)毒副作用，所以對于人體的危害是不可避免的，因此氨氮的含量占比，成為我們針對水體污染程度判斷的一個非常重要的標志。基于這樣的情況，在本篇文章當中主要針對氨氮監(jiān)測分析技術(shù)進行相關(guān)的探討。

1 地表水監(jiān)測現(xiàn)狀

地表水的環(huán)境監(jiān)測和人們的日常生活有著密不可分的聯(lián)系，就目前來看，工業(yè)發(fā)展對于我國的環(huán)境已經(jīng)造成了一定的威脅，水資源的不斷污染現(xiàn)在已經(jīng)成為我們生活當中的一個非常重要的問題，所以針對水資源進行治理已經(jīng)迫在眉睫，因為目前的水質(zhì)污染情況，已經(jīng)影響到了部分地區(qū)的人們的正常生活，水資源的大量消耗，對于我們的用水壓力來說，也是不斷地提升的。為了能夠有效地針對水資源進行保護，確保水資源污染在可控范圍之內(nèi)，也為了能夠給人們的生活提供更多的保障，在2017年9月下旬，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)采測分離實施方案》，目前所研究的監(jiān)測手段可以主要分成三個類型，分別為采測分離監(jiān)測，屬地監(jiān)測以及自動水質(zhì)監(jiān)測站監(jiān)測，按照全國地表水環(huán)境監(jiān)測的時間性以及區(qū)域性來看，要想做到采測分離的話，就必須針對樣品的采集環(huán)節(jié)進行提升，確保取樣的速度跟效率，這樣才能夠保證樣品的有效性。但是有的樣品在送達檢測機構(gòu)的時候，按照科學標準來看其實已經(jīng)過了有效期，成為過期樣品，采測分離的優(yōu)點就在于能夠有效地避免當?shù)卣槍λ茌爟?nèi)的地表水的環(huán)境檢測的干擾，屬地監(jiān)測則能夠有效地針對時間性進行提升，確保樣品在檢測的時候具有時效性。但是有時也會出現(xiàn)地方行政干擾的情況，而自動水質(zhì)監(jiān)測站監(jiān)測的優(yōu)勢在于監(jiān)測的時長性，針對地表水能夠進行全天、全年性的監(jiān)測，隨時可以掌控地表水的環(huán)境狀況，缺點就是檢測指標并不能夠達到全覆蓋，只可以監(jiān)測部分指標。按照設(shè)備的技術(shù)性來說，可以持續(xù)建立一個自動水質(zhì)監(jiān)測指標的全覆蓋，但是就目前情況，地表水環(huán)境監(jiān)測并沒有形成一個非常完善的系統(tǒng)，這在一定程度上也影響了地表水環(huán)境監(jiān)測作用的發(fā)揮[2]。

2 氨氮監(jiān)測技術(shù)原理

一般來說，水體當中所包含的氨氮物質(zhì)都是以銨離子跟呈現(xiàn)游離狀態(tài)的氨為主要存在形式的氮，水當中所包含的氨氮含量可以為水體里的微生物提供一定的營養(yǎng)，但是一旦這種營養(yǎng)超出了我們的可控范圍，就會使水出現(xiàn)富營養(yǎng)化。這種富營養(yǎng)化的產(chǎn)生，會直接影響水質(zhì)系統(tǒng)的平衡。但工作人員在對于水質(zhì)進行檢測時，一般來說會采取電極法、納氏比色法、水楊酸-次氯酸鹽比色法等等，當使用電極法針對水質(zhì)進行檢測的時候，通常不需要針對水質(zhì)進行提前的特殊處理，所以使用這樣的方法，具有測量范圍大的優(yōu)點。使用比色法針對水質(zhì)進行檢測的時候，精度非常高，而且具有一定的靈敏性，除此之外，還可以針對水當中的鎂離子、鐵離子等金屬離子進行精確的檢測[3]。不僅如此，還能夠?qū)λ兴牧蚧铩㈩伾约皽啙岫鹊冗M行測定，但是需要對水質(zhì)當中的一些雜質(zhì)進行過濾以及提前的處理，這樣才能夠減少外界針對檢測結(jié)果所帶來的干擾，提升其檢測的精度。

在對于水質(zhì)進行檢測的時候，一般來說都是以納氏比色法作為主要的檢測方法的，通過納氏試劑與待檢測水質(zhì)當中的氨進行有效的反應(yīng)，其反應(yīng)的催生條件是強堿，可以產(chǎn)生紅棕色絡(luò)合物，這種顏色的吸光度與氨氮含量是成正比的，所以可以利用液體的吸收值，來確定水質(zhì)當中具體所包含的氨氮的含量[4]。

3 氨氮監(jiān)測的影響因素分析

3.1 溫度

如表1及圖1所示，從相關(guān)實驗當中得知，在對于納氏試劑進行配置的過程當中，如果可以適當添加一些氯化汞，碘化鉀的溶液溫度能夠有所提升，約為40 ℃左右，檢出限會比較低，而且反應(yīng)比較靈敏，納氏試劑一般會儲存在非常低的溫度的環(huán)境中，正常情況下會將其儲存于冰箱的冷藏室，這樣做的目的是避免其顏色不斷地加深，確?？瞻字档目煽啃訹4]。除此之外，也有專家提出，當我們在進行監(jiān)測的過程當中，有必要強調(diào)標準溶液與水樣溫度之間的平穩(wěn)性，這樣才能夠在檢測的時候確保電極斜率s以及標準電勢E0保持不變的，在本次針對溫度對于氨氮測定值所產(chǎn)生的影響的實驗當中，我們選取的是WTW氨氮在線測定儀，在高低溫試驗箱當中測定標準溶液，這樣能夠獲取最為合適的測試溫度。

表1 溫度對氨氮測定值的影響℃

圖1 溫度對氨氮測定值的影響

3.2 濁度

所選取的水樣的濁度，一般會對于納氏試劑的比色測定結(jié)果造成一定的影響，因此專家建議，首先應(yīng)該對其進行補償校正，具體的流程為，50 mL的比色管當中首先進行水樣定容，可以適當增添1.0 mL的酒石酸鉀鈉溶液，攪拌均勻之后，再添加1.5 ml 15%的氫氧化鉀溶液，針對吸光度進行測定，如果出現(xiàn)了問題的話，就可以直接對其進行校正。

3.3 泡沫

有時在針對地表水進行檢測的時候，經(jīng)常會遇到工業(yè)廢水，而工業(yè)廢水的水樣在檢測時容易出現(xiàn)泡沫，如造紙廠或者是印染廠等等，這些地方所產(chǎn)生的工業(yè)廢水會導致蒸餾環(huán)節(jié)出現(xiàn)失敗，所以必須停止測試。經(jīng)實驗研究發(fā)現(xiàn)添加消泡劑硅油能夠有效地對所產(chǎn)生的泡沫進行抑制，能夠使蒸餾環(huán)節(jié)順利地進行下去。硅油的優(yōu)勢在于性能非?？煽?，不會伴隨著水蒸氣而溢出，對于測定的結(jié)果的影響也是比較小的，是可以直接忽略不計的。

4 地表水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中氨氮監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

在使用氨氮監(jiān)測技術(shù)，對于水質(zhì)進行監(jiān)測的時候，一般來說，使用的都是紫外可見分光光度檢測方法，來針對水中所包含著的氨氮含量進行分析。使用的納氏試劑，一般是黃綠色的透明溶液，在針對試劑進行配制的時候，首先需要把32 g的NaOH和100 mL的水融合在一起，但是在相融的時候會產(chǎn)生熱量，所以要對其進行室溫冷卻，其次把7 g的KI和20 g的HgI2溶到水當中，并且冷卻到室溫，最后把含有KI與HgI2的溶液，沿著容器內(nèi)壁緩緩地倒入到NaOH溶液當中，并且用常溫水溶解到200 mL，放置到聚乙烯材質(zhì)容器當中，在對于水質(zhì)進行監(jiān)測時，一般來說是以兩種型號來對其進行監(jiān)測的，20 mm比色皿以及40 mm比色皿的測定結(jié)果如表2、表3所示。

表2 20 mm比色皿測定結(jié)果

表3 40 mm比色皿測定結(jié)果

與此同時，為了能夠保證測量的精準性，需要針對表格當中的數(shù)據(jù)進行平行精度檢測，依據(jù)兩個表的測量值，把溶液當中的氨氮值以及吸光度使用線性進行回歸，最終比色皿的結(jié)果為其相關(guān)系數(shù)滿足分光光度法的需求，也就是說Z≥0.999，在測試時，如果水樣的數(shù)量偏低，則需要進行空白檢測，而且吸光度應(yīng)該在0.060以下，確保所有的誤差都在可控的范圍之內(nèi)，在檢測時應(yīng)該注意試劑pH值以及水樣在處理的時候，可能對于水質(zhì)所造成的影響，在檢測時也可以適當?shù)厝ピ黾悠叫袠?，這樣能夠使最終的檢測結(jié)果變得更加具有準確性。

5 水環(huán)境監(jiān)測中的質(zhì)量控制措施

5.1 加強采樣的科學性

在針對水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量進行控制的過程當中，采樣控制是最為基礎(chǔ)性的一個環(huán)節(jié)，采樣是否正確會直接影響到最終的檢定結(jié)果。在采樣的時候，一定要嚴格遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，判斷出采樣的位置，根據(jù)斷面寬度以及水深深度，明確好采樣的數(shù)目，根據(jù)地表水的水體流量以及規(guī)模等，確定好采樣的時間跟頻率，選取比較有代表性的水質(zhì)樣本，這樣才能夠真正地反映出一個地區(qū)的水質(zhì)情況。在采樣的時候，每一個采樣點都需要采取兩份樣品，以此來做實驗的平行樣，水樣需要統(tǒng)一編號，然后顯示好采樣的日期，同時針對采樣的地點以及時間，也要做好記錄，方便于日后進行數(shù)據(jù)查詢，采樣的時候所有使用的儀器也要交由相關(guān)的機構(gòu)進行校準，判斷合格之后，才能夠使用到水樣的采集當中[5]。

5.2 水樣的保存與運輸過程的質(zhì)量控制

針對氨氮指標的監(jiān)測，在采集完之后，水樣需要使用硫酸酸化到pH值小于2，并且放置到2 ℃～5 ℃的環(huán)境下進行冷藏，保存的時間不能夠超過24 h，為了阻止硝化細菌的新陳代謝，可以考慮在其中放入殺菌劑，主要在運輸?shù)臅r候，一定要提前將采樣瓶密封，并且使用采樣箱來裝好，這樣能夠確保水量在運輸?shù)臅r候，不會在中途出現(xiàn)意外，在水樣送到了實驗室之后工作人員需要及時做好交接記錄，防止水樣出現(xiàn)丟失或者是破損。

5.3 不斷提升從業(yè)人員的綜合素質(zhì)

水樣監(jiān)測人員自身的素質(zhì)以及執(zhí)行能力能夠確保水環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量，那么如何去提升從業(yè)人員的素質(zhì)，我們可以從五個方面入手。首先就是要定期針對監(jiān)測人員進行培訓，每一次培訓都需要做好相應(yīng)的記錄，并且要制定相應(yīng)的考核。其次要建立一個以老帶新的制度，新員工需要拜老員工為師，新員工在經(jīng)歷過培訓之后合格才能夠持證上崗。第三要不斷邀請行業(yè)專家進行指導，找出在工作過程當中的缺陷。第四要積極參與到各級認可的實驗室當中進行工作的驗證，通過實戰(zhàn)來提升員工自身的素質(zhì)以及能力。第五應(yīng)定期舉行相關(guān)的技術(shù)比賽。通過這些措施能夠有效地幫助工作人員提升自己的素質(zhì)，除此之外，也可以借助相應(yīng)的激勵制度，激發(fā)出工作人員的學習熱情，提升他們的專業(yè)化水平，能夠保證水質(zhì)監(jiān)測體系可以真正地運行下去[6]。

6 結(jié)語

綜上所述，氨氮監(jiān)測分析方法其實是多種多樣的，在分析的過程當中，也會受到一些因素的影響。在進行檢測的時候，納氏 試劑分光光度法是比較經(jīng)典的，伴隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，再結(jié)合環(huán)境監(jiān)測的具體現(xiàn)狀，氨氮監(jiān)測分析水平在將來必定還會有質(zhì)的突破，對于我國的環(huán)境污染的檢測也勢必會做出更大的貢獻。