馬 超, 王偉偉
(1.河南省水產(chǎn)科學(xué)研究院, 鄭州 450044; 2.河南省乘風(fēng)動(dòng)物保健技術(shù)研究所, 鄭州 450000)
氨氮作為水體中重要的污染指標(biāo),濃度變化對生態(tài)環(huán)境和人類健康都會造成不良影響。尤其在當(dāng)今水環(huán)境污染日益嚴(yán)重的情況下,對水體中氨氮濃度進(jìn)行深入的研究具有重要意義和價(jià)值。本文通過對現(xiàn)有檢測結(jié)果分析和總結(jié),對水中氨氮濃度大于總氮的原因進(jìn)行了探討和闡述。
氨氮和總氮是水中兩種不同的參數(shù),它們在測定、描述和反映水體污染程度、營養(yǎng)狀況等方面均有獨(dú)特的作用和意義。氨氮主要來自于生物的代謝過程,例如細(xì)菌代謝、植物腐爛等,而總氮?jiǎng)t包括了氨氮、硝態(tài)氮和有機(jī)氮等多種形態(tài)的氮,來自于自然界分解過程和人類活動(dòng)產(chǎn)生的各種污染源。正常情況下,水體中氨氮濃度應(yīng)該小于總氮總量的10%。但是,在實(shí)際水環(huán)境中,氨氮濃度大于總氮的情況時(shí)有發(fā)生。下面對造成這種現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析。
在進(jìn)行水體樣品測試時(shí),可能存在一定的誤差。例如,可能因?yàn)橐恍y試方法的選擇或樣品處理方式的不同,導(dǎo)致測試結(jié)果的誤差。這樣的誤差可能使氨氮濃度高于總氮濃度,氨氮與納氏試劑在堿性條件下發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生一種深黃色化合物。該化合物的摩爾吸光系數(shù)較大,故其吸光度與溶液中氨氮濃度成正比最終得出氨氮的濃度;而總氮的測定方式是硫酸鉀在強(qiáng)堿性條件下通過加壓處理,并在120℃條件下消解30min,才可做顯色測定。而這一過程中的某些細(xì)節(jié),是導(dǎo)致總氮濃度低于氨氮濃度的原因。
氨氮和總氮在水環(huán)境中的濃度變化是由多種因素綜合作用的結(jié)果。水體中眾多的生物和非生物因素,如溫度、鹽度、水流、pH值、懸浮物、光照強(qiáng)度等均會對氨氮和總氮的生成、轉(zhuǎn)化、吸附和釋放等過程產(chǎn)生影響。例如,在水中pH值較高或較低的情況下,氨氮分子與水分子的符合程度會受到影響,導(dǎo)致其濃度變化。同時(shí),水體中的氧氣濃度對細(xì)菌的代謝也產(chǎn)生很大的影響。另外采樣是否規(guī)范、試劑純度、樣品放置時(shí)間、放置環(huán)境、實(shí)驗(yàn)室用水、樣品濁度、樣品金屬離子六價(jià)鉻和三價(jià)鐵離子干擾以及使用不同儀器檢測都會影響測量結(jié)果。
采樣時(shí)需從水樣表面深度采樣,避免短時(shí)間內(nèi)對水體的強(qiáng)迫擾動(dòng)。采樣前應(yīng)對采樣容器進(jìn)行預(yù)清洗;其次對樣本進(jìn)行標(biāo)識、編號和記錄的標(biāo)準(zhǔn)化管理。為保證樣品的準(zhǔn)確性,盡量進(jìn)行多次采樣測試,比較每次測試結(jié)果的差異,采樣后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成,以取得相對一致的結(jié)果。
操作流程的標(biāo)準(zhǔn)化可確保分析精度和準(zhǔn)確性,操作人員應(yīng)具備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)和基本技能。在測定中要注意操作細(xì)節(jié)問題,避免操作過程中產(chǎn)生誤差。標(biāo)準(zhǔn)品和反應(yīng)液的制備應(yīng)精確控制,避免折算誤差和實(shí)驗(yàn)不穩(wěn)定的影響。
測量儀器的精密度是影響測量結(jié)果的重要因素。應(yīng)選擇精度高、穩(wěn)定性好的儀器設(shè)備,比如常用的分析儀器有紅外分光光度計(jì)、電化學(xué)分析儀等。定期對儀器設(shè)備進(jìn)行檢修和校正,確保工作表現(xiàn)的精確可靠。
化學(xué)試劑是保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性的另一個(gè)重要因素。普通試劑的純度不容易保證,因此應(yīng)選用分析純的化學(xué)試劑,在實(shí)驗(yàn)中要保證試劑的新鮮性和保存條件,確保試劑的活性和穩(wěn)定性。
在測量前需要制備一組標(biāo)準(zhǔn)樣品,測量其吸光度和氨氮濃度、總氮濃度,以繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線是測量結(jié)果的基礎(chǔ),通過一系列的分析階段,將樣品的吸光度值進(jìn)行合理的折算和換算,最終算得樣品中氨氮、總氮的濃度值。
對測量結(jié)果進(jìn)行可信性分析,數(shù)據(jù)誤差超出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍應(yīng)被剔除。不同樣品的測量數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行比較,可以通過差值分析,比較不同樣品的差異情況。最后,得到準(zhǔn)確可靠的測量結(jié)果,以便進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)評價(jià)和決策。
水體中氨氮濃度高于總氮濃度是當(dāng)前水環(huán)境領(lǐng)域需要關(guān)注的問題之一,其結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性直接關(guān)系到水質(zhì)監(jiān)測和環(huán)境控制的成效。為了獲得準(zhǔn)確可靠的測量結(jié)果,采樣、操作流程標(biāo)準(zhǔn)化、儀器設(shè)備、化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)曲線和數(shù)據(jù)處理都是需要注意的因素,必須妥善處理。