现代分析技术在水质氨氮监测中的应用分析

来源:用户上传      作者:

　　摘要：在水质监测中，氨氮的监测是十分重要且常见的项目之一。氨氮是释放游离氨的主要源头，而游离氨的含量上升是导致水体富营养的元凶之一，因此，监测水体中氨氮的含量是水环境监测工作的主要内容之一。随着环保意识的增强，我国开始越来越重视对自然环境的监测工作，也逐渐认识到氨氮在水体中导致的危害，开始积极开发和应用分析技术，用于监测水体中氨氮的含量及其变化趋势，为后续的资源保护、污染质量工作奠定基础。本文从常见的现代分析技术入手，分析并探讨现代分析技术在水质氨氮监测中的具体应用方式，希望可以为提升我国水质监测工作质量提供一些思路。
　　关键词：现代分析技术;水质监测;氨氮监测;应用
　　中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-0-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.078
　　Abstract：In water quality monitoring， monitoring for ammonia nitrogen is one of the most important and common items. Ammonia nitrogen is the main source of free ammonia， and the increase in free ammonia content is one of the culprits leading to eutrophication of water bodies.Therefore， monitoring the ammonia nitrogen content in water bodies is one of the main aspects of environmental monitoring in water. With the increasing awareness of environmental protection，China began to pay more and more attention to the monitoring of the natural environment， and gradually realized the harm caused by ammonia nitrogen in water bodies， and began to actively develop and apply analytical techniques for monitoring the content of ammonia nitrogen in water bodies and the the changing trend lays the foundation for subsequent resource protection and pollution quality work.This article starts with common modern analysis techniques， analyzes and discusses the specific application methods of modern analysis techniques in water quality ammonia nitrogen monitoring， and hopes to provide some ideas for improving the quality of water quality monitoring in China.
　　Key words：Modern analysis technology;Water quality monitoring;Ammonia nitrogen monitoring;Application
　　1 常用于氨氮監测的现代分析技术
　　1.1 分光光度法
　　分光光度法是常见的现代分析技术，主要依据的是物质对于特定波长光的吸收性，这是一种灵敏度高、操作简便的分析技术，能够实现定量、定性测量，常用于氨氮监测之中。
　　1.1.1 纳氏试剂分光光度法
　　纳氏试剂分光光度法利用的是铵离子、游离氨与碘化钾强碱溶液反应生成的黄棕色胶体化合物，这种颜色对波长在410～425nm范围内的光有着强烈的吸收作用。而且，这种黄棕色胶体化合物的色度与产生铵离子、游离氨的氨氮含量存在着正比例关系。因此，纳氏试剂分光光度设备能够根据化合物的色度监测水体中氨氮含量的变化。纳氏试剂分光光度法能够用于氨氮的在线监测。
　　1.1.2 水杨酸分光光度法
　　水杨酸分光光度法利用的是铵离子、游离氨在亚硝基铁氰化钠的催化作用下与水杨酸、次氯酸反应产生蓝色化合物，这种颜色对波长在697nm左右的光有着强烈的吸收作用。这种蓝色化合物的色度与产生铵离子、游离氨的氨氮含量存在着正比例关系，因此，水杨酸分光光度设备能够根据化合物的色度变化监测水体中氨氮含量的变化。水杨酸分光光度法能够用于氨氮的在线监测。
　　1.2 电极法
　　电极法借助的是pH电极来获取水体中氨氮的监测数据。当水体中加入碱液调整pH值到11以上时，氨氮更多以游离氨的形式存在，游离氨穿过半透膜时会带动氯化铵电解液中的铵离子移动，影响水体中氢离子，继而在pH电极上留下数据。因此，电极法可以被用于氨氮的在线监测。
　　1.3 气相分子吸收法
　　气相分子吸收法的主要监测对象是亚硝酸盐，借助亚硝酸盐来判断氨氮含量。在进行气相分子吸收法监测前，需要先将监测样品进行处理，通过酸性介质、无水乙醇煮沸来消除水体中原有亚硝酸盐的存在，避免其影响气相分子吸收法的监测。气相分子吸收法是通过氧化的方式将氨氮形成的铵离子、游离氨转化为亚硝酸盐，此转化过程是一个等量过程，因此，可以通过监测亚硝酸盐的含量来判断水体样品中氨氮的含量，从而实现对水质氨氮的监测。 　　1.4 中和滴定法
　　全自动凯氏定氮仪在测定水体中氨氮含量方面具有较高的可行性，中和-滴定的过程能够有效得到氨氮的含量，且由于全程几乎都在进行酸碱中和反应，因此无后续二次污染物的产生，无毒副作用物质产生，测定的准确率也很高。全自动凯氏定氮仪已经具备在水体监测氨氮含量中使用的实力。
　　2 现代分析技术在水质氨氮监测中的具体应用方式
　　在实际的水质氨氮监测过程中，单一使用一种分析技术已经逐渐不能满足监测的需求，通常来讲，在线监测与实验室测定技术的搭配使用更符合当下水质监测的需求，也能够充分发挥不同分析技术的优势，提高对水体中氨氮含量的监测质量，为后续的氨氮污染控制、治理奠定基础。
　　2.1 纳氏试剂分光光度法的应用
　　纳氏试剂分光光度法是氨氮监测领域中效果非常优秀的一种分析技术，灵敏度高、操作简单、适用性强。在实际水质监测中我们可以发现，无论是哪一种水质的水体，都会在检测过程中发现氨氮的存在，这说明了氨氮的普遍存在特性，因此，灵敏度更高的纳氏试剂分光光度法及其设备有了更广阔的使用空间，能够在氨氮普遍存在的情况下及时、高效发现其含量的变化，更有利于环境监测部门对于水体中氨氮含量的掌握。在应用纳氏试剂分光光度法的同时，MCU仪器参数的综合分析十分重要，氨氮含量的变化通常与水体流量、流速、压力等方面的变化有很大的关系，并不一定是污染含量发生的变化，综合考量之下更有利于提高水质监测工作成果的质量和有效性。
　　2.2 分光光度法与滴定法的综合应用
　　在氨氮监测的实际应用中，分光光度法与滴定法是灵敏度较高、较为常见、普适性较高的两种分析技术，两种技术的综合应用能够有效对比出氨氮监测技术、设备中的漏洞和不确定参数，相互补充提高氨氮监测的质量和有效性。在分光光度法领域中，纳氏试剂分光光度法与碱性过硫酸盐消解紫外分光光度法都是能够有效监测氨氮的分析技术，二者针对同一水样所获得的结果基本一致，可以相互替代使用。德国柯泽公司生产的K301型在线监测分析仪较纳氏试剂分光光度设备多了一项对总磷的测量功能，可以酌情考虑使用。滴定法中全自動凯氏定氮仪是比较具有代表性和普适性的一种，具有较高的灵敏度且能够全自动进行监测，能够保证对氨氮含量检测的质量和效率。分光光度计与滴定类监测仪器的综合使用能够从两个方向对比同一水样的监测结果，从而有效掌握一种分析技术无法完整体现的监测误差，提高对氨氮监测的质量。
　　2.3 氨氮敏电极与全自动凯氏定氮仪的应用
　　氨氮敏电极与全自动凯氏定氮仪的综合应用能够及时得到水质中不同离子的总量，对比之下保证对氨氮监测的质量和准确度。敏电极类的分析仪器的使用需要监测人员保证电极的稳定性，并相应地确定电机不稳定所带来的监测误差范围，在反复实验、反复获取监测数据的过程中逐步提高对氨氮监测的准确性。由于敏电极类分析仪器的固有误差，搭配全自动凯氏定氮仪能够有效提高监测分析的质量，缩小误差对监测结果的影响。Amatx-sc1000是一款氨氮在线自动监测仪器，其原理就是敏电极分析技术，仪器根据监测到的电动势来测量、判断氨氮在样品中的含量，这款氨氮监测设备对于低浓度的氨氮同样具有较高的灵敏度，反而对高浓度的氨氮监测结果不能有效保证，搭配全自动凯氏定氮仪能够有效扩大监测范围。
　　3 结束语
　　氨氮所造成的的污染是我国水污染的主要方式之一，而氨氮又普遍存在于工业废水、生活污水、农业生产废水之中，因此，对水体中的氨氮含量进行有效监测是水污染治理的需求之一，是环境监测工作的重要组成部分之一。目前，针对水体中氨氮含量的测量有多种常见的分析技术，各自具有一定的优势和劣势，需要监测人员根据监测水体的实际情况，氨氮的浓度，进行分析技术及其配套设备的选择，制定合理的技术搭配、设备综合应用方案，最大程度提高对氨氮含量监测的质量和精准性，为后续的氨氮污染治理奠定基础。
　　参考文献
　　[1]周富强.现代分析技术在水质氨氮监测中的应用分析[J].化工管理，2019（17）：48-49.
　　[2]李律.探讨现代分析技术在水质氨氮监测中的应用[J].低碳世界，2017（01）：3.
　　[3]雷雪琴，欧阳开霞.现代分析技术在水质氨氮监测中的应用初探[J].山东工业技术，2016（20）：39.
　　收稿日期：2019-12-24
　　作者简介：赵玉娟（1986-），女，汉族，本科学历，工程师，研究方向为环境监测。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15155645.htm