氨氮在水中主要是以游离氨或铵盐 (NH4+) 的形式存在, 两者的浓度比取决于水中的p H值。当p H值偏低时, 铵盐的比例较高[1]。反之, 游离氨的比例较高。氨氮的主要来源是生活污水中微生物分解含氮有机物生成的产物, 以及冶金、炼焦、化肥、化工等工业废水, 农用化肥的流失也是氨氮的重要来源之一。
氨氮作为水质监测的常规项目, 准确测定监测水质中的氨氮含量, 有助于真实的反应被监测水体的水质状况, 评估水体富营养化程度, 对加强环境保护具有重要意义。为此, 本文主要探讨了p H和水样存放时间等因素对水质监测中氨氮测定的影响。
1 p H值对氨氮测定的影响
氨氮测定结果受p H影响很大, 不同p H条件下测定的氨氮结果将会呈现出较大的差异。
李苏杭[2]对p H值的影响做了初步探讨, 分别采用氢氧化钠溶液和硫酸溶液对采集的泉河河水水样进行p H值调节, 然后在同样的条件下测定不同p H值水样中氨氮的浓度值。研究表明, 当水质p H为6.93、8.72或者10.1时, 氨氮的浓度分别为1.71、1.72和1.72。表明当水中的p H值由中性变化为p H=10左右的碱性条件下时, 对氨氮的测定结果几乎无影响。但将水质p H调为3.05或者1.75等酸性条件后, 水中氨氮的测定结果分别是1.09, 1.00。与在碱性条件下测定的氨氮结果的相对误差分别是36.6, 41.9。
由此可以看出, 水中p H值将极大的影响氨氮的测定结果, 水质由碱性变化为酸性后, 氨氮测定结果将逐渐变小[3]。所以, 在实验室分析中, 需将水样的p H值调至中性或者碱性 (p H=10) 后再进行氨氮的测定, 如此才能得到有效的监测数据。
2 存放时间对氨氮测定的影响
水样的存放时间也在一定程度上影响着氨氮的测定结果。随着存放时间的延长, 不同浓度氨氮的测定结果呈现出不同变化趋势。
袁博[4]等人研究了水样存放时间对氨氮测定的影响。研究中, 选取了三种不同浓度的水样作为研究对象, 氨氮浓度分别为2.246 (水样一, 地表水) 、7.616 (水样二, 地表水) 和0.153 (水样三, 地下水) 。分别在7d内对上述水样中的氨氮进行测定。测定结果表明, 水样一和水样二中氨氮数值是随着水样存放时间逐渐增高;水样一中氨氮数值由2.246 (1d) 增高到2.881 (7d) , 相同的, 水样二中氨氮数值由7.616 (1d) 增高到9.196 (7d) ;而水样三的变化趋势却相反, 氨氮数值由0.153 (1d) 增高到0.105 (7d) 。由此可以看出, 地表水中氨氮的变化趋势是随着水样的存放时间的增加而增加的, 而地下水却是随着存放时间的增加而减少的。
造成上述现象的原因很多, 比如水中氨气的挥发、氨离子的交换吸附作用等都会对水中氨氮浓度造成影响。但究其主要原因, 应为水中微生物在不同氧条件下对含氮化合物的分解作用。在好氧条件下[5], 氨氮可能被硝化细菌氧化, 生成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮, 而在厌氧条件下, 水中亚硝酸盐又会被还原为氨。对于地表水, 在采样之前完全暴露于环境空气之下, 水体中溶解氧量大, 水样采集后, 水样被储存于采样瓶的较小空间中, 随着存放时间的推移, 水体中存在的大量微生物活动将水样由好氧变为厌氧, 反硝化细菌将水体中的亚硝酸盐和硝酸盐转化为氨, 从而使水中氨氮浓度增加。而对于地下水, 因其常年深埋与地下, 其水中溶解氧和微生物都比较少, 在采集水样时, 与空气有一定的接触, 致使水中溶解氧增加, 硝化细菌大量繁殖, 在此条件下, 硝化细菌将氨态氮转化为硝态氮, 使水中氨氮浓度降低。
综上, 在实验室分析中, 为准确测定水样中氨氮的浓度, 需尽快对水样进行分析测定, 最好是在采样后24h内完成测定[6]。
3 结语
水质p H值严重影响着氨氮的测定结果。在对水样进行氨氮项目的分析测定前, 应首先将水样的p H值调至中性或者碱性 (p H=10) , 如此, 才能够获得符合监测要求的氨氮值。
水样存放时间对氨氮的测定也有较大的影响。对于地表水而言, 水中氨氮浓度值是随着水样存放时间的增加而增高的;而对于地下水, 则呈现出相反趋势, 即水样存放时间越长, 氨氮浓度值越低。所以应尽量在水样采集后24h内完成氨氮的分析测定。
综上所述, 为了正确反映被测水体中的氨氮的浓度值, 真实反映水体的污染状况, 应首先将水样p H值调至7-10, 并于24h内完成测定。
摘要：阐述了水样pH值以及存放时间对氨氮测定结果的影响。为了获得符合监测要求的监测数据, 对于氨氮项目而言, 应将水样pH值调至7-10, 并于24h内完成测定。
关键词：pH值,存放时间,氨氮
参考文献
[1] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法.4版[M].北京:中国环境科学出版社, 2012:276-283.
[2] 李苏杭.测定水中氨氮有关问题的探讨[J].北方环境, 2012, 24 (04) :176-177.
[3] 钮冀平.不同温度pH值对氨氮浓度的影响[J].水利科技与经济, 2013, 19 (06) :48-49.
[4] 袁博, 单彩霞.水样存放时间对氨氮浓度的影响[J].水质监测, 2013, 12:60-61.
[5] 刘晖.氨氮测定中的影响因素[J].煤炭化工, 2013, 36 (04) :135-137.
[6] 国家环境保护总局《水监测规范、方法标准》.水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ 535-2009.