科技创新导报2012 NO.31Science and Technology Innovation Herald研 究 报 告总氮测定值小于氨氮值的原因分析①陈红霞（义乌市水处理有限责任公司 浙江义乌 322000）摘 要：在分析浓度小的样品时，会出现总氮值小于氨氮值的问题。该文发现了测量原理，分析方法和使用器具，数据处理过程等几方面的影响因素。关键词：总氮 过硫酸钾 氨氮 纳氏试剂问题 中图分类号：文献标识码：文章编号：O657 A 1674-098X（2012）11（a）-0018-022.2 试剂2.2.1 氨氮测定试剂水体中的总氮主要有无机氮和有机氮①纳氏试剂：GB/T 603-2002（天津之分。无机氮=氨态氮（简称氨氮）+硝态傲然精细化工研究所）氮。氨氮=游离氨态氮（NH3-N）+铵盐态4+3-②50%的酒石酸钾钠溶液：称取 氮（NH -N），硝态氮=盐氮（NO 2-50 g±0.04 g分析纯的酒石酸钾钠-N）+亚盐氮（NO -N）。有机氮主要有尿素，氨基酸，脂肪氨，有机碱，氨（KNaC4H4O6 4H2O）溶于100 ml无氨水中，基糖，蛋白质，核酸，尿酸等含氮有机物。加热煮沸再去除氨，放冷，定容至100 ml。可溶性有机氮主要以尿素和蛋白质形式存③铵标准储备液：称取3.819 g± 在，它可以通过氨化等作用转换为氨氮。0.0004 g经100 ℃干燥过的优级纯氯化铵总氮是指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量，（NH4CL）溶于无氨水中，移入1000 mL通常总氮=盐氮+亚盐氮+无机铵容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含盐+溶解态氨+大部分有机含氮化合物中1.00 mg氨氮。的氮。从上述定义中可以推出，理论上氨④铵标准使用溶液：移取5.00 mL铵标氮测定值不能大于总氮测定值。一般如果准储备液于500 mL容量瓶中，用水稀释至标氨氮数值与总氮数值接近，说明该地污水线。此溶液每毫升含0.010 mg氨氮.在管网的逗留时间较长，导致有机氮已经2.2.2 总氮测定试剂分解。当总氮等于氨氮时，表明水体中只有①无氨水：桶装娃哈哈纯净饮用水。氨氮存在，不存在其他氮，化肥行业有此 ②过硫酸钾：德国进口的优级纯类水。（Merck KGaA 271 Darmstadt，Germany）。1.1 氨氮的测定意义水中氨氮的来源主要为生活污水中微③配制碱性过硫酸钾溶液生物分解含氮有机物的产物，和合成氨化称取40 g±0.04 g优级纯过硫酸钾肥厂废水等一些工业废水，以及农田的氮（K2S2O8），15 g±0.04 g优级纯的氢氧肥废水。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮化钠，溶于无氨水中，稀释至1000 mL，可含量高时会导致鱼类死亡。储存一周。④（1+9）的盐酸。1.2 总氮的测定意义大量的含氮有机物生活污水，农田氮⑤配制钾标准溶液肥排水或含氮工业废水排入水体，增加了L标准储备液：称取0.7218 g经105 ℃水体中有机氮和各种无机氮的含量，促使烘干4 h的优级纯的钾（KNO3）溶生物和微生物类的加快繁殖，大量消耗水于无氨水中，移至1000 mL容量瓶中，定中溶解氧，水质迅速恶化。一些天然水例容。此溶液每毫升含100 ug盐氮。加如湖泊，水库中含氮物超标时促使浮游植入2 mL三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6 物繁殖旺盛，造成水体富营养化。由此可个月。见，总氮的测定值是衡量水质的重要指标钾标准使用液：将贮备液用无氨之一。水稀释10倍而得，此溶液每毫升含10 ug盐氮。2.3 氨氮的测定方法2 测定的一般材料和方法纳氏试剂光度法，本方法是与GB 2.1 仪器7479—87等同的方法。国家环保总局一般测定仪器：氨氮的仪器、TU-2002，方法原理：氨与碘化汞和碘化钾的1810紫外分光光度计、pH计、总氮的仪器、碱性溶液反应生成胶态化合物，此淡红棕ＴＵ－1810紫外分光光度计、立式压力蒸3色胶质在较宽的波长范围内有强烈吸收[1]。汽灭菌器（压力为1.1～1.3 kg／cm，相应本实验室测量用波长为420 nm。温度为1200～1240℃）、25 mL螺旋式具塞比色管（天津市天科玻璃仪器制造有限 2.4 总氮的测定方法 本实验室采用的是过硫酸钾氧化－紫公司）。1 水质样本测定的意义 外分光光度法，是与ＧＢ114-等同的方法。水样保存：水样采集后，用硫酸酸化到pＨ值＜２，在24 h内测定。国家环保总局2002，方法原理：水溶液的温度超过60 ℃时，过硫酸钾解离出氢离子和氧[1]254-257。加入的氢氧化钠中和氢离子，使过硫酸钾向分解方向进行，最后完全分解。本实验室在122 ℃的碱性介质条件下，用过硫酸钾做氧化剂，将水样中的氨氮和亚盐氮和大部分有机氮化合物氧化为盐。最后，用紫外分光光度法分别于波长220 nm与275 nm处测定其吸光度，按A=A220-2A275计算盐氮的吸光度值，从而计算总氮的含量。其摩尔吸光系数为1.47×103 L／（mol·cm）。3 测定的一般误差问题分析在环境水样监测分析时（尤其是低浓度的水样），经常会出现氨氮测定值大于总氮测定值的问题，其原因可归纳为以下几方面：（1）样品构成的误差由于采集后送回实验室分析的水样中的氮化物是不断变动的，水样的光照情况，存放地点，特别是存放时间等，甚至是监测人员取样的先后顺序等，都会给氨氮和总氮的测定值带来不一样的误差。（2）实验环境构成的误差一般是指在实验室用水和实验室的空气，氨和铵盐都极易溶于水，即使是无氨水也不同程度地含有氨离子。实验室周围存放氨水或有卫生间等等，使实验室的空气不同程度地含有游离氨和铵盐，因此整个分析过程都很难达到无氨操作。这种环境对两者的全过程分析带来用空白难以完全消除的误差，特别给氨氮的测定值带来更直接，更大的正误差。（3）水样的隐性浊度构成的误差是水样分析中最难消除的影响因素，肉眼可以观察到的浊度，监测人员必会采取有效的措施来消除影响，而监测者却无法感知如水中的藻类等微小物质引起的浑浊，具体到氨氮和总氮的分析过程中，总氮分析前处理（即消解）能消除的浊度影响，在氨氮中无前处理过程，加上比色时氨氮用的是20 mm比色皿，而总氮用的是10 mm的比色皿，这几种因素相叠加，对最后测定值带①作者简介：陈红霞（1977—），本科，浙江义乌，工程师人，义乌市水处理有限责任公司，从事水质监测分析工作。18科技创新导报 Science and Technology Innovation HeraldCopyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.研 究 报 告来差异。（4）不同监测人员的分析手法构成的误差 每个监测人员在使用所有实验器皿（如量具，仪器等），基于习惯的不同，虽然没有违反操作规程，却也会产生细微的差别，构成这种误差的主要来源是读取刻度值和吸光度值时的差异。对总氮和氨氮的测定常由不同的监测人员承担，这就不可避免的引入误差。（5）数据处理构成的误差：数据处理中，氨氮和总氮分别有不同的校正曲线，虽然都经过统计检验合格，却不能确保曲线与曲线之间的关系就能全部吻合。还有，样品的浓度越小，对有效数字的取舍引入的误差就越大。2012 NO.31Science and Technology Innovation Herald科技创新导报氨氮7.535.678.0616.78 19.4816.48总氮6.565.537.5012.2013.1113.404 实际测定结果与分析4.1 氨氮大于总氮的实际测定例子在义乌市水处理中心，后宅污水处理运营部，大陈污水处理运营部，佛堂污水处理运营部等6个污水处理厂的氨氮以及总氮的监测过程中，发现以下一些氨氮值大于总氮值的水样测定结果见表1。4.2 原因分析从以上测定结果分析其氨氮大于总氮产生的主要原因有以下几方面：（1）水样测定最初，使用的紫外分光光度计是TU-1800，此光度计在测定氨氮时，只能以无氨水为参比，而无法以空白样为参比，进行空白池校正；此光度计测定总氮时，除了出现与氨氮的同样问题，还必须在220 nm处测完一组水样后，再调整波长到275 nm，进行同一组样品的测定。自从使用TU-1810紫外分光光度计后，此项由于测定仪器引起的误差被 解除。（2）早期，纳氏试剂由本实验室自行配制，做标线时，相关系数较低，虽然经过统计检验合格，但使得氨氮自身引起误差，采用新的纳氏试剂：GB/T 603-2002（天津傲然精细化工研究所）以后，此项由于试剂和标线引起的误差被解除。（3）测定氨氮用氢氧化铜作预处理后，取样时若带取了沉淀或浑浊，会使测定值偏高。只要取上清液做测定，此项由氨氮浑浊引起的误差可在一定程度上被 解除。（4）总氮消解前取样需搅拌均匀，否则少取了沉淀会引起负误差，消解后一些水样出现沉淀，则需取上清液测定，否者会引起正误差，正负误差不能完全吻合。此项由总氮浑浊引起的误差可被基本解除。（5）总氮水样消解时，温度和压力过低，时间不够长，会使总氮值偏低，此项由测定原理引起的误差也较易解除。（6）6月份以后，由于水样较多，氨氮和总氮分别由不同的监测员进行分析，出现氨氮值大于总氮值的情况比以前较多，且较难消除。表1名称6月11日大陈出水 6月23日江东出水 8月14日后宅出水8月31日佛堂一沉9月06日佛堂一沉 9月06日佛堂进水5 结语样品的采集，实验室环境，样品的浊度这三项误差可以进行人为控制，但最终不能全部消除所有误差。测定原理，分析方法和使用器具，分析人员以及数据处理的误差综合起来，构成氨氮和总氮间较大的误差差异。实验室监测得出的氨氮和总氮的结果，只要达到水样分析的质量保证和质控要求，分析数据就应该是准确的。日常实验分析中尤其是低浓度的水样，出现氨氮值高于总氮值的现象是正常的。 参考文献[1] 国家环保总局.水和废水监测分析方法编委会，水和废水监测分析方法[M]. 4版.北京：中国环境科学出版社，2002：276—279.《中外医疗》期刊投稿要求及说明稿件要求1.来稿具有科学性、先进性和实用性，论点鲜明、论据充分、数据准确、逻辑严谨、文字通顺、图表规范。每篇论文2000～6000字（一般不超过8000字），短篇1500字以内，直接发至电子信箱，来稿请详细注明作者单位、地址、科室、邮编、办公电话、手机号码及E-mail。2.来稿不涉及保密问题，署名无争议，稿件一律文责自负，本刊有权对来稿做文字修改。本刊不退稿，请作者自留底稿，请勿一稿多投。3.凡投稿后10个工作日未接到稿件处理通知的作者，请及时与本刊联系。投稿说明1.稿件应具有科学性、先进性和实用性，论点明确、数据准确、逻辑严谨、文字通顺。2.计量单位以国家法定计量单位为准；统计学符号按国家标准《统计学名词及符号》的规定书写。3.所有文章标题字数在20字以内。4.参考文献应引自正式出版物，在稿件的正文中依其出现的先后顺序用阿拉伯数字加方括号在段末上角标出。5.参考文献按引用的先后顺序列于文末。6.正确使用标点符号，表格设计要合理，推荐使用三线表。7.图片要清晰，注明图号。科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald19Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.
