氨氮

　　状态

　　自然地表水体和地下水体中主要以硝酸盐氮（NO3）为主，以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮受污染水体的氨氮叫水合氨，也称非离子氨。非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而铵离子相对基本无毒。国家标准Ⅲ类地面水，非离子氨氮的浓度≤1毫克/升。

　　氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。

　　测试方法

　　氨气敏电极法

　　1.原理

　　在pH值大于11的环境下，铵根离子向氨转变，氨通过氨敏电极的疏水膜转移，造成氨敏电极的电动势的变化，仪器根据电动势的变化测量出氨氮的浓度。

　　2.检测步骤

　　用新的水样冲洗测量水样、试剂体积的容器和电极安装管。

　　使用蠕动泵进样。水样并不直接与蠕动泵管接触－－有一个空气缓冲区。进样的体积由一可视测量系统控制。

　　与进样相同，辅助试剂也通过蠕动泵投加，并由可视测量系统控制加药体积。

　　通过鼓泡混合水样和试剂。

　　由测量系统自动控制反映时间。

　　残液由蠕动泵排出。

　　在用户自定义的测量周期中，分析仪会利用内置的校准标液和清洗溶液自动进行校准和清洗。

　　3.如何分辨氨气敏电极法仪器的性能

　　1.量程：电极法氨氮量程规格分为：0-1200；0-2000；0-3000；0-10000不等。并且量程自由切换，量程越大，说明仪器采用的电极的适应性越强。

　　2.最低检出限：仪器的最低检出限越低，代表电极的品质越好，一般为0.05mg/l。

　　纳氏试剂分光光度法

　　原理

　　碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410~425nm范围内测其吸光度，计算其含量.

　　本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L.采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L.水样做适当的预处理后，本法可用于地面水，地下水，工业废水和生活污水中氨氮的测定.

　　仪器

　　2.1带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶，氮球，直形冷凝管和导管.

　　2.2分光光度计

　　2.3pH计

　　试剂

　　配制试剂用水均应为无氨水

　　3.1无氨水可选用下列方法之一进行制备：

　　蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，按取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存.

　　离子交换法：使蒸馏水通过强酸型阳离子交换树脂柱.

　　3.21mol/L盐酸溶液.

　　3.31mol/L氢氧化纳溶液.

　　3.4轻质氧化镁（MgO）：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐.

　　3.50.05%溴百里酚蓝指示液：pH6.0~7.6.

　　3.6防沫剂，如石蜡碎片.

　　3.7吸收液：

　　硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L.

　　0.01mol/L硫酸溶液.

　　3.8纳氏试剂：可选择下列方法之一制备：

　　称取20g碘化钾溶于约100mL水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改写滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加二氯化汞溶液.

　　另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀.静置过夜将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存.

　　称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中,充分冷却至室温.

　　另称取7g碘化钾和碘化汞（HgI2）溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存.

　　3.9酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠KNaC4H4O6·4H2O）溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100Ml.

　　3.10铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵(NH4Cl）溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线.此溶液每毫升含1.00mg氨氮.

　　3.11铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线.此溶液每毫升含0.010mg氨氮.

　　测定步骤

　　4.1水样预处理：取250mL水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至250mL，使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化纳溶液或盐酸溶液调节至pH7左右.加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下.加热蒸馏，至馏出液达200mL时，停止蒸馏，定容至250mL.

　　采用酸滴定法或纳氏比色法时，以50mL硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸-次氯酸盐比色法时，改用50mL0.01mol/L硫酸溶液为吸收液.

　　4.2标准曲线的绘制：吸取0,0.50,1.00,3.00,7.00和10.0mL铵标准使用液分别于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾溶液，混匀.加1.5mL纳氏试剂，混匀.放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测定吸光度.由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的标准曲线.

　　4.3水样的测定：

　　分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50mL比色管中，稀释至标线，加入0.1mL酒石酸钾钠溶液.以下同标准曲线的绘制.

　　分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50mL比色管中，加一定量1mol/L氢氧化纳溶液，以中和硼酸，稀释至标线.加1.5mL纳氏试剂，混匀.放置10min后，同标准曲线步骤测量吸光度.

　　4.4空白实验：以无氨水代替水样，做全程序空白测定.

　　计算

　　由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮量（mg）后，

　　按下式计算：

　　氨氮（N,mg/L)=m/V×1000

　　式中：m——由标准曲线查得的氨氮量，mg;

　　V——水样体积，mL.

　　注意事项

　　6.1纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响.静置后生成的沉淀应除去.

　　6.2滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤.所用玻璃皿应避免实验室空气中氨的玷污.

　　对比

　　废水中氨氮的构成主要有两大类，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。共分四种：有机氮.氨氮.亚硝酸氮（NO2-）和硝酸氮（NO3-）。

　　而自然地表水体和地下水体中主要以硝酸盐氮(NO3-）为主。

　　高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，

　　一般上ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，

　　ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。

　　影响

　　对人体健康的影响

　　水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。

　　对生态环境的影响

　　氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值及水温有密切关系，一般情况，pH值及水温愈高，毒性愈强，对鱼的危害类似于亚硝酸盐。

　　氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为：水生物表现亢奋、在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。