南水北调中线总干渠中氨氮检测方法
2017-07-31韩晓东
韩晓东,陈 希
(南水北调中线建设管理局河北分局,河北 石家庄 050035)
南水北调中线总干渠中氨氮检测方法
韩晓东,陈 希
(南水北调中线建设管理局河北分局,河北 石家庄 050035)
为利于各管理处开展现场检测,研究开发了操作简单,方便快捷的检测方法。通过系列比对试验,结果表明,其测定的氨氮含量与标准方法测得结果有相当好的一致性。
南水北调;氨氮;含量
根据对总干渠输水期间(GB3838-2002《地表水环境质量标准》)24项基本项目检测结果数据分析,按单因子评价法进行水质类别评价,发现影响输水水质类别的项目主要是高锰酸盐指数和氨氮含量。氨氮检测项目涉及的方法种类多、仪器设备不同、操作复杂,不便于现场人员的操作,本次简易方法研究主要选定氨氮指标。
水体中的氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐形式存在于水中,两者的组成比例取决于水的pH值和水温。当pH值偏高时,游离氨的比例较高。反之,则铵盐的比例高,水温则相反。在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用,还原为氨。在有氧环境中,水中氨亦可转变为亚硝酸盐,甚至继续转变为硝酸盐。测定水中各种形态的氮化合物,有助于评价水体被污染和“自净”状况[1]。
氨氮作为营养盐污染物,当水体中含量较高时会导致水恶化,生态系统失衡,引发富营养化危害;导致藻类和微生物的大量繁殖,水中的溶解氧过度消耗,复氧速率明显小于耗氧效率,最终导致鱼类大量的死亡[2]。因此,对渠道内氨氮含量的测定是掌握水质类别评价的重要指标。
1 方法选择
水中氨氮的测定方法有多种,各有特点。通常有纳氏试剂比色法、水杨酸分光光度法、气相分子吸收法、电极法、蒸馏—滴定法等。
1.1 纳氏试剂比色法
具有操作简便、灵敏等特点,水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色,以及浑浊度等均干扰测定,需作相应的预处理。
1.2 水杨酸分光光度法
具有灵敏、稳定等优点,干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法,同时水杨酸法所用试剂复杂,操作时间长。
1.3 气相分子吸收法
其方法比较简单,使用专用仪器或原子吸收仪都可达到良好的效果。
1.4 电极法
具有通常不需要对水样进行预处理和测量范围宽等优点,但电极的寿命和再现性尚存在一些问题。
1.5 蒸馏—滴定法
此法需要时间长,适合测定高浓度氨氮的含量。
针对渠道内水样的单一性,同时方便现场人员的操作,选择基础方法纳氏试剂比色法为实验基础,对此方法的测定过程进行简化,快速简便地测定水体中氨氮的含量。
2 材料与方法
2.1 试剂
无氨水、纳氏试剂、酒石酸钾钠(ρ=500g/L)、氨氮标准溶液。
2.2 仪器
比色管(50mL)、刻度吸管。
2.3 方法
(1)按照HJ 535—2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》的方法过程,在6个50mL比色管中,分别加入0.75,1.50,2.50,5.00,7.50,10.00mL氨氮标准溶液 (10mg/L),对应的浓度分别是0.15,0.30,0.50,1.00,1.50,2.00mg/L,加水至标线。加入1.0mL酒石酸钾钠溶液,摇匀,再加入纳氏试剂1.0mL,摇匀。放置10min后,观察颜色变化。
将上述系列按浓度由低到高,颜色由浅至深依次排序,以白色为背景按显色后的颜色制作浓度色卡。
(2)用比色管移取50mL的水样,分别加入1.0mL酒石酸钾钠溶液,摇匀,再加入纳氏试剂1.0mL,摇匀。放置10min后,以上述色卡为标准,将显色后的水样与色卡比对,选取与水样颜色接近的浓度颜色来估算氨氮的含量。酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂市场上有售,在室温下保存即可,试剂稳定性强。整个操作过程简单。
3 与标准方法比对
3.1 标准曲线比对
标准曲线比对如表1。
表1 标准曲线比对 单位:mg/L
从表1标准曲线的比对结果可以看出,本方法测定的结果数值与标准曲线的理论浓度值相接近,与标准方法测定的结果数值平行性较好。
3.2 标准样品比对
标准样品比对如表2。
表2 标准样品比对 单位:mg/L
标准样品比对中编号为160856的样品,标准方法测定的平均值为0.259mg/L,本方法的测定结果值为0.25mg/L,两组数据的相对偏差为1.8%;另一组编号为151290的样品,标准方法测定的平均值为0.711mg/L,本方法的测定结果值为0.70mg/L,两组数据的相对偏差为0.8%。根据SL219—2013《水环境监测规范》中地表水监测精密度和准确度允许差氨氮项目的相对偏差≤10即为符合要求。
4 结语
通过比对结果,本方法测定的氨氮含量与标准方法测得结果有相当好的一致性,该方法的测定结果是可靠的,能方便、快速的测得氨氮含量和判定水质类别,便于现场管理及时发现水体污染事件,并采取相关措施,确保水质安全。
参考文献:
[1]国家环保总局.水和废水监测分析方法(第四版)[M].中国环境出版社,2002.
[2]曾巾,杨柳燕,肖琳,等.湖泊氮素生物地球化学循环及微生物的作用[J].湖泊科学,2007,19(4):382-389.
(责任编辑:姜彤宇)
Detection method of ammonia nitrogen in the South-to-North water transfer middle route project main canal
HAN Xiao-dong,CHEN Xi
(Construction and Administration Bureau Hebei Branch of South-to-North Water Diversion Middle Route Project,Shijiazhuang 050035, China)
In order to improve the management to carry out the on-site detection, we research and development detection method that its operation is simple, fast and convenient.Through a series of comparative tests, the determination of the content of ammonia nitrogen was consistent with the results measured by standard methods.
South-to-North Water diversion;ammonia nitrogen;content
X703
B
1672-9900(2017)03-0078-03
2017-05-27
韩晓东(1983-),女(汉族),河北冀州人,工程师,主要从事水环境监测及评价工作,(Tel)15383319211。