浅析地表水中硝酸盐氮测定的影响因素

杨凌烽

【摘 要】地表水当中的硝酸盐氮主要由硝化细菌的活动、化肥和生活污水以及通过雷雨形成的少量硝酸盐共同产生。若地表水中硝酸盐氮的含量超出标准，则直接表明水体已经受到了污染，除此之外，若含有高硝酸盐氮的水被人饮用，非常容易导致消化道以及肝脏疾病，因此对地表水中的硝酸盐氮含量测定显得尤为重要。本文主要就测定水中硝酸盐氮的含量时可能对实验产生影响的因素进行探讨与分析。

【关键词】地表水;硝酸盐氮;测定因素

一、引言

地表水当中的硝酸盐氮是所有含氮化合物当中非常稳定的一种，一般在有氧环境下通过无机反应完成分解。水中的硝酸盐氮若被人体摄入，由于硝酸盐在肠道内微生物的作用下会产生有毒的亚硝酸盐，因此会对人体消化道产生非常嚴重的危害，甚至直接出现中毒现象。因此地表水当中的硝酸盐氮含量非常重要，一旦出现超标不仅会产生环境污染，甚至会直接危害到人体健康。地表水的硝酸盐氮含量需要定期进行测定，以保证在发现问题时能够在最短的时间内解决，测定方法有很多，目前最为通用的方法为酚二磺酸分光光度法。这种方法具有很多优势，一方面显色稳定，测定的范围较广，另一方面其在实验过程当中检验的准确性也非常高，但与此同时影响因素也较多。因此本文就测定地表水当中硝酸盐氮实验的影响因素进行分析与研究，使得水质测定时能够保证较高的准确性。

二、地表水中硝酸盐氮测定方法概述

2.1 实验原理

使用酚二磺酸分光光度法对地表水中硝酸盐氮含量进行测定，必须要保证无水条件。酚二磺酸在此情况同硝酸盐发生反应，会得到硝基二磺酸酚，这一物质在碱性溶液当中会继续发生反应，生成一种黄色化合物，在410纳米波长的地方展开分光度的具体测定。

2.2 实验方法

在进行测定实验时，需要先配制实验当中要用到的试剂，再对从地表水中提取出来的试样进行去杂质处理，在水样蒸发并冷却到室温时加入酚二磺酸试剂发生硝化反应，再将反应产物置于碱性溶液当中进行显色，而后再确定其吸光度值，最终得出实验结论。

三、影响地表水中硝酸盐氮测定的因素

3.1 显色剂的影响

实验当中所用到的各种试剂在制备的过程当中产生的干扰物或者其自身都可能会对实验产生较大的影响。主要会造成影响的试剂为显色剂。

由于显色剂在色度分析过程当中非常重要，因此非常容易对实验结果准确性产生影响。由于地表水试样通常会携带一定浓度的氯离子，因此在显色之前应将其进行消除。若选用氢氧化钾溶液进行显色，虽然显色灵敏程度非常高，但是为去除试样当中氯离子的影响，需要在溶液当中再添加硫酸银试剂。硫酸银试剂尽管能够有效去除氯离子，但残留的银离子会与氢氧化钾溶液发生反应，且这一反应生成的化合物有颜色，会对后续的色度分析产生较大影响。若使用浓氨水作为显色剂，它同银离子产生的物质并不会影响后续的色度分析，但其在显色反应中灵敏度较低。为避免显色剂对于实验结果的不良影响，通常实验中选择的显色剂均为浓氨水。

3.2 水样保存时间的影响

在地表水当中，氮可以有很多种存在方式，不仅能够以含氮氧化物的形式存在，还能够存在于硝酸盐以及亚硝酸盐当中。在有氧环境下，氮的其他存在形式经过无机反应最终都会转化为硝酸盐，这是因为硝酸盐是最为稳定的含氮化合物。因此对于地表水的测定，若氮具备多种存在形式，则说明水体净化正在正常进行当中，而当水中只剩下硝酸盐氮时，含氮化合物就已经全部通过无机反应完成分解。因此由于水体的净化作用，硝酸盐氮含量较少的水体通常较为清洁，而若水体的硝酸盐氮含量较高，则证明该水体已经受到了一定程度的污染。通常化肥已经生活废水排放较多的区域地表水都会存在大量的硝酸盐氮。因此水样保存时间非常重要，一般应当采集之后便立刻完成测定，以防止后续的无机反应会直接影响到硝酸盐氮的测定值，若没有在很短时间内进行测定，则需要保证水样的pH值不超过2，可以加入硫酸溶液进行调整。

3.3 试样测定过程当中各个环节的影响

3.3.1 试样蒸发阶段

在对水样进行蒸发的过程当中，温度的控制十分关键。若蒸发温度过高，会导致蒸发掉一部分硝酸盐氮，从而导致测定结果偏低，而若蒸发温度过低，则水分蒸发的速度过慢，会耗费许多时间，使得测定效率变低。通过大量的实验经验总结，最合适的蒸发温度应当控制在100摄氏度左右，且需要保持稳定，因此通常可以采用水浴的方法进行蒸发。

3.3.2 硝化反应阶段

发生硝化反应时，酚二磺酸的使用情况会对实验结果的准确性产生较大影响。若酚二磺酸的用量偏少，则硝化反应不能完全进行，会导致一部分硝酸盐氮不能完全提取，最终使得实验测定结果偏低，而若酚二磺酸的用量过多，则会导致溶液酸性过强，导致在显色反应阶段中和掉一定浓度的碱性显色剂，使得显色分析的准确性受到较大影响。除此之外，酚二磺酸同残渣的接触时间也非常重要，如果接触时间偏少，同样硝化反应不完全，致使测定结果偏低。在试剂同残渣完全接触之后，应保持10分钟以上，同时使用玻璃棒进行研磨使其反应更加充分。

四、结语

在对地表水进行硝酸盐氮含量的测定时，通常情况下选择的方法是酚二磺酸光度法，通过对实验过程的观察与总结，可以发现在硝酸盐氮含量测定时，以下环节非常关键：

首先，在实验所使用试剂的配制过程当中，硫酸非常重要，其浓度必须满足要求。硫酸类型选择发烟硫酸，并且三氧化硫在其中的含量达到13%;

其次，由于从地表水当中提取的水样杂质含量较高，尤其是氯离子以及带色杂质，因此在实际进行实验之前，以上干扰因素必须完全排除，即要对水样进行预处理;

三、硝基化反应必须对反应条件进行严格控制，需要在地表水试样蒸干并冷却至室温后，在其中添加酚二磺酸，而后再使用玻璃棒对试样进行研磨，研磨时间也有所限制，必须超过十分钟;

四、碱类的应用尤其重要，由于其类型的不同，在进行比色分析时准确程度与灵敏程度也会产生较大的差异，因此在实验时应当单独存放，千万不能混用。

参考文献：

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