水环境监测中氨氮分析的几种不同方法探讨

赵 铭

（江苏省南通环境监测中心，江苏 南通 226000）

水环境存在污染问题，因此在环保视角下需要对水环境做好污染防范与治理，使水环境恢复到正常水平。而水环境监测是重要的基础性工作。通过水环境监测可以了解水体的污染情况，分析其中各种污染物的具体含量，从而判断水体的污染程度，为防范及治理提供参考。而氨氮是水环境中的一类常见污染物，在水环境监测中需要对其加强监测及分析。

1 水环境中氨氮的主要来源及影响

根据相关学术研究资料可以发现水环境中的氨氮主要来源于生活污水中的含氮有机物以及含氮有机物经过氨化菌分解生成氨，其次是来源于工业废水和化学肥料[1]，如印染行业、汽车制造行业、制革行业、化工行业等生产过程产生的工业废水。由于生产、生活污水广泛存在，尤其是对于很多没有专业污水处理设施的农村地区而言，地表水环境中的氨氮污染情形相对较为明显。比如人畜粪便等有机物，在进入天然水之后，基于有氧条件会分解为氨氮，自然水体中的氨氮含量升高，则可以说明附近存在污染源的情况。水体中的氨氮，主要是以铵根离子（NH4+）和非离子氨（NH3）的形式存在，这两种形式的氨氮成分会随着温度和pH值的变化而发生相应的变化。从实际情况来说，水体中如果存在较高的氨氮成分，那么会对水生生物造成一定的毒害影响，主要是非离子氨导致的。因为氨存在硝化过程，水体中如果存在浓度较高的氨氮成分，那么可能产生亚硝酸盐，并形成积累，甚至可能对人体造成健康危害。因此，要做好对水环境中的氨氮监测工作，并了解水体环境中的氨氮成分含量与变化情况，可以为水体环境是否遭受污染提供判断依据。

2 水环境监测中氨氮分析的重要意义

所谓的水环境监测，指的就是以水环境作为对象，通过物理、化学或是生物等专业技术手段，对水体中的污染物及组成成分进行定性、定量与系统性分析，以研究水环境的质量变化规律[2]。从水体管理或是环保工作的角度来说，水环境监测是其中不可缺少的基础性工作。通过水环境监测，可以提供所需的基础性数据，并且为水环境的治理提供可靠依据。水环境监测是一项综合性工作，涉及到多项不同的监测指标，比如水位、水量、pH值、氨氮、重金属、总磷、总氮、硫化物、六价铬、大肠菌群等等，氨氮是水环境监测的内容之一。通过对氨氮来源和影响的分析，可以发现氨氮分析对水环境监测具有重要意义。首先，通过氨氮分析，可以了解水体中氨氮成分的具体含量，为水环境监测提供氨氮成分方面的基础数据，这样可以确保水环境监测工作的完整性与科学性。其次，氨氮分析可以为水环境的污染情况提供依据。氨氮污染是水环境污染的一种情况，通过氨氮分析，便可以对氨氮污染的具体情况予以有效分析，为水体环境判断提供参考[3]。最后，氨氮分析也可以为水环境保护和污染治理提供重要依据。

3 水环境监测中氨氮分析的方法

经过多年的发展，已经研究出多种不同的氨氮分析方法，既有物理分析法，也有化学分析法。下面阐述几种不同的氨氮分析方法，希望能够给有关人士提供参考。

3.1 氨气敏电极法

氨气敏电极，从本质来说是一种复合电极，在氨气敏电极当中，指示电极的材料使用了pH玻璃电极。而数据比电极，则使用了银-氯化银电极。通过这种电极进行水环境的氨氮分析，其基本的原理就是将电极安装在氯化铵溶液容器当中（浓度为0.1 mg/L），在容器底部安设只有氨气可以穿越的气敏膜。对于水体样本，通过对pH值的调控，将铵盐通过化学作用转化为氨，让氨气进入氯化钠溶液中。最终溶液的pH值会产生相应的变化，根据氨气进入情况的不同，产生不同的变化。如玻璃电极发生电位变化。在不同的酸碱度、溶液浓度等条件下，通过对电位值的测量，便可以对水体样本中的氨氮含量进行计算，通过对多个水体样本氨氮含量的测定，就可以分析出具体水域氨氮含量的结果。氨气敏电极法分析水体氨氮含量的方法比较简单，使用范围较为广泛，水体样本自身的浑浊度、色度等对分析结果的影响很小。不仅如此，水体样本也不需要事先蒸馏处理，这使分析过程更加简单。不过，如果水体中含有大量有机物，某些离子浓度过高，会对检测分析结果产生干扰，导致较大误差。

3.2 纳氏试剂法

纳氏试剂法，也称为纳氏试剂比色法，是一种针对地表水、饮用水、废水进行铵根离子（NH4+）进行测量的方案。其基本原理就是铵根离子或是游离状态的氨，会与纳氏试剂产生反应，并形成黄棕色络合物，生成物的色度与氨氮含量存在正比关系，即色度越高，即氨氮含量越多；色度越低，氨氮含量也就越低。可以通过分光光度法和目视比色予以确定。如果采取目视比色，那么能够检测出的最低浓度为0.2 mg/L，如果采用分光光度法，那么可以检测出的最低浓度为0.05 mg/ L。两者的上限均为2 mg/L。

需要注意的是，运用纳氏试剂法检测分析的结果，容易受到水体样本的影响。如果在水体样本中存在悬浮物、有机物、钙镁金属离子、硫化物等物质，那么会在一定程度上影响检测分析结果的准确性。不过在实践中，被检测的水体，有些时候不可避免会包含多种物质，因此为了提高氨氮分析的准确性，就要对水体样本进行预处理，减少其中存在的可能影响分析结果的无关物质，提高检测分析准确度。比如，如果水体中存在较多的金属离子，那么在用纳氏试剂进行检测分析之前，可以先将水体样本中加入一定量的酒石酸钾钠，遮蔽水体中的金属离子，消除干扰[4]。

3.3 靛酚蓝光度法

该方法的技术原理，就是水体存在的铵态氮在强碱性的环境下与次氯酸钠、苯酚发生反应，并生成具有较强稳定性的靛酚蓝。如果水体本身的氨氮浓度处在0.01～0.5 mg/L的范围时，其吸光度和铵态氮的含量会呈现出正比关系。根据实践来看，显色剂如果含有0.8 mol/L的EDTA（乙二胺四乙酸）时，能够遮盖水体中本身含有的金属离子带来的影响，使检测分析结果不容易受到金属离子的影响，从而确保氨氮分析结果的准确性。靛酚蓝光度法，其检测结果比较精确，尤其是灵敏度高，对于低浓度氨氮可以形成有效的检测分析，最低检测浓度要优于纳氏试剂法。

4 结论

水环境中氨氮的存在，会造成水体污染，并且可能产生一些不良后果。这就需要借助氨氮分析法，对水体中的氨氮含量予以有效分析。在实践中，有多种不同方法可供选择，需要相关人士根据监测需求，合理选择氨氮分析的方法。