水中氮的指標(biāo)及其成分分析

氮氧化物分析可實(shí)現(xiàn)對氮氧化物排放的有效監(jiān)控，從而降低事故發(fā)生。以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的一個重要原因.汽車尾氣中的氮氧化物與氮?dú)浠衔锝?jīng)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的有毒煙霧,稱為光化學(xué)煙霧.光化學(xué)煙霧具有特殊氣味,刺激眼睛,傷害植物,并能使大氣能見度降低.另外,氮氧化物與空氣中的水反應(yīng)生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分.大氣中的氮氧化物主要源于化石燃料的燃燒和植物體的焚燒,以及農(nóng)田土壤和動物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化。

水中氮的指標(biāo)及其成分分析

目前，國標(biāo)針對水質(zhì)中氮的分析主要分以下方面：總氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮5個方面。

（一）總氮

總氮是指可溶性及懸浮顆粒中的含氮量（通常測定硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、無機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨幾大部分有機(jī)含氮化合物中氮的總和）。可溶性總氮是指水中可溶性及含可過濾性固體（小于0.45µm顆粒物）的含氮量?？偟呛饬克|(zhì)的重要指標(biāo)之一。

總氮的測定方法，一是采用分別測定有機(jī)氮和無機(jī)氮化合物（氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）后加和的辦法。二是以過硫酸鉀氧化，使有機(jī)氮和無機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}后，通過離子選擇電極法對溶液中的硝酸根離子進(jìn)行測量，也可以用紫外法或還原為亞硝酸鹽后，用偶氮比色法，以及離子色譜法進(jìn)行測定。[1]

（二）氨氮

氨氮是指游離氨（或稱非離子氨，NH3）或離子氨（NH4+）形態(tài)存在的氨。pH較高，游離氨的比例較高；反之，銨鹽的比例高。

常用來測定氨的兩個近似靈敏度的比色方法是經(jīng)典的納氏試劑法和苯酚-次氯酸鹽法；滴定法和電極法也常用來測定氨；當(dāng)氨氮含量高時，也可采用蒸餾-滴定法。（國標(biāo)有納氏試劑法、水楊酸分光光度法、蒸餾-滴定法）

（三）硝酸鹽氮

水中硝酸鹽是在有氧條件下，各種形態(tài)含氮化合物中zui穩(wěn)定的氮化合物，通常用以表示含氮有機(jī)物無機(jī)化作用zui終階段的分解產(chǎn)物。當(dāng)水樣中僅含有硝酸鹽而不存在其他有機(jī)或無機(jī)的氮化合物時，認(rèn)為有機(jī)氮化合物分解*。如果水中含有較多量的硝酸鹽同時含有其他含氮化合物時，則表示有污染物已經(jīng)進(jìn)入水系，水的“自凈”作用尚在進(jìn)行。[1] 

硝酸鹽氮的測定方法有離子選擇電極法、酚二磺酸分光光度法、鎘柱還原法、紫外分光光度法、戴氏合金換元法、離子色譜法、紫外法。其中電極法測量方便，范圍寬，而且價格便宜，對水樣要求較低；酚二磺酸分光光度法測量范圍寬，顯色穩(wěn)定；鎘柱還原法適用于水中低含量硝酸鹽測定；戴氏合金換元法適用于污染嚴(yán)重并帶深色水樣；離子色譜法需要儀器，但可于其他陰離子聯(lián)合測定。

（四）亞硝酸鹽氮

亞硝酸鹽是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。亞硝態(tài)氮不穩(wěn)定，可以氧化成硝酸鹽氮，也可以還原成氨氮。因此，在測定其含量的同時，并了解水中硝酸鹽和氨的含量，則可以判斷水系被含氮化合物污染的程度及自凈情況。[1] 

水中亞硝酸鹽的測定方法通常采用重氮-偶聯(lián)反應(yīng)，使生成紅紫色染料。該方法靈敏度高、檢出限低、選擇性強(qiáng)。重氮試劑選用對氨基苯磺酰胺和對氨基苯磺酸，偶聯(lián)試劑為N-（1-萘基）-乙二胺和α-萘胺（有毒），N-（1-萘基）-乙二胺用得較多。

亞硝酸鹽氮的測定方法有N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法、萃取分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法等。（國標(biāo)采用N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法、氣相色譜法等）

（五）凱氏氮

凱氏氮是以凱氏法測得的的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能被轉(zhuǎn)化為銨鹽而測定的有機(jī)氮化合物。此類有機(jī)氮主要指蛋白質(zhì)、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的，氮為負(fù)三價的有機(jī)氮化合物。不包括疊氮化合物、聯(lián)氮、偶氮、腙、硝酸鹽、腈、硝基、亞硝基、肟和半卡巴腙類含氮化合物。由于水中一般存在的有機(jī)化合物多為前者，因此，在測定凱氏氮和氨氮后，其差值即稱之為有機(jī)氮。

測定原理是加入硫酸加熱消解，使有機(jī)物中的胺基以及游離氨和銨鹽均轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟滗@，消解后的液體，使呈堿性蒸餾出氨，吸收于硼酸溶液，然后以滴定法或光度法測定氨含量。測定凱氏氮或有機(jī)氮，主要是為了了解水體受污染狀況，尤其在評價湖泊和水庫的富營養(yǎng)化時，是個有意義的指標(biāo)。