环境水体中存在着各种形态的含氮化合物,由于化学和生物化学的作用,它们处在不断变化和循环之中。各种含氮化合物包括有机氮化合物和无机氮化合物,在水体中变化的总趋势是经过降解、分解、氧化等复杂过程,变为硝酸盐。因此,分析测定各种形态氮的含量,不仅对于了解水质污染情况是必要的,而且在环境化学和环境医学方面也有重要意义。
总氮的定义是水中各种形态无机和有机氮的总量,包括NO3-、NO2-和 NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮,以每升水含氮毫克数计算。氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。两者常被用来表示水体受营养物质污染的程度。影响两者结果准确性的因素:
1、实验室环境因素
总氮和氨氮的分析都应在无氨的实验室环境中进行,环境内不应含有石油类及其他的氮化合物,不能在分析氨氮等氮类项目的实验室中做总氮项目的分析,所使用的试剂、玻璃器皿等也要单独存放并保持干燥与清洁,避免交叉污染。
2、样品保存时间及温度因素
因为样品中的氮化合物是不断变化的,所以在水样采集过后应立即检测或者放入冰箱低于4℃的条件下保存,但不得超过24丑。如果长时间存放,可在1000尘濒水样中加入0.5尘濒硫酸(1.84驳/尘濒),酸化辫贬小于2,并尽快测量。在样品分取过程中应考虑到与外界空气交叉污染的可能性,应做到与外界空气交叉污染的可能性,应做到取完样品后及时密封样品。避免受光照带来的温度变化和实验室内部环境造成的误差影响。
3、试剂药品的选择与配制操作手法的因素
配制任何溶液都离不开水这种介质,首先是无氨水的制备,因为在制备无氨水的过程中,不可避免会使空气中的氨或者铵盐溶于水中,使试剂用水受到污染。这种环境就会对试剂带来难以的误差。尤其会增大总氮的试剂,使总氮检测值较实际值偏小。所以当无氨纯水制备完以后,一定要妥善保存,尽可能做到随用随制。由于测定总氮是利用《碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(骋叠11894—89),虽然此种方法步骤较为简单,对仪器要求也不高,但是对试验的吸光度要求苛刻,其中影响的主要因素就是过硫酸钾的质量,在此推荐配制碱性过硫酸钾溶液的过程中,首先配制氢氧化钠溶液,然后配制过硫酸钾溶液。由于过硫酸钾溶解非常慢,可以采用水浴加热,并且使加热温度控制到55℃~60℃之间,当过硫酸钾溶液充分溶解并冷却到室温后,缓慢地加入到氢氧化钠溶液中并同时搅拌,防止氢氧化钠放热使溶液温度过高引起局部过硫酸钾失效。当过硫酸钾试剂质量不合格时,会导致值较高,甚至会严重影响样品结果。因此配制碱性过硫酸钾溶液时尽可能使水浴温度控制到50℃~60℃之间,否则将会使过硫酸钾分解导致失效,影响结果。
4、水样色度、浑浊度影响
由于水样不经过处理或者凝聚沉淀不完全导致氨氮结果偏大,而在总氮测定时水样的色度和混浊物经过40尘颈苍的高温消解后可以发现比色管底部有白色沉淀并且水样无色透明,从而了对总氮结果的影响。所以在氨氮检测时如果凝聚沉淀不能够去除色度和完全沉淀,那么就采用蒸馏法沉淀,这样可以更好地氨氮结果偏大所带来的影响。
5、消解、比色时间因素
由于用《纳氏试剂分光光度法》测定氨氮过程中没有什么繁琐的步骤,只需要10尘颈苍的显色时间,检测期间几乎没有氨氮的损耗,而在总氮的检测过程中,分解出的原子态氧在120℃~124℃的条件下消解30尘颈苍,可使水样中的含氮化合物的氮元素转化为硝酸盐,根据在波长220苍尘和275苍尘吸光度推算出总氮含量。但是往往由于高压锅内温度和试剂等问题导致过硫酸钾消解不完全,比色管磨口塞子没有完全封闭,造成消解过程中氨的挥发以及样品蒸发,导致随后加纯水至标线,样本体积增大而使总氮含量偏小,从而引起总氮小于或者等于氨氮的可能。
6、酒石酸钾钠铵盐含量较高的影响
配置氨氮所需药品时,要注意当酒石酸钾钠铵盐含量较高时,会导致氨氮含量偏大而使结果大于总氮。酒石酸钾钠仅仅加热煮沸不能完全除去氨,还应该加入少量的氢氧化钠溶液,煮沸蒸发掉溶液体积的25%左右,冷却后用无氨水稀释至原体积,从而有效减少酒石酸钾钠溶液中的铵盐,使结果更具有准确性。