几种氨氮检测方法比较

2023.02.23

摘要：综述了我国水体中几种常见的氨氮检测方法，主要包括水杨酸分光光度法、纳试剂分光光度法、气相分子吸收光谱法、电极法。对几种检测方法的原理、试样要求及优缺点进行了评述分析，以期为我国水体中氨氮检测方法的选择提供参考。
关键词：水体；氨氮；检测方法
中图分类号：F416.1 文献表示码：A 文章编号：2095-672X（2017）03-0183-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.098
Abstract： This paper summarized several detection methods of ammonia-nitrogen in waters. Salicylic acid spectrophotometric method， Nesslers method， gas phase molecular absorption spectroscopy method and ammonia gas sensitive electrode method were introduced. The determination principle， sample pretreatment， advantages and disadvantages of these methods were also discussed. The results of this paper provide a reference for the selection of ammonia nitrogen detection methods.
Keywords： waters； ammonia-nitrogen； detection method
水体中的氨氮主要以铵盐和游离氨形式存在[1]。水体中的氨氮主要来自于生活污水和含氮工业废水的排放、农业施肥灌溉排水、动物的排泄物和动植物腐烂过程、水体流经含氮礦物层溶解的氨氮化合物等，另外化石燃料燃烧和汽车尾气排放到大气中的氮氧化物也会转化成硝酸等含氮化合物，通过雨水淋洗作用进入地面水体。分析水体中氨氮含量有助于了解水体的污染情况，掌握水体中氨氮的变化趋势以及采取相应的治理措施。近些年随着水质检测要求的提高，水体中氨氮的检测方法也越来越精细，分光光度法和电极法是常用的两大类检测方法[2-3]，本文对水体中几种常用的氨氮检测方法进行了比较分析，以期为相关工作人员提供有益参考。
1 水杨酸分光光度法
1.1 流动注射-水杨酸分光光度法
方法原理：流动注射分析仪工作原理是在封闭的管路中，将一定体积的试样注入连续流动的载液中，试样和试剂在化学反应模块中按特定的顺序和比例混合、反应，在非完全反应的条件下，进入流动检测池进行光度检测；其主要的化学反应原理是在碱性介质中，试料中的氨、铵离子与次氯酸根反应生成氯胺。在60℃和亚硝酸铁氰化钾存在条件下，氯胺与水杨酸盐反应形成蓝绿色化合物，在660nm波长处测量吸光度。
试样处理：采集的样品应置于聚乙烯或者玻璃瓶内，尽快分析，若需要保存，应加硫酸调节pH<2，并在5℃下可冷藏保存7d，酸化样品在分析前应将pH调节至中性。当样品清澈不存在色度、浊度、有机物等干扰时，可以直接测试分析。当样品含有固体或悬浮物时，分析前应对样品采用离心方式澄清或者使用滤膜（5.16）过滤。当样品浑浊、带有颜色、含有大量金属离子或有机物时，要进行预蒸馏处理。
1.2 连续流动-水杨酸分光光度法
方法原理：连续流动分析仪工作原理是试样与试剂在蠕动泵的推动下进入化学反应模块，在密闭的管路中连续流动，被气泡按一定间隔规律地隔开，并按特定的顺序和比例混合、反应，显色完全后进入流动检测池进行光度检测；其主要的化学反应原理是在碱性介质中，试料中的氨、铵离子与二氯异氰脲酸钠溶液释放出来的次氯酸根反应生成氯胺。在40℃和亚硝酸铁氰化钾存在条件下，氯胺与水杨酸盐反应形成蓝绿色化合物，在660nm波长处测量吸光度。
试样处理：试样的采集和处理方法同流动注射-水杨酸分光光度法。
2 纳氏试剂分光光度法
方法原理：以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420nm处测量吸光度。
试样处理：采集的样品应置于聚乙烯或者玻璃瓶内，尽快分析，若需要保存，应加硫酸调节pH<2，并在2～5℃下可冷藏保存7d。水样中含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质时要作适当处理，以消除对测定的影响。若样品中存在余氯，可加入适量的硫代硫酸钠溶液去除，用淀粉-碘化钾试纸检验余氯是否除尽。在显色时加入适量的酒石酸钾钠溶液，可消除钙镁等金属离子的干扰。若水样浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理。
3 气相分子吸收光谱法
方法原理：水样在2%～3%酸性介质中，加入无水乙醇煮沸除去亚硝酸盐等干扰，用次溴酸盐氧化剂将氨及铵盐（0～50ug）氧化成等量亚硝酸盐，以亚硝酸盐氮的形式采用气相分子吸收光谱法测定氨氮的含量。测定时参考的工作条件如下：空心阴极灯电流：3～5mA；载气（空气）流量：0.5L/min；工作波长：213.9nm；光能量保持在100%～117%范围内；测量方式：峰高或峰面积。
试样处理：水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶中，并应充满样品瓶。采集好的水样应立即测定，否则应加硫酸至pH<2（酸化时，防止吸收空气中的氨而玷污），在2～5℃保存，24h内测定。水样加入盐酸及无水乙醇，加热煮沸可消除NO2-、SO32-、硫化物以及减弱乃至消除S2O32-的影响。
4 电极法
方法原理：氨气敏电极是一个复合电极，指示电极是pH玻璃电极，参比电极是银-氯化银电极。电极置于盛有氯化铵内充液的塑料套管中，紧贴指示电极敏感膜处有疏水半渗透薄膜可以使电解液和试液隔开，半透膜与指示电极间有一层薄膜，当使用强碱溶液将pH提高到11以上时，铵盐转化为氨，氨通过扩散作用通过半透膜，引起氯化铵电解质内氢离子浓度变化，借此由pH电极测得其变化。
试样处理：氨气敏电极法测量水体中的氨氮，试样不需要过多的预处理，干扰因素比较少。
参考文献
[1]杜永，周佳.纳氏试剂分光光度法测定水体中氨氮的探讨[J].郧阳师范高等专科学校学报，2016，36（3）：10-13.
[2]罗澍，严少红，黄远峰等. 四种氨氮自动监测仪与实验室国标方法监测氨氮的比较分析[J].中国环境监测，2010，26（3）：32-36.
[3]陈岚.四种国标测定氨氮方法评述[J].福建分析测试，2014，23（4）：21-24.
收稿日期：2017-05-12
作者简介：陈汉银（1986-），女，本科，中级职称，研究方向为废水废气污染源监测与管理。