地表水的氮磷污染及检测方法分析
摘要：我国目前水体污染状况非常的严重，污染类型主要是氮磷污染导致的水体富营养化。水体受到氮磷污染之后给人们的日常饮用和生活生产都带来了极大的不便。本文就水体氮磷污染这一问题做出研究，分析了我国当前水体污染现状，对当前使用较多的几种测量污染程度的方法做出分析。
关键词：地表水；氮磷污染；检测方法
中图分类号：X837 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0124-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.058
Abstract： The current situation of water pollution in our country is very serious. The pollution type is mainly the eutrophication of water body caused by nitrogen and phosphorus pollution. Water pollution by the nitrogen and phosphorus to the people after the daily drinking and production have brought great inconvenience. In this paper， the problem of nitrogen and phosphorus pollution in water is studied， and the current status of water pollution in China is analyzed， and several methods of measuring pollution degree are analyzed.
Key words： surface water； nitrogen and phosphorus pollution； detection method
氮磷是兩种非常重要的元素，在各种物质里面广泛存在，尤其是化肥等。生物体想要正常的生长，就离不开氮元素和磷元素，河水中的各种动植物的生长也需要大量的氮磷元素，但是氮元素和磷元素的含量过高的话反而会抑制到动植物的生长。我国当前河水的氮磷污染非常的严重。这主要是由于人们过度的排放污水，导致氮磷含量超过了河流自我处理的含量，这样就会导致河水中的氮磷含量超标。河水中的氮磷化合物与氧气反应会发生分解，分解过程消耗大量的氧气，导致河水中氧气含量过低，影响动植物的正常生长。同时，如果河流中氮磷元素的含量过高，藻类植物会快速生长，大量的藻类植物会消耗掉河流中大量的营养物质，其他植物无法获得生长必要的营养物质，发育受到阻碍。同时，藻类植物会覆盖水面，影响河流对氧气的吸收，河中的动物就会缺氧而死，这种现象就是水体富营养化。水体富营养化会导致水体变臭变浑浊、水体透明度降低、生物多样性遭到严重的破坏、生态平衡严重受损。人类或者动物饮用后还可能会带来各种疾病，危害人类和动物的安全。总氮磷含量是检测河水是否发生水体富营养化的一个重要指标，检测人员可以通过水体总氮磷含量的多少来判断水体是否受到污染，所以，如何准确有效的检测河水的总氮磷含量对监测水体质量、改善水体质量有非常重要的意义。
1 我国水体氮磷污染现状
水中的氮磷元素除了天然氮磷元素之外，大多来自于人工使用的化肥、动物粪便、工业废水和人为排放的污水，氮元素主要是以化合物的形式存在于上述污染源中，氮化合物要经过漫长的降解过程然后转化为硝酸盐和无机氮等物质。目前我国已经颁布相应的指标，严格控制工业废水里的各种元素含量，强制企业进行废水处理，这些措施减少了污水对河流的污染，但是人为排放的污水由于其监管难度较大导致这种现象仍然非常频繁。为了降低人为排放污水对河流的污染状况，我国对洗涤剂、化肥等生活用品的氮磷含量进行了严格的限制，一定程度上减少了人为排放的污水对水体的污染。总氮磷含量是检测水体质量的一个重要指标，我国根据国情颁布了相应的标准。
我国的环保部指出：“我国地表水总体处于轻度污染，湖泊和水库的富营养化现象非常的严重，总的来说，我国地表水的氮磷污染非常的严重。以淮河为例，2002年淮河总磷浓度为0.04到0.18mg/L，总氮浓度为0.94到5.4mg/L。远远高于我国颁布的0.02mg/L的标准。同淮河一样，黄河长江的总氮磷含量也是远远高于国家规定的标准，水体富营养化严重。”
2 总氮磷含量的检测方法
目前我国检测水体总氮磷含量的方法主要有紫外分光光度法、气相分子吸收光谱法、离子色谱法、流动分析法、液相色谱法等方法，本文主要对这五种方法进行介绍。
2.1 紫外分光光度法
我国现在检测水体总氮磷含量的标准方法是纳氏试剂分光光度法和碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。紫外分光光度法就是目前我国使用最广泛的检测水体总氮磷含量的方法。用紫外分光光度法来对地表水进行检测的时候，有很多的因素会影响到检测的结果，比如样品自然沉降的时间、过硫酸钾溶液配制时间和保存方法、水样的PH值等。用紫外分光光度法进行水体检测对检测环境有很高的要求，很容易受到污染，导致检测的结果不准确等等。同时紫外分光光度法也有很多的缺点，比如，这种方法对过硫酸钾的质量要求很高，我国目前无法制作出符合标准的过硫酸钾，全部依靠进口，成本非常的高。这种方法的消解时间非常长，而且没有显著的现象来判断消解过程是否完成，这种方法使用压力蒸汽消毒器进行消解，非常难以控制温度，稳定性不好。在使用压力蒸汽消毒器进行消解的时候，氮磷元素会变成气体溢出，降低检测的准确度。
2.2 气相分子吸收光谱法
气相分子吸收光谱法就是用处于基态的气体分子来对特定的紫外光谱进行吸收，在特定的条件下，把待测的元素转化成气体进行测量，根据气体分子对特征光谱吸收的情况，用朗伯—比尔定律对氮化合物进行检测。气体分子吸收光谱法与紫外分光光度法相比，检测速度更快，操作相对简单，结果准确，不容易受到其他因素的影响。科学家研究得出，气体分子吸收光谱法在进行氮磷检测的时候，不会影响到样本中的氮磷浓度。而且不需要进行预处理，与纳氏试剂比色法相比操作便捷，准确度较高。
2.3 离子色谱法
离子色谱法与紫外分光光度法和原子吸收法相比更加的快捷，对氮磷含量的检测更加的灵敏，具有很好的选择性。离子色谱法对硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸根离子的检测时间在十分钟以下，离子色谱法所采用的分离柱受PH值影响较小，能够与多种有机溶剂匹配，在检测前只需要对样品做简单的稀释过滤处理，操作非常简单。而且这种方法得出的检测结果有较高的准确度，结果相当可靠。
2.4 流动分析法
流动分析法就是将进样机和两台流动分析仪整合使用。这种方法进行检测的时候仅仅只需要少量的样品，而且可以同时进行多个项目的测量。这种方法的分析速度很快，准确度较高，结果较为可靠，检测的浓度范围很大，操作简单，仅仅使用少量的试剂成本较低，而且可以同时检测多项指标，优点明显。我国多家研究机构对流动分析法做出相关研究表明，流动分析法在0～10mg/L内结果非常可靠，相关系数接近于1。流动分析法检出限为0.04mg/L。流动分析法测定的下限为0.16mg/L。多家实验机构验证得出结论，用流动分析法进行测量与国际标准测量方法的结果基本一致，检测结果相当的可靠。
2.5 液相色谱法
液相色谱法是用液体为流动的相，用高压输液系统进行测量，属于色谱法的一种。目前在国际标准方法中还没有液相色谱法。我国学者对城市污水中总氮磷含量的检测提出了一种新的方法，高温降解—液相色谱联合检测法，有很多科研人员严格分析了这种方法的检测结果的不确定度，结果证明样品的预处理、标准曲线的建立、重复检测和设备仪器对结果的准确度有很大的影响。其中仪器对检测结果的影响最大。根据科研人员对实际检测，液相色谱法的检测结果与国际标准检测方法的检测结果基本一致，可以认为液相色谱法检测结果可靠。
3 结语
根据国家环保部门的检测结果，我国的地表水氮磷污染非常的嚴重。国家相关部门对污染进行了从头到尾的把控，力求降低水体受污染的程度，比如，严格控制工业废水和生活废水中的氮磷含量等。国家对人们饮用水的水体检测频次和检测标准进行了明确的规定。证明了我国政府对水体污染状况非常的关注。如果想要治理水体污染的现象，就必须要对水体的污染程度有一个正确的了解，所以检测水体的总氮磷含量就显得至关重要。科研人员要多多开发出操作便捷，适用范围广，成本低廉，结构准确的新的检测方法。检测人员在进行实际工作的时候也要根据情况的不同选择不同的检测方法，以求在降低成本和检测时间的情况下保证检测的准确可靠。
参考文献
[1]温美丽，杨龙，方国祥等.新丰江水库上游氮磷污染的时空变化[J].热带地理， 2015，35（1）：103-110.
[2]许海建.水源区坡地中药材种植氮磷污染特征及风险评估[D].合肥工业大学， 2015.
[3]张佳雨.西泉眼水库氮磷污染分级控制体系的研究[D].哈尔滨工业大学，2015.
作者简介：苏丽萍（1989-），女，本科，研究方向为环境监测。
关键词：地表水；氮磷污染；检测方法
中图分类号：X837 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0124-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.058
Abstract： The current situation of water pollution in our country is very serious. The pollution type is mainly the eutrophication of water body caused by nitrogen and phosphorus pollution. Water pollution by the nitrogen and phosphorus to the people after the daily drinking and production have brought great inconvenience. In this paper， the problem of nitrogen and phosphorus pollution in water is studied， and the current status of water pollution in China is analyzed， and several methods of measuring pollution degree are analyzed.
Key words： surface water； nitrogen and phosphorus pollution； detection method
氮磷是兩种非常重要的元素，在各种物质里面广泛存在，尤其是化肥等。生物体想要正常的生长，就离不开氮元素和磷元素，河水中的各种动植物的生长也需要大量的氮磷元素，但是氮元素和磷元素的含量过高的话反而会抑制到动植物的生长。我国当前河水的氮磷污染非常的严重。这主要是由于人们过度的排放污水，导致氮磷含量超过了河流自我处理的含量，这样就会导致河水中的氮磷含量超标。河水中的氮磷化合物与氧气反应会发生分解，分解过程消耗大量的氧气，导致河水中氧气含量过低，影响动植物的正常生长。同时，如果河流中氮磷元素的含量过高，藻类植物会快速生长，大量的藻类植物会消耗掉河流中大量的营养物质，其他植物无法获得生长必要的营养物质，发育受到阻碍。同时，藻类植物会覆盖水面，影响河流对氧气的吸收，河中的动物就会缺氧而死，这种现象就是水体富营养化。水体富营养化会导致水体变臭变浑浊、水体透明度降低、生物多样性遭到严重的破坏、生态平衡严重受损。人类或者动物饮用后还可能会带来各种疾病，危害人类和动物的安全。总氮磷含量是检测河水是否发生水体富营养化的一个重要指标，检测人员可以通过水体总氮磷含量的多少来判断水体是否受到污染，所以，如何准确有效的检测河水的总氮磷含量对监测水体质量、改善水体质量有非常重要的意义。
1 我国水体氮磷污染现状
水中的氮磷元素除了天然氮磷元素之外，大多来自于人工使用的化肥、动物粪便、工业废水和人为排放的污水，氮元素主要是以化合物的形式存在于上述污染源中，氮化合物要经过漫长的降解过程然后转化为硝酸盐和无机氮等物质。目前我国已经颁布相应的指标，严格控制工业废水里的各种元素含量，强制企业进行废水处理，这些措施减少了污水对河流的污染，但是人为排放的污水由于其监管难度较大导致这种现象仍然非常频繁。为了降低人为排放污水对河流的污染状况，我国对洗涤剂、化肥等生活用品的氮磷含量进行了严格的限制，一定程度上减少了人为排放的污水对水体的污染。总氮磷含量是检测水体质量的一个重要指标，我国根据国情颁布了相应的标准。
我国的环保部指出：“我国地表水总体处于轻度污染，湖泊和水库的富营养化现象非常的严重，总的来说，我国地表水的氮磷污染非常的严重。以淮河为例，2002年淮河总磷浓度为0.04到0.18mg/L，总氮浓度为0.94到5.4mg/L。远远高于我国颁布的0.02mg/L的标准。同淮河一样，黄河长江的总氮磷含量也是远远高于国家规定的标准，水体富营养化严重。”
2 总氮磷含量的检测方法
目前我国检测水体总氮磷含量的方法主要有紫外分光光度法、气相分子吸收光谱法、离子色谱法、流动分析法、液相色谱法等方法，本文主要对这五种方法进行介绍。
2.1 紫外分光光度法
我国现在检测水体总氮磷含量的标准方法是纳氏试剂分光光度法和碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。紫外分光光度法就是目前我国使用最广泛的检测水体总氮磷含量的方法。用紫外分光光度法来对地表水进行检测的时候，有很多的因素会影响到检测的结果，比如样品自然沉降的时间、过硫酸钾溶液配制时间和保存方法、水样的PH值等。用紫外分光光度法进行水体检测对检测环境有很高的要求，很容易受到污染，导致检测的结果不准确等等。同时紫外分光光度法也有很多的缺点，比如，这种方法对过硫酸钾的质量要求很高，我国目前无法制作出符合标准的过硫酸钾，全部依靠进口，成本非常的高。这种方法的消解时间非常长，而且没有显著的现象来判断消解过程是否完成，这种方法使用压力蒸汽消毒器进行消解，非常难以控制温度，稳定性不好。在使用压力蒸汽消毒器进行消解的时候，氮磷元素会变成气体溢出，降低检测的准确度。
2.2 气相分子吸收光谱法
气相分子吸收光谱法就是用处于基态的气体分子来对特定的紫外光谱进行吸收，在特定的条件下，把待测的元素转化成气体进行测量，根据气体分子对特征光谱吸收的情况，用朗伯—比尔定律对氮化合物进行检测。气体分子吸收光谱法与紫外分光光度法相比，检测速度更快，操作相对简单，结果准确，不容易受到其他因素的影响。科学家研究得出，气体分子吸收光谱法在进行氮磷检测的时候，不会影响到样本中的氮磷浓度。而且不需要进行预处理，与纳氏试剂比色法相比操作便捷，准确度较高。
2.3 离子色谱法
离子色谱法与紫外分光光度法和原子吸收法相比更加的快捷，对氮磷含量的检测更加的灵敏，具有很好的选择性。离子色谱法对硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸根离子的检测时间在十分钟以下，离子色谱法所采用的分离柱受PH值影响较小，能够与多种有机溶剂匹配，在检测前只需要对样品做简单的稀释过滤处理，操作非常简单。而且这种方法得出的检测结果有较高的准确度，结果相当可靠。
2.4 流动分析法
流动分析法就是将进样机和两台流动分析仪整合使用。这种方法进行检测的时候仅仅只需要少量的样品，而且可以同时进行多个项目的测量。这种方法的分析速度很快，准确度较高，结果较为可靠，检测的浓度范围很大，操作简单，仅仅使用少量的试剂成本较低，而且可以同时检测多项指标，优点明显。我国多家研究机构对流动分析法做出相关研究表明，流动分析法在0～10mg/L内结果非常可靠，相关系数接近于1。流动分析法检出限为0.04mg/L。流动分析法测定的下限为0.16mg/L。多家实验机构验证得出结论，用流动分析法进行测量与国际标准测量方法的结果基本一致，检测结果相当的可靠。
2.5 液相色谱法
液相色谱法是用液体为流动的相，用高压输液系统进行测量，属于色谱法的一种。目前在国际标准方法中还没有液相色谱法。我国学者对城市污水中总氮磷含量的检测提出了一种新的方法，高温降解—液相色谱联合检测法，有很多科研人员严格分析了这种方法的检测结果的不确定度，结果证明样品的预处理、标准曲线的建立、重复检测和设备仪器对结果的准确度有很大的影响。其中仪器对检测结果的影响最大。根据科研人员对实际检测，液相色谱法的检测结果与国际标准检测方法的检测结果基本一致，可以认为液相色谱法检测结果可靠。
3 结语
根据国家环保部门的检测结果，我国的地表水氮磷污染非常的嚴重。国家相关部门对污染进行了从头到尾的把控，力求降低水体受污染的程度，比如，严格控制工业废水和生活废水中的氮磷含量等。国家对人们饮用水的水体检测频次和检测标准进行了明确的规定。证明了我国政府对水体污染状况非常的关注。如果想要治理水体污染的现象，就必须要对水体的污染程度有一个正确的了解，所以检测水体的总氮磷含量就显得至关重要。科研人员要多多开发出操作便捷，适用范围广，成本低廉，结构准确的新的检测方法。检测人员在进行实际工作的时候也要根据情况的不同选择不同的检测方法，以求在降低成本和检测时间的情况下保证检测的准确可靠。
参考文献
[1]温美丽，杨龙，方国祥等.新丰江水库上游氮磷污染的时空变化[J].热带地理， 2015，35（1）：103-110.
[2]许海建.水源区坡地中药材种植氮磷污染特征及风险评估[D].合肥工业大学， 2015.
[3]张佳雨.西泉眼水库氮磷污染分级控制体系的研究[D].哈尔滨工业大学，2015.
作者简介：苏丽萍（1989-），女，本科，研究方向为环境监测。
