在用HACH哈希儀表做日常水質(zhì)檢測中,許多化驗人員都曾遇到一個令人困惑的現(xiàn)象:同一水樣,氨氮的測定值居然高于總氮。從理論上看,總氮應(yīng)包含氨氮,這類結(jié)果顯然不符合常理。是操作失誤?是水體異常?還是檢測方法本身存在系統(tǒng)偏差?今天,潤凝實業(yè)(上海)有限公司就從專業(yè)角度系統(tǒng)解析這一現(xiàn)象背后的原因。
一、什么是氨氮?什么是總氮?
首先明確一點:氨氮是總氮的一部分。
? 總氮(Total Nitrogen, TN):指水中所有形態(tài)的氮總量,包括無機氮(如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮)和有機氮(如蛋白質(zhì)、尿素等含氮有機物)。
? 氨氮(Ammonia Nitrogen):僅指以游離氨(NH?)和離子銨(NH??)形式存在的氮。
用一個形象的比喻:總氮好比一籃水果,而氨氮是其中的蘋果。正常情況下,一籃水果的總重量理應(yīng)大于其中蘋果的重量。
二、為什么會出現(xiàn)氨氮大于總氮的情況?
在實際水質(zhì)檢測過程中,該類“異?!笨赡軄碓从谝韵铝惓R妴栴}:
1. 樣品處理偏差
若水樣中存在含氮懸浮物,在取樣時如未充分搖勻、僅取上清液檢測總氮,便會導(dǎo)致總氮測定值偏低,而氨氮檢測通常使用勻樣,因此結(jié)果可能出現(xiàn)倒掛。
2. 實驗室環(huán)境污染
氨氮極易吸附和溶解。如果實驗室臨近衛(wèi)生間或存放氨水等試劑,空氣中氨氣可能溶入實驗用水或樣品,導(dǎo)致氨氮測定值假性偏高。
3. 試劑與器皿污染
總氮試劑應(yīng)在低溫避光條件下保存,超過有效期,失效試劑會導(dǎo)致消解效率下降;
實驗器皿清洗不徹底或使用普通蒸餾水(可能含銨鹽),都會引入外來氮污染。
4. 總氮消解過程問題
總氮消解需在密封條件下進(jìn)行。若消解管蓋未擰緊,氨氮可能以氨氣形式逸出,造成損失。此外,消解溫度不足、時間過短或過硫酸鉀添加量不夠,也會導(dǎo)致轉(zhuǎn)化不完全,測定值偏低。
5. 水樣基質(zhì)干擾
某些水體成分會干擾測定:如氯離子影響可見光法測總氮;碘、溴、鉻等物質(zhì)可能影響紫外吸收;水樣停留時間不同也可能導(dǎo)致氮形態(tài)發(fā)生變化。
6. 分析方法差異
氨氮常用納氏試劑分光光度法(無需消解),而總氮需經(jīng)堿性過硫酸鉀高溫消解后再用紫外分光光度法測定。兩套方法系統(tǒng)誤差疊加,尤其在低濃度樣品中更容易出現(xiàn)偏差。
三、如何避免出現(xiàn)水質(zhì)氨氮大于總氮的情況?
必須在以下環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控:
1.采樣與前處理關(guān):樣品搖勻后取樣,使用無氨容器,低溫避光保存并盡快檢測;
2.實驗環(huán)境關(guān):實驗室應(yīng)遠(yuǎn)離污染源,使用現(xiàn)制超純水,器皿專用并徹底清洗;
3.消解操作關(guān):確保消解管密封良好,高濃度樣品適當(dāng)稀釋,嚴(yán)格控溫定時;
4.系統(tǒng)質(zhì)控關(guān):定期進(jìn)行試劑有效性驗證、平行樣測定與標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)。
5.如仍出現(xiàn)異常,可加測凱氏氮(有機氮+氨氮)作為輔助判斷。
四、氨氮突然升高可能的原因?
1.氨氮突然大于總氮,往往指示有新污染輸入(如生活污水、養(yǎng)殖廢水);
2.硝酸鹽氮較高而氨氮較低,通常代表水體自凈能力良好,硝化作用明顯;
3.氨氮對水生生物具較強毒性,尤其在夏季高溫高pH條件下,游離氨毒性顯著上升;
4.總氮是評估富營養(yǎng)化風(fēng)險的核心指標(biāo),長期監(jiān)測可預(yù)警藻類水華發(fā)生風(fēng)險。
綜上所述:水質(zhì)檢測中氨氮大于總氮雖非常態(tài),卻也并非孤例。其背后往往是樣品前處理、實驗操作、試劑環(huán)境等多方面因素共同作用的結(jié)果。唯有系統(tǒng)規(guī)范操作、強化全過程質(zhì)控,才能確保氮含量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性,為水環(huán)境治理與評價提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。
注:本文所述檢測方法依據(jù)《HJ 636-2012 水質(zhì) 總氮的測定》和《HJ 535-2009 水質(zhì) 氨氮的測定》等標(biāo)準(zhǔn)。