氨氮监测分析方法研究

氨氮监测分析方法研究（精选8篇）

氨氮监测分析方法研究 第1篇

“十二五”期间,国家将氨氮列入了减排规划项目中,氨氮对水体产生的影响引起了广泛的关注。氨氮主要来源于屠宰、化肥制造、化工等行业,主要以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)的形式存在于水体中,随碱性的增强,游离氨的数量显著提高,毒性显著增强。氨氮对水生物的危害主要表现为急、慢性中毒:慢性氨氮中毒主要表现为水生生物摄食降低,生长速度逐渐减慢,降低氧在相关组织间的输送,造成组织损伤。急性氨氮中毒主要表现为水生物精神亢奋、严重缺氧,在水中游弋时丧失身体平衡,严重时出现抽搐、至死亡。 因此控制氨氮排放量,减小氨氮对水生生物的影响, 至关重要。目前我国对水体中氨氮的监测分析主要有化学法和电极法,根据废水的排放性质和氨氮的浓度选择相应的监测分析方法。

1氨氮监测分析方法介绍

我国在用氨氮的分析方法主要有纳氏试剂分光光度法、水杨酸-次氯酸盐分光光度法、滴定法、气相分子吸收光谱法、氨气敏电极法、便携式仪器法。受实验水平、人员素质和试剂购买限制等影响,不同地区应用的方法也不尽相同,以纳氏试剂分光光度法应用最为广泛。

1.1纳氏试剂分光光度法

纳氏试剂分光光度法是应用最广泛的氨氮测定方法,主要是利用纳氏试剂与水中的氨氮进行络合反应,生成淡红棕色胶态络合物,颜色的深浅与氨氮的含量成正比。可用于地表水、地下水、工业废水、生活污水中氨氮的测定,最低检出限为0.025mg/L。本方法灵敏度高、选择性好,但纳氏试剂的配制会对方法的灵敏度产中严重的影响。同时,纳氏试剂为汞盐试剂, 在配置、使用和实验完毕后,对人体和环境产生影响。 王华等[1]对海水中氨氮的纳氏试剂分光光度法测定条件进行了优化,探讨了酒石酸钾钠、氢氧化钠等的配比对试验的影响。岳银玲等[2]也对影响测定结果准确性的因素进行了研究,纳氏试剂的使用量对测定结果无影响。通过验证,在使用纳氏试剂分光光度法测定氨氮时,纳氏试剂的使用量可以相应的减少,以控制废液中汞的排放量,避免二次污染。

1.2水杨酸分光光度法

在亚硝基铁氰化钠作为介质存在下,水体中的氨氮与水杨酸、次氯酸离子发生络合反应,生成蓝色络合物。该方法检出限较纳氏试剂分光光度法高,为0.01mg/L,但测定上限较低。通过测量不确定度分析, 对测量结果产生较大影响的为氨氮标准使用液的配制,其次为标准曲线的拟合过程[3]。络合后的化合物,在酸性条件下会产生CN-,对人体和环境产生影响,需处理后排放。

1.3滴定法

滴定法需调节水样的p H,使其显现微碱性。加热蒸馏后氨被硼酸溶液吸收,以甲基红-亚甲蓝为指示剂,使用酸标液进行滴定。穆季平[4]等利用自动蒸馏仪代替传统的电加热器、自动完成样品的加水、加碱等操作步骤,以电位滴定仪判断终点,显示出了该方法良好的优越性能。

1.4气相分子吸收光谱法

水样中加入强氧化剂次溴酸钠,将氨氮转化为亚硝酸盐。在柠檬酸介质中,加入无水乙醇使亚硝酸盐迅速分解,生成NO2气体,使用空气或者高纯氮气送入气相分子吸收光谱仪中,利用NO2气体对锌空心阴极灯的选择性吸收,使用曲线法定量测定NO2气体浓度,进而转化为水体中氨氮的浓度。测定过程中的主要影响因素为标准曲线拟合和样品测量的重复性[5]。因次溴酸钠具有极强的氧化性,可将有机铵盐氧化为无机盐,使测定结果偏高,因此,需要将水样蒸馏后测定。

1.5氨气敏电极法

氨气敏电的指示电极极为p H玻璃电极,参比电极为银-氯化银电极。使用0.1mol/L氯化铵溶液作为内充液,管端部紧贴指示电极敏感膜处装有疏水半渗透薄膜,此半透膜具有疏水作用,只允许气体分子通过。向水样中加入强碱(氢氧化钠或者氢氧化钾)提高水样的p H(一般达到11以上),在强碱性环境下,氨氮转化为氨,通过疏水半透膜,使电极液p H发生改变,在恒定的离子强度下测得的电动势与水样中氨氮浓度的对数呈一定的线性关系,即通过测定电极液的电位值变化量,确定样品中氨氮的含量。

2分析方法对比分析

由于水样的复杂性,在检测过程中,需要根据水样的特性和氨氮的浓度选择合适的方法,从而将测定过程中的误差降至最低。方法对比情况如表1所示。

3发展趋势分析

目前,纳氏试剂法应用最为广泛,适用于大批量处理水样,且水样浓度范围较宽,但纳氏试剂配制的影响因素较多,对实验结果的影响较大,且在使用过程中需要对分析后的含汞废液进行处理;水杨酸法灵敏度较高,选择性好,但水杨酸不稳定,只能对较清洁的水进行处理;中和滴定法测定氨氮具有一定的优势,但是不适用于批量处理;气相分子吸收光谱法可测定较高浓度的样品,前处理与其他方法相同,但是气相分子吸收光谱仪价格较贵,大面积推广具有一定的难度;氨气敏电极法测定污水中的氨氮,操作简单, 无须对样品进行预处理,省去了蒸馏、絮凝沉淀或过滤等操作,节约了分析时间,适合于实验室大批量废水中氨氮含量的测定,尤其对于高浓度废水更具有优越性,但玻璃电极使用一定时间后会出现老化现象, 需要定时更换电极和电极膜,无形中增加了样品的分析成本。

2013年,环境保护部颁布了氨氮测定的两个性标准《水质氨氮的测定流动注射-水杨酸分光光度法》和《水质氨氮的测定连续流动-水杨酸分光光度法》两种方法[6,7],均是基于水杨酸分光光度法,部分仪器配备在线蒸馏设备,省去了手工蒸馏的繁琐步骤,选择性好,灵敏度高,但是成本相对较高,且处理样品时间较长,仪器清洗和试剂配制均要求较高,大规模推广仍需要一定的时间。

4结语

氨氮监测分析方法研究 第2篇

关键词：煤气洗涤废水；酚类物质；氨氮元素；去除法

1 煤气洗涤废水的水质采样

本实验中从某化学工厂的生产中进行水样采集，经过检测可知水质的构成成分如下：

1.1 实验的准备工作 该实验中试剂部分采用的是树脂NDA99，脱氮剂是DN-17，其它试剂是分析纯；仪器设备有THZ-C恒温振荡器、BT01-100兰格蠕动泵、玻璃柱、PHS-25数显pH计、722光栅分光光度计以及Helios Beta紫外-可见光光度计等。

1.2 实验分析的基本方法 本次实验中，对于不同成分的分析方法是不一样的，具体选择时需要考虑到物质成分的自身特殊性，对于COD来说，分析法是重络酸钾法；对于挥发酚的分析法是4-氨基安替比林法；对于总酚的分析方法是溴化滴定法[1]；对于氨氮的分析方法是以纳氏试剂分光光度法为主，而对于BOD5分析则是采用稀释接种法为主。

2 酚类物质去除

先对废水进行预处理，采用浓H2SO4把原废水的pH值调整为4，经过静置后进行过滤处理，直到出现棕红色滤液，这一滤液就是树脂吸附上柱液。

2.1 树脂动态吸附实验 在常温状态下，上柱液会有一定量流经装有10mL树脂的吸附柱，对吸附出水各个级分的COD值进行准确测定，并以此作为动态吸附曲线，从中选择出最适当的吸附工艺。

2.2 树脂动态脱附实验 在保证温度和流量恒定的基础上，采用给定浓度的NaOH溶液来完成对处于吸附饱和状态的树脂进行脱附实验，进而得到最佳的脱附条件。

3 氨氮元素的去除实验

3.1 动态脱氮实验 在常温状态下，吸附出的水会按照一定量流经装有10mL脱氮剂DN-17的吸附柱，对脱氮出水不同级分的氨氮质量浓度进行准确测定，得到流量和处理量对氨氮去除效果的影响，最后选择最为合适的氨氮去除工艺的参数信息。

3.2 脱氮剂的再生实验 利用不同的再生剂，在流量既定的情况下，对脱氮已经达到穿透点的DN-17进行再生实验，进而确定出再生工艺所需的最佳条件。

4 吸附树脂去除酚类物质的实验结果

4.1 动态吸附实验的结果

对常温状态下三种不同流量对于树脂NDA99处理的效果进行考察，考察的结果如图1所示。流量越慢其对于树脂的吸附就越有利，流量慢的话有助于酚在树脂表明和孔道内的扩散。

实际上流量为3BV/h和5BV/h两者的吸附效果没有较大差别（BV为床层的体积），因此本次实验采用5BV/h。如果量在40BV以上时，吸附出水COD会迅速上升，所以处理量为40BV时，吸附出水的颜色为透明，挥发酚质量浓度是在5mg/L以下，去除率在98%以上，总的酚质量浓度在70mg/L以下，总的去除率是90%以上。

4.2 动态脱附实验的结果 流量为1BV/h，温度为60℃的状态下来对不同脱附剂组合对脱附效果的影响进行比较，根据比较的结果确定以1BV8%NaOH+1BV4%NaOH+3BVH2O来作为脱附剂，在这种条件下，树脂的脱附率基本上达到了100%。浓度较高的脱附液经过调酸、萃取可以回收粗酚，而浓度较低的脱附液可以直接用于下一次的脱附使用。

5 脱氮剂去除氨氮元素的实验结果

5.1 静态去除氨氮的结果 对于pH值为2、3、4.7、5、6、7、8时的脱氮剂DN-17对氨氮的去除效果分析可以知道，在pH值为4.75时，脱氮剂对氨氮的去除效果是最为明显的，效果最好，此时适当的降低pH值不会对氨氮的去除效果带来较大影响，但是，一旦pH值升高的话，就会对氨氮的去除效果造成很大影响，分析其原因主要是因为pH值升高的话，会对脱氮剂DN-17上的酸性基团和氨之间的Lewis酸碱作用造成不利影响，如图2所示。

5.2 动态去除氨氮的效果 通过实际实验可知，在实验室中所选定的三种流量，一旦流量增大就会对DN-17的脱氮效果造成影响。如果处理量的每一批次为15BV的话，那么三种流量下的脱氮出水氨氮平均质量浓度就会明显低于15mg/L，甚至于以下，氨氮的最终去除率在98%以上，基于此，在处理量每批次为15BV时并得到确认之后，对于它的流量大小选定就要以10BV/h为主。

6 总结

煤气洗涤废水是化学工厂生产后产生的一种废水，对于它的排放需要进行有害物质的去除，减少其可能对人们的人身健康以及周围环境的影响。本实验中以树脂NDA99为主去除酚，对于氨氮元素的去除则是以脱氮剂DN-17为主，脱氮效果也很好，但是具体应用时需要把握好应用的条件。

参考文献：

氨氮监测分析方法研究进展 第3篇

氨氮主要以游离氨 (NH3) 或铵盐 (NH4+) 的形式存在于水体中, 主要来源于屠宰、化肥制造、化工等行业。我国近年来在对氨氮对水体产生的影响的研究中发现, 氨氮对水生物的危害极为严重, 主要是造成急、慢性中毒。主要表现为水生生物摄食降低, 生长速度减慢, 或者使生物产生精神亢奋、严重缺氧急性中毒反应以至于造成死亡。中毒的机理是影响生物氧气的传送过程, 造成组织损伤。水中碱性越强, 游离氨的数量越多, 毒性便会显著增强。因此我国将氨氮列入减排规划项目范畴之中, 这一科学现象引起了全社会的广泛关注。为了减少对水生生物的危害, 我们必须要减少氨氮排放量, 控制水中游离氨的含量。

2 相关方法

2.1 纳氏试剂分光光度法

如今应用最广泛的氨氮测定方法是纳氏试剂分光光度法, 可用于地表水与地下水、生活污水、工业废水中氨氮的测定。实验原理是利用纳氏试剂与水中的氨氮进行络合反应, 生成淡红棕色胶态络合物, 观察到络合物颜色的深浅与氨氮的含量成正比[1]。实验的制约点就是纳氏试剂的配制过程中产生的误差较大, 因此对实验结果灵敏度产生严重的影响。由于所用的纳氏试剂是汞盐试剂, 配置过程中会对人体和环境产生程度不同的危害与影响。因此有科研人员对试剂配置过程做出了优化, 得出控制在一定比例的纳氏试剂可以将其对人体与环境的危害控制在很小的范围内。优化之后的方法比纳氏试剂分光光度法上限较低、更加精确, 为0.01mg/L。通过测量不确定度分析, 做出标准曲线并观察其拟合过程, 从测量结果得出氨氮含量。

2.2 滴定法

原理是调节试样的p H在6.10~7.14范围内, 加入氧化镁使其呈微碱性, 蒸馏释出的氨被接收瓶中的硼酸溶液吸收。以甲基红—亚甲蓝为指示剂, 用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。测试范围是采用10m L试样, 可测氨氮含量高达10mg, 相当于样品浓度高达1000mg/L。使用250m L试样, 实际测定的最低检出浓度为0.12mg/L。

2.3 氨气敏电极法

使用0.1mol/L氯化铵溶液作为内充液, 使用玻璃电极为氨气的指示电极, 将氨氮转化为氨, 使电极液p H发生改变, 通过电动势与氨氮浓度的对数关系, 测定出电极液的电位值, 进而确定样品中氨氮的含量。实验中要注意紧贴玻璃电极的半渗透薄膜有疏水作用, 要控制好强碱的用量, 将水样的p H控制在适当的强碱性环境下, 才能精确测出样品中氨氮的含量。

3 水杨酸-次氯酸盐分光光度法

3.1 实验准备

实验室环境温度25℃左右, 相对湿度不能大于85%, 没有强烈的电磁场干扰。

实验设备:水中氨氮分析标准物质, 不确定度为2.6% (k=2) 。各类移液管、容量瓶:A级。

3.2 实验过程与评定

按照仪器使用说明书操作, 首先进行开机预热并校准。用仪器对20%和80%浓度的氨氮标准溶液进行重复测量, 并求其平均值, 计算不同浓度下仪器的误差。仪器预热稳定后进行仪器校准, 选用最大浓度的氨氮标准溶液进行误差的测量, 取最大绝对值作为仪器不值稳定性。具体步骤如下:

校准曲线的绘制:吸取0m L、1.00m L、2.00m L、4.00m L、6.00m L、8.00m L铵标准使用液于10m L比色管中, 用水稀释至8m L, 加入1.00m L显色液和2滴亚硝基铁氰化钠溶液, 充分混匀, 放置1h后, 在波长697nm处, 以水为参比, 测定吸光度, 得到校正吸光度, 绘制以氨氮含量对校正吸光度的核准曲线。

水样的测定与空白试验:分取适量经预处理的水至10m L比色管中, 加水稀释至8m L进行显色。以无氨水代替水样, 按样品测定相同步骤进行显色和测量。用测得的吸光度减去空白试验的吸光度后, 从标准曲线上查得氨氮含量 (μg) 。

不确定度来源于以下两个方面:水中氨氮分析标准物质本身的不确定度以及该标准物质稀释溶液过程中引入的不确定度。按三角分布计算, 移液管引入的相对标准不确定度为Y=0.14, 对于校准过程实验室温度控制在25℃左右, 水的体积膨胀系数为2.1。如果按照反正弦分布计算, 则在移液过程中温度变化引入的相对标准不确定度为0.074%。

3.3 结果与讨论

水杨酸-次氯酸盐分光光度法具有操作简便、灵敏、检出限低等特点, 但氨氮含量容易受到水中其他离子的影响, 分光光度法测量过程中对测量时间与温度也有很严格的要求。因此要精确控制显色反应的温度及时间, 并且需要避免人为以及外界的污染。纳氏试剂法应用广泛, 适合批量监测, 但纳氏试剂配制的影响因素较多, 配置过程中也容易出现环境污染, 还涉及对含汞废液进行处理;氨气敏电极法测定污水中的氨氮, 省去了蒸馏等操作, 适合于实验室大批量废水测定。

摘要：分光光度法氨氮测定仪已经在我国化工、制药、造纸、医学以及环保等行业得到迅速发展, 近年来也广泛应用于污水监测。基于目前我国对氨氮监测广泛的市场需求和环境监测的特点, 分光光度法测定水中氨氮含量得到了越来越广泛的应用。本文主要对水杨酸-次氯酸盐分光光度法进行探讨, 对比了不同的氨氮测定分析方法的优势与限制, 并对氨氮监测方法的长久发展提出了建议。

关键词：分光光度法,氨氮测定仪,比对,研究

参考文献

[1]王华, 杨敬闻.海水中氨氮的纳氏试剂分光光度法测定条件优化[J].辽宁师范大学学报, 2013 (1) :110-114.

氨氮监测分析方法研究 第4篇

随着我国环境监测能力的不断加大, 全国各地都已经广泛的应用了水质自动监控系统。目前在我国一些重点污染企业的环境检测中, 氨氮水质自动监测仪发挥着巨大的作用, 这项仪器可以非常精确、及时、持续的检测企业排放的废水, 并根据水质的污染状况进行及时自动的预警, 一旦检测项目结果显示超标, 就会进行及时的报警, 这不但可以给环保工作部门提供切实有效的证据, 还大大的提高了环保工作的效率和质量。

2 晋中市安装的氨氮在线分析仪的状况

晋中市国控监督性企业92.5%都使用美国哈希公司的Amtax TM Compact型氨氮分析仪, 本文主要分析了晋中市氨氮在线分析仪验收监测, 并总结了验收过程中出现的问题。

Amtax TM Compact型氨氮分析仪是由美国哈希公司生产的, 这个仪器主要利用气、液转换技术, 把铵盐转化成氨气, 然后再将其排出, 最后检测样品中氨氮的具体含量。这一流程的具体操作是:首先将产生的废水排入到样品池中, 并在其中加入一定量的氢氧化钠, 使其充分混合。一段时间过后, 样品中的铵盐就转化成了氨气, 将氨气全部扩散到一个测量比色池中, 池中之前已经加入了一定量的指示剂。氨气混入比色池中会发生一些列化学反应, 然后再次溶解, 这样就会使比色池中指示剂的颜色发生变化, 同时我们就能够知道NH3- N准确的浓度值了, 最后NH3- N浓度值会在LCD液晶屏上显示出来。其中测量范围 (mg/L) 为:0.2~12;2~120;20~1200。

3 水质在线监测仪的验收程序

《水污染源在线监测系统验收技术规范》 (HJ/T 354- 2007) 中明确指出, 企业在将氨氮在线自动监测仪提交给监测站之前需要经过一段时间的使用, 一般时间为3 个月或者3 个月以上, 然后由监测站对其进行验收。验收工作主要分两部分, 分别是质控样考核和实际水样比对试验。

3.1 质控样品考核

质控样由国家专业部门认可, 考核时质控样主要有两种浓度, 第一种的浓度和废水接近, 第二种的浓度明显超出了应该排放的标准浓度。对每种样品都要检测两次或者两次以上, 以保证测出的质控样相对误差不能超过标准值的±10%。

3.2 实际水样对比试验

收集企业排出的废水作为样品, 对水污染源分别进行在线监测仪器检验和国标方法检验, 对两种检测结果进行对比, 要保证对比实验的过程中把两种实验的测量结果组成数据对, 这种数据对不少于六组, 最后计算完所有的数据之后, 我们就可以获得实际的水样比对实验相对误差了。将得出的数据进行认真比对分析, 然后根据实际的实验验收指标来进行最后的判断, 通常超过80%的氨氮分析仪器以及手工测量值的相对误差都会在±15%以内。

4 氮氮在线分析仪在验收监测过程中出现的问题

4.1 实验原理与当前的国标方法原理不同

氨氮在线分析仪的检出限是0.2mg/L, 而实验室使用的国标方法的检出限是0.025mg/L。氮在线分析仪的工作原理 (美国哈希在线分析仪) 是氨气逐出比色法, 而实验室用的是纳氏试剂分光光度法, 方法原理不同, 比对结果必定存在差异。

4.2 氨氮在线分析仪监测时的干扰

由于氨氮在线分析仪在检测过程中会产生一些浑浊、带色的物质, 这就严重干扰了氨氮分析仪的正常运行, 仪器经过长时间的使用, 就会有大量沉积物出现在反应池和甭管里, 这样就导致废水样品的实际体积出现误差, 同时还会影响试剂的化学性质, 最终使仪器产生不准确的测量结果。而且试剂在空气中长期放置后, 化学性质、稳定性以及浓度也会出现变化, 直接影响了检测的结果。

4.3 比对验收的技术规范验收标准不合理

《水污染源在线监测系统验收技术规范》 (HJ/T 354- 2007) 中明确要求无论实际水样的浓度是多少, 它跟实验的相对误差都不能大于±15%。但是这个规范不适用于低浓度的废水样品。废水样品主要来自污水处理厂, 但是经污水处理厂处理过的废水中氨氮浓度却很低, 有的甚至低于0.2mg/L的仪器检出限, 一般处理过的废水经实验室检测后都能检测出来, 但是检测出的结果也都小于0.2mg/L, 我们无法根据标准判断是否合格。

4.4 在线分析仪量程的局限性

根据验收要求, 需要用超过相应排放标准浓度的质控样品, 美国哈希公司的Amtax TM Compact型氨氮分析仪出口氨氮分析仪量程为0.2 mg/L~12 mg/L, 污水处理厂排放标准 (一级B类) 中水温小于12℃氨氮排放标准为15 mg/L, 超出仪器规定的量程范围, 影响测定结果, 从而导致最终的验收结果出现不合格的情况。

4.5 采样过程中的操作会影响结果

不合格的废水水样是导致氨氮在线分析仪验收不合格的一个重要原因, 因此我们务必要严格规范采样流程, 确保对比试验的样品是出自同一个地方。

5 建议

5.1 工作人员在运营仪器时应严格参照 《水污染源在线运行考核规范》, 合理规范的对仪器进行操作, 并认真完成日常的仪器维护和检修, 从而确保在线检测仪器可以正常运行。

5.2 参照COD在线验收指标方式, 氨氮在线比对验收按样品浓度范围分成几个验收指标。

5.3 对美国哈希在线分析仪器无法调节量程要进一步技术改进。使量程范围分配更加合理, 保证在线监测仪器测量准确度及系统稳定性。

5.4 在实际水样采集过程中, 要尽可能保证水样相同。

参考文献

[1]中华人民共和国环境保护部.水污染源在线监测系统验收技术规范HJ/T 354-2007[S].北京:中华人民共和国环境保护部, 2007.

氨氮在线监测系统的比对监测 第5篇

1 CEMS系统

CEMS系统为Stamolys CA71AM型,该系统主要有水质自动采样器、氨氮分析仪、数据采集与处理控制仪等设备组成。水样采集污水泵置于污水处理厂调节池内,氨氮分析仪采用靛蓝分光光度法测定、数据采集与处理控制仪安装于工控机内。

2 实验部分

2.1 实验仪器及试剂

Stamolys CA71AM分析仪,Endress+Hauser公司;723型分光光度计; 50mL具塞比色管。

50%酒石酸钾钠溶液;纳氏试剂; Stamolys CA71AM分析仪专用试剂等。

2.2 试验方法

比对监测期间,应保证生产正常,水处理系统运行稳定。比对监测按照《水污染源在线监测系统验收技术规范》(HJ/T354-2007)进行,包括质控样考核和实际样品比对试验两方面进行。

2.2.1 质控样考核

采用中国环境监测总站配制的编号为200538标准样品(2.88mg/L),分别以参比法和CEMS两种不同方法进行测定,计算出相对误差,以判定CEMS法测定的准确度。并计算两方法间的线性关系,结果见表1。

2.2.2 实际样品比对试验

Stamolys CA71AM分析仪按Endress+Hauser公司提供的安装使用说明书的要求进行调试,比对监测期间每天对分析仪的零点和量程进行定标校准。每天上午、下午各采集样品三对,每天获得6个测定数据对,共监测三天,结果见表2。

3 结果与评价分析[2,3]

3.1 线性回归方程和相对误差

计算测定值与真值间的相对误差,见表1。

计算线性回归方程

<Y=a+bX

式中:<Y——参比法测定值

X——CEMS法测定值

以测定标准物质获得的6对数据对,计算出两方法的一元线性回归方程

<Y=-1.45+1.59X

$\text{r}=\sqrt{1-\frac{\text{S}{}_{\text{x}}^2}{\text{S}{}_{\text{y}}^2}}\text{S}{}_{\text{x}}=\sqrt{\frac{1}{\text{n}-1}{\displaystyle \sum _{\text{i}=1}^{\text{n}}(}\text{x}{}_{\text{i}}-\text{x}){}^2}\text{S}{}_{\text{y}}=\sqrt{\frac{1}{\text{n}-1}{\displaystyle \sum _{\text{i}=1}^{\text{n}}(}\text{y}{}_{\text{i}}-\text{y}){}^2}$

计算相关系数为r=0.82

3.2 实际样品监测结果比较

两种方法测定实际样品的测定值采用参比方法与CEMS法监测结果之差的相对误差来评价。

$\text{A}=\frac{\text{X}{}_{\text{n}}-\text{B}{}_{\text{n}}}{\text{B}{}_{\text{n}}}$

式中:A——实际样品比对试验相对误差

Xn——CEMS法第n次监测结果

Bn——参比法第n次监测结果

从表1可以看出,仪器校准后比较稳定,测定值变化不大,并与光度法测定值相近,相对标准偏差均在2%以内,小于10%。符合《水污染源在线监测系统验收技术规范》(HJ/T354-2007)规定的技术要求。以测定标准物质获得的6对数据对建立回归方程。 从统计分析的结果来看,相关系数为0.82,斜率、截距也可以接受,可以看做是两种监测方法间的校正值。这些都说明两种监测方法具有较好的可比性。

从表2可以看出,对实际样品测定两方法间的相对误差大都小于15%,满足《水污染源在线监测系统验收技术规范》(HJ/T354-2007)规定的80%小于15%的技术要求。这说明CEMS法的监测结果能较为准确地反映出实际污染状况。

3.3 监测结果产生差异的原因

目前实验室分析方法采用国标GB7479-1987纳氏试剂光度法;Stamolys CA71AM在线监测系统是将靛蓝分光光度法(符合ISO 11732标准)实验室分析方法自动化。另外由于安钢污水厂来水因为生产工艺的变化,使得进水水质的色度、浑浊度以及水中Ca2+ 、Mg2+、SO${}_4^{2-}$、NO3--N 、PO${}_4^{3-}$、NO2-N等离子的含量变化较大,水质在线监测系统本身虽具备在线清洗的功能,但水中含有大量悬浮物质,随着时间的推移,使得采水和配水管路、反应池、传感器、电极和蠕动泵管等处会出现沉积物,导致传感器灵敏性产生变化、影响样品和试剂注入到反应池中的体积,使检测分析仪器测定的结果产生偏差。

Stamolys CA71AM氨氮分析仪配套用化学试剂,由于其密闭性、温度、湿度等环境状况的多种因素影响,使得试剂的浓度、稳定性在放置一定时间后有一定变化,影响测定。因此所需的化学试剂需要定期检查,少量多次配制。

3.4 校准周期

仪器的校准周期一般为半年进行一次, 如果水质状况较差,则仪器的校准周期就应该相应缩短。标液或质控样可用于精密度的管理,如果检查结果相对误差超过10%,则必须对仪器重新进行校准。一般每月应进行一次质控样检查。仪器如果长时间停机后重新启动、更换电极、泵管等或更换不同批号的试剂等情况,则必须进行仪器的校准实验。

4 结 论

(1)两种监测方法所得结果具有较好的可比性。回归方程的相关系数高达0.9811,斜率为0.80以上,截距也可以接受。在线法所得监测数据经校正后,可提高在线监测系统监测数据的准确性,使其数据更具有代表性。

(2)加强水质在线监测仪器(系统)控制的同时,还应加强监测人员业务、工作自觉性和主动性的培训,提高监测人员的责任心和综合素质,熟悉在线监测系统各单元构成,掌握在线监测仪器的原?理和操作、维护技术,严格操作规程,确保水质在线监测系统的正常、稳定运行。

摘要：按照国家相关标准,利用国家标准方法对安钢污水处理厂在线监测系统,氨氮监测数据进行对比分析,结果表明,该系统测定结果符合国家相关标准要求,并建立了两方法的回归方程,从而有效地提高了在线监测系统监测数据的准确性。

关键词：氨氮,在线监测系统,回归方程

参考文献

[1]国家环境保护总局,水和废水监测分析方法编委会编.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002:279-281.

[2]统计分析与环境监测质量保证[M].郑州:河南科学技术出版社,1992:106.

水质氨氮化学检测分析研究 第6篇

1 水质氨氮化学检测分析方法

1.1 分光光度法

水质中的氨氮物质会与一些试剂发生显色反应, 分光光度法的基本原理就是将发生的化学反应中所显示的颜色在分光光度计中进行测量, 然后换算成水质中氨氮化合物的含量, 与国家标准值进行比较, 判断水质的好坏。根据所用试剂的不同分光光度法分可以分为Nessler试剂和水杨酸盐, 笔者将主要对Nessler试剂的基本原理和技术进行介绍, Nessler试剂主要是一些碘离子和汞离子按比例配制而成的透明溶液, 略带黄绿色, 环境中水体中的氨氮化合物可以与这些离子在碱性p H下发生化学反应, 生成棕红色的化合物, 呈胶状存在, 这些棕红色胶状化合物含量的多少可以使用红外分光光度计进行测量, 棕红色胶状化合物的含量与溶液对红外光的光吸收值成正比, 然后换算出水质中的氨氮化合物的含量, Nessler试剂可以在一些药品试剂厂买到, 也可以自行配制, 需要检测时直接使用, 操作简单, 反应迅速, 结果准确, 得到了广泛的应用, 并且国家标准中也采用这种方法来进行检测, 但是这种试剂中所含有的汞毒性很大, 检测后的废液中存在着大量的汞, 对环境的污染问题不容忽视, 并且保质期比较短, 长时间放置会导致沉淀的出现, 影响检测的结果。

1.2 电化学分析法

电化学分析法是将氨气的含量作为检测的标准, 其基本原理为:水质中的氨气通过离子膜透入到电极溶液中, 与其化学反应, 生成铵根离子和氢氧根离子, 通过p H值的变化, 就可以换算出氨气的含量, 也就可以得出氨氮化合物的含量。这种方法不需要对需要检测的水体进行复杂的处理, 经过简单的过滤沉淀等操作后就可以进行检测, 但是容易受到溶液中离子浓度的影响, 需要进行深入的探究。

1.3 化学滴定法

化学滴定法是水质氨氮化合物化学检测分析方法中比较传统的方法, 这种方法的基本原理是调节水体的p H维持在7.0, 然后向里面加入氯化镁溶液, 水体将会由中性变为碱性, 再进行蒸馏, 用硼酸收集, 然后加入甲基红滴定, 根据水体的颜色变化, 判断滴定的终点, 然后根据所使用滴定试剂体积计算出蒸馏出来的氨气含量, 经过换算就可以检测出水中的氨氮化合物的含量。这种方法虽然应用的比较早, 但是缺点也是很明显的, 操作起来非常复杂, 步骤繁琐, 检测的精确度不够, 所以这种传统的方法已经逐渐被新兴的、更为准确的方法所取代。

2 水质氨氮化学监测分析方法发展展望

虽然水质氨氮化学监测分析方法种类很多, 但是根据原理的不同主要分为以上三种类型, 这三种方法各有利弊, 需要在今后的研究中加以改进。Nessler试剂在自行配制过程中, 要注意使用无氨水, 减少干扰, 并且过滤时不能用普通的滤纸, 否则会将试剂污染, 电化学分析法需要注意高离子浓度对测量结果的影响, 有效控制溶液浓度, 减少误差。如果将上述方法加以改进, 简化操作步骤, 提高测量灵敏度和准确性, 可以在水质的氨氮化学检测中得到广泛的应用。

3 结语

随着计算机技术的发展, 水质氨氮化合物的化学检测方法也将朝着更加科学化、智能化的方向发展, 将水质氨氮化学检测分析方法与计算机技术相结合, 以化学监测分析方法中的分光光度法和电化学分析法为基础, 用计算机成像系统和数据统计系统来进行测量结果的显示, 将可以大大提高测量和计算的准确度, 提高检测效率, 现在已经有一些学者开展了这方面的研究, 相信在将来会有良好的发展前景。

摘要：笔者将对水质中氨氮的化学检测分析问题进行探究, 总结现代各种水质氨氮检测技术的特点, 探究水质氨氮检测技术的未来发展趋势, 希望对今后的水质氨氮检测技术的发展有所帮助。其次本文也将对水质中氨氮含量的化学检测分析方法进行研究, 综合国内外的检测方法, 主要分为分光光度法、电化学分析法、化学滴定法等三种化学检测方法, 下面分别进行介绍, 以便于提供可参考性的依据。

关键词：水质氨氮,分光光度法,电化学分析法,化学滴定法

参考文献

[1]温丽云, 范朝.我国环境监测中的氨氮分析方法[J].中国环境检测, 2005, 21 (4) :28-32.

[2]张攀峰, 张福伦.含油废水动态旋流分离技术研究[J].化工机械, 2012, 39 (11) :5-6.

氨氮比色计在环境监测中的应用 第7篇

在实际操作过程中两种方法各有其优点,也有其不同的适宜测量范围。蒸馏和滴定法适合铵含量较高的水样(0.2～1000mg/1),纳氏试剂比色法适合铵含量不高的水样(0.05～2mg/1)。但两者的缺点就是耗时比较长,现场无法检测。而氨氮比色计恰好具有携带方便,快速检测的优点。

我们使用的氨氮比色计由意大利哈纳公司生产的H193733氨氮离子浓度比色计,测量范围0.0～50.0mg/l,方法是采用“水和环境STM技术手册”,D1426-92纳氏比色法,氨氮与试剂反应呈淡黄色。仪器本身的精度要求是±0.5mg/l±读数的5%,标准偏差±0.1mg/l。我们将标准品和废水样品分别用蒸馏和滴定法和氨氮比色计作了分析,以检查氨氮比色计仪器的可靠性。

1 材料和方法

1.1 仪器与试剂

HI93733氨氮离子浓度比色计主机,HI93733-01试剂,随机配套的玻璃比色皿两个,722型分光光度计一台。铵氮标准溶液cN=100ug/ml,盐酸滴定液(0.01mol/l),硼酸-指示剂溶液,蒸馏器。

1.2 分析步骤

蒸馏和滴定法完全采用GB7478-87规定的分析步骤。氨氮比色计的测定步骤如下:

(1)按下仪器ON/OFF键,打开仪器。

(2)在玻璃比色皿中用随机配套注射器注入1毫升样品。

(3)用塑料移液器加9mlHI93733B试剂,到10ml刻度处,混匀。

(4)把玻璃比色皿放入测量槽内,确保槽口吻合。按下ZERO键调零。

(5)将玻璃比色皿从仪器中取出,滴入4滴HI93733A试剂,盖上盖,轻摇。

(6)将比色皿放入仪器内,按READ/TIME键仪器进行测量倒计时或3分30秒后按下READ/DIRECT (直接读数),仪器直接显示铵()离子浓度(mg/l)。

(7)如果将读数转换为氮浓度,将测量结果乘以0.7718。

2 结果和讨论

2.1 精密度与准确度

精密度是指在规定条件下,相互独立的测试结果之间的一致程度。

准确度是指测试结果与测量真值或约定真值间的一致程度。

为保证监测数据的准确可靠,测定应用氯化铵标准溶液,因为适用NH4+最高浓度为50mg/l,所以采用三个浓度的标准样品(分别为0.1c,0.5c,0.9c)进行测定,结果见表1。

2.2 与蒸馏和滴定的显著性验证

分别取不同废水1和2,每个样品测定6次,结果见表2,按水环境分析方法标准工作手册(GB11914-89)分析方法进行分析。根据环境监测分析方法标准制定技术导则要求两种方法精密度检查用F检验废水1查表得F(α=0.05)=5.05 F=1.17<5.05,两种方法准确度检查用t检验t(α=0.05)(6)=2.57 t=1.09<2.57

工业废水2 F=查表得F (α=0.05)=5.05F=2.43<5.05 t(α=0.05)(6)=2.57 t=<2.57。

由以上结果可以看出,差别无显著意义,这两种分析方法的可比性很好。

2.3 讨论

从实验结果可以看出,两种方法测定值非常接近。准确度和精密度都符合水质实验室质量控制指标。通过对两者相关性的F检验,t检验可以看出,在对实际采集的样品进行的测定中,两者间无显著性差异。说明H193733氨氮比色计,快速测定和蒸馏和滴定法比较接近。

因此,可以认为氨氮比色计用于水中铵的测定是可行的,完全可以用于对水样进行快速水质监测。当然需要注意的是:

(1)用比色计来测定水样时;因为所采用的水样只要1.0ml所以对水样的均匀性要求较高,一般对于结果要求比较准确情况下不采用比色计来测定。

(2)对不名污染物的水样进行分析的时候,要注意分析污染物的类型,复杂有机物的水样进行分析时,需与蒸馏和滴定法对比实验。

(3)对氨氮含量较高样品进行测量时,可将水样稀释后再测量。

摘要：对氨氮比色计测定水中铵的进行准确度和精密度的分析，以证明比色计在水质分析特别是现场快速监测中的应用。

关键词：蒸馏和滴定,纳氏比色,快速测定

参考文献

[1]奚旦立，孙裕生，刘秀英．环境监测[M]．北京：高等教育出版社，2004．

[2]《水和废水监测分析方法指南》编委会．水和废水监测分析方法指南[M]．北京：中国环境出版社，1992．

[3]国家环境保护局科技标准司．水环境分析方法标准工作手册(上册)[S]．1998．

关于水样中氨氮分析方法的探讨 第8篇

众所周知, 氨氮存在于地表水和地下水之中, 并以游离氨 (NH3) 或铵盐 (NH4+) 形式存在于水中, 而两者的组成主要依据与水体中的PH值和水体的温度。水体中的氨氮的主要来源是生活污水中所含氮等有机物受微生物所分解而产生, 例如工业废水中的焦化废水、合成氨化厂废水等。

氨氮是我国水体环境监测的主要指标, 是各级监测站点的必测项目, 氨氮含量的多少是判断水体污染程度的重要监测指标。测定水体中的各种形态的氮化物有助于评价水体被污染和“自净”情况, 在当今环保意识不断增强的趋势下氨氮的测定越来越受到人们的重视。本文就水体中的氨氮的测定方法的研究和应用、各自的特点及工作中的改进进行综合论述。

随时代科技的快速发展, 氨氮的分析方法也将不断的得到改进和更新, 而氨氮的分析方法基本上有两类, 一是常规的分析方法, 另一种则是利用仪器化的分析方法。

1 常规的氨氮分析方法

1.1 分光光度法中的纳氏试剂比色法

纳氏试剂比色法是测定水体之中氨氮做常规和经典的分析方法, 同时也是国家的标准方法。它工作的原理是以游离态的氨或铵离子的形式存在的氨氮与钠氏试剂反应生成黄棕色的络合物, 该络合物的色度于氨氮的含量成正比。钠氏试剂比色法的测试范围是试样体积位50mL时其检出上限是2mg/mL, 下限位0.025mg/m L。在实验中, 为了提高测定的准确度和灵敏度, 通常需要加入胶体保护剂聚乙烯醇, 在最佳的实验条件下, 该方法的最低检出限为0.015mg/L, 而回收率达到98.7%~103.2%。

1.2 俗称水杨酸-次氯酸盐的分光光度法

它是指在亚硝基铁氰化钠存在的条件下, 铵与水杨酸和次氯酸盐发生化学反应从而产生蓝色化合物。该化合物色度与氨氮的含量成正比, 测试的最大试样体积为8ml, 氨氮浓度的范围在1ml/m L~0.01mg/mL。

1.3 主次波尔法

主次波尔法是新兴德一种测定氨氮的方法, 它是通过氨氮与碘化汞钾反应生成黄色络合物, 它的检出上限为0.02mg/mL, 一般天然水中的Ca2+、Mg2+、NO3-、SO42-、HCO3-、F-、PO43-及10倍NO2-、Br-、I-、Cr6+、Zn2+对测定无干扰可滤金属离子可用酒石酸钾钠加以掩蔽。

此外还有蒸馏-滴定法、酶法等一些分光光度法。

2 仪器化的氨氮分析方法

科学技术的不断开发, 致使氨氮的测定方法也在不断的发展, 氨氮的测定的常规方法的原理同仪器相结合, 使氨氮的测定向仪器化方向发展, 使氨氮的测定更为简单快捷。

2.1 电极法的氨氮分析方法

新研发的便携式水样中氨氮自动分析仪, 例如利用新研制出的TL-2000型的便携式海水氨氮自动分析仪器, 可以快速分析与检测出海水中氨氮的含量。它的工作原理是在自然条件下, 海水中的[NH4+]与[NH3]共存。它的离解平衡式:NH3+H2O=NH4++OH-, 从而得到[NH4+]/[NH3]=Kb[H+]/Kw=Kb//10PHKW, 常数Kb/、KW是与温度T有关的。所以只要同时测得海水中T、PH、和[NH3]就可以得到所要求的离解度, 进而求出海水中的[NH4+], 同时依据所知道的[NH4+]与[NH3], 算出海水中的氨氮含量。

2.2 仪器法的自动分光光度法

现在所采用的钠氏试剂比色法原理的自动分析仪如Smart现场氨氮测试仪;工业氨氮自动分析仪, 在计算机程序的控制下连续自动测试水体中的氨氮, 通常情况下, 1h可以分析多个样品。通过多次反复测定, 氨氮在0.2mg/L~3.0mg/L的范围之内吸光度与浓度呈线性关系, 最低检测权限是0.04mg/L。

2.3 蒸馏-滴定法自动监测法

研发以蒸馏-滴定法为原理而研发的氨氮自动监测仪, 可以对高浓度的污水进行氨氮自动监测。该自动监测仪的检验流程依次为水样-预处理-蒸馏-冷凝回收-滴定-终点检测-废液排放。仪器的关键在于研制出一种专用综合试剂, 可简化标准方法的步骤同时又调节了试样和蒸馏体系中的PH值。该仪器在排污口实地现场运行时, 监测频次为4次/天~23次/天, 浓度范围在15.1mg/L~801mg/L, 相对误差最大为5.7%, 平均误差为2.88%。

2.4 流动注射法

常采用的是PE-300流动注射分析仪来测定水中的氨氮, 其工作的原理是以铵离子在碱性条件下以亚硝基铁氰化钾作为化学反应中的催化剂, 同时利用二氯异三聚氰酸盐在碱性溶液中水解成的次氯酸离子和水杨酸盐而生成蓝色产物。

随着科学的发展与更新, 除了以上方法外, 还开发二类测定氨氮的方法。如:双注射阀流动注射构型的荧光法测定水体中的氨氮的含量, 该法适用于清洁水样的分析仅有铁对测定又干扰;间歇流动体系中间接原子吸收光谱法等。

3 影响水样中氨氮测定的因素

在水样中, 测定的温度、PH值、浊度、泡沫对氨氮的测定结果都存在着影响, 而具体操作中的交叉污染也可以使所测定的结果值偏高。实验证明配制钠氏试剂加入氯化汞时碘化钾溶液的温度在40℃左右时检出限较低、反应灵敏, 且必须低温冷藏保存以防颜色加深。采用钠氏试剂比色法测定氨氮时加入不同量的氢氧化钠对钠氏试剂的反应影响很大, 当pH<11时溶液中的NH4+不能完全转化成NH3使结果偏低;当pH>11时对测定无影响。水样的浊度对钠氏试剂比色法测定也有影响, 应进行吸光度校正, 清除浊度的影响, 水样中锰的含量较高时使氨的结果偏高, 使用50%的酒石酸钾钠和EDTA二钠盐各1mL代替酒石酸钾钠能遮蔽锰的干扰。对水样的泡沫影响蒸馏可以加入稳定消泡剂硅油I号可以有效的抑制泡沫的产生使蒸馏顺利进行, 硅油I号稳定不会被蒸馏出来对氨氮的测定结果无影响。

4 结论

氨氮的分析方法很多, 都是各有所长。现代化的监测发展方向是in-live、in-situ、in-time、on-line要求仪器小型化、人性化、易操作、易维护。结合我国监测发展的现状电极法是一种理想的选用方法, 它快捷简单投入资金少, 但电极的寿命和稳定性还有待提高, 总体来说电极法是值得推广的氨氮监测方法。

参考文献

[1]胡霞, 曹娇.三峡库区污染源现状调查与污染控制对策研究[J].安徽农业科学, 2006 (20) .

[2]欧阳涛.反硝化条件下去除苯酚工艺[D].2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集 (上卷) , 2007.