水体中三氮测定

水体中水体中“三氮三氮”测定测定南华大学公共卫生学院南华大学公共卫生学院水样采集的目的和意义水样采集的目的和意义目的：目的：n为了分析水样的物理和化学组成的浓度水平，以显示水体的质量，从而确定其对某种用途的适宜性；n同时：便于有关部门对水质进行评价、控制、以及对污染源进行鉴别、管理及采取有效处理措施。n因此，水样采集是水质分析工作的第一步骤。2 三氮三氮 n是指水中的氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。n当天然水被人畜粪便污染后：n在水体微生物的作用下，逐渐生成氮n在有氧的条件下，水体的氨类在微生物作用下，形成亚硝酸盐n而硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的最终产物3n当水中氨氮含量增高时，提示可能存在人畜粪便的污染，且污染时间不长。n如亚硝酸盐含量高时，说明水中的有机物无机化尚未完成，污染危害仍然存在。n如硝酸盐检出高，而氨氮，亚硝酸盐氮的浓度不高时，表明生活性污染已久，自净过程已完成，卫生学危害较小。三氮三氮 4因此，根据水体中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮含量的变化规律进行综合分析，可掌握有机污染的自净过程，判断水质的安全程度。三氮三氮 5(一)采样容器的准备(二)采样容器的洗涤(三)采样工作的准备(四)水上交通工具的准备一、采样准备工作一、采样准备工作6(一)样品的类型：1瞬时样品 2混合样品 3综合样品 二、水样采集二、水样采集7(二二)水样的采集量水样的采集量 测定项目不同对水样量有不同的要求。应该适当增加20%30%的过量，作为实际采样量。u测定氨氮的水样用量为400ml；u亚硝酸盐为50ml；u硝酸盐为100ml。(三三)采集水样时现场测定项目及水文参数的测量采集水样时现场测定项目及水文参数的测量二、水样采集二、水样采集81做好采集记录；2按水样存储时间的要求，采样时要加入相应的保存剂；3采样前，容器应先用混合均匀的水样洗涤23次，然后正式取样；4在较浅的小河和靠近岸边的水样采集时，要注意避免搅动沉积物而使水样受污染。此时采样应从睛游向上游方向采样；5采集表层水样时，应注意不能混入漂浮于水面上的物质。（四）采样水样的注意事项（四）采样水样的注意事项9测定“三氮”水样的冷藏保存方法：n 水样在4左右保存，最好放在暗处或冰箱中，抑制微生物的活动，减缓物理作用和化学作用的速度。n这种保存方法对以后的分析测定没有影响（五）水样的保存（五）水样的保存10 为了使水样不受污染、损坏和丢失，必须在采样后做好管理和运送工作。（六）水样的管理和运送（六）水样的管理和运送11n 氨氮(NH3-N)以游离氨（NH）或铵盐(NH+)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的PH值；n 当PH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高；n 检测水中氨氮方法通常有：n 纳氏试剂比色法n 气相分子吸收法n 苯酚-次氯酸盐(水杨酸-次氯酸盐)比色法n 电极法n 其中为国家或行业标准方法（或与标准方法等效）的有纳氏试剂比色法纳氏试剂比色法和苯酚苯酚-次氯酸盐比色法次氯酸盐比色法水中氨氮的测定（纳氏试剂光度法）水中氨氮的测定（纳氏试剂光度法）12n具操作简便、灵敏等特点；n水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色以及混浊等均干扰测定，需作相应的预处理。纳氏试剂比色法苯酚-次氯酸盐比色法n具灵敏、稳定等优点n干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。n水样采集在聚乙烯瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至PH2于25下存放。n酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而遭致污染。13（一）原理（一）原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收。通常测量用波长在410425nm范围。（二）仪器（二）仪器1分光光度计2PH计（三）试剂（三）试剂：配制试剂用水均应为无氨水。（四）步骤（四）步骤 141校准曲线的绘制校准曲线的绘制吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制氨氮含量(mg)对校正吸光度的校准曲线。152水样的测定水样的测定(1)分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0.1mg)，加入50ml比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液。(2)分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50ml比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸，稀释至标线。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，同校准曲线步骤测量吸光度。3空白试验以无氨水代替水样，作全程序空白测定。16（五）计算（五）计算C=M/V由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度，从校准曲线上查得氨氮含量(mg)。式中：m-由校准曲线查得的氨氮含量(mg)V-水样体积(ml)。17（六（六）注意事项）注意事项1纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。2滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤，所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。18水中亚硝酸盐氮的测定水中亚硝酸盐氮的测定(N-(1-萘基萘基)-乙二胺光度法乙二胺光度法)亚硝酸盐氮(NO2-N)是氮循环的中间产物，不稳定。根据水环境条件，可被氧化硝酸盐，也可被还原成氨；在pH值较低的酸性条件下，有利于亚硝胺类的形成。水中亚硝酸盐测定方法通常有离子色谱法、气相分子吸收法和重氮-偶联反应，其中为国家或行业标准方法（或与标准方法等效）的是采用重氮-偶联反应，使生成红紫色染料。19该方法灵敏、选择性强。所用重氮和偶联试剂种类较多，最常用的，前者为对氨基苯磺酰胺和对氨基苯磺酸，后者为N-(1萘基)-乙二胺和-萘胺。亚硝酸盐在水中可受微生物等作用而很不稳定，在采集后应尽快进行分析，必要时以冷藏抑制微生物的影响。20(一一)原理原理在磷酸介质中，pH值为1.80.3时，亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺反应，生成重氮盐，再与N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色染料。在540nm波长处有最大吸收。21(二二)干扰及消除干扰及消除氯胺、氯、硫代硫酸盐、聚磷酸钠和高铁离子有明显干扰。水样呈碱性(pH11)时，可加酚酞溶液为指示剂，滴加磷酸溶液至红色消失。水样有颜色或悬浮物，可加氢氧化铝悬浮液并过滤。22(三三)适用范围适用范围本法适用于饮用水、地面水、地下水、生活污水和工业废水中亚硝酸盐的测定。最低检出浓度为0.003mg/L；测定上限为0.20mg/L亚硝酸盐氮。(四四)仪器仪器分光光度计(五)试剂试剂实验用水均为不含亚硝酸盐的水。23(六六)步骤步骤1校准曲线的绘制校准曲线的绘制在一组6支50ml比色管中，分别加入0、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00亚硝酸盐标准使用液，用水稀释至标线。加入1.0ml显色剂，密塞，混匀。静置20min后，在2h以内，于波长540nm处，用光程长10mm的比色皿，以水为参比，测量吸光度。从测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，获得校正吸光度，绘制以氮含量(g)对校正吸光度的校准曲线。242水样的测定水样的测定当水样pH11时，可加入1滴酚酞指示液，边搅拌边逐滴加入(1+9)磷酸溶液，至红色刚消失。水样如有颜色和悬浮物，可向每100ml水中加入2ml氢氧化铝悬浮液，搅拌，静置，过滤，弃去25ml初滤液。分取经预处理的水样于50ml比色管中(如含量较高，则分取适量，用水稀释至标线)，加1.0ml显色剂，然后按校准曲线绘制的相同步骤操作，测量吸光度。经空白校正后，从校准曲线上查得亚硝酸盐氮量。3空白试验空白试验用实验用水代替水样，按相同步骤进行全程测定。25(七七)计算计算C=M/V式中：M-由水样测得的校正吸光度，从校准曲线查得亚硝酸盐氮的含量(g)；V-水样的体积(ml)。26(九九)注意事项注意事项1如水样经预处理后，还有颜色时，则分取两份体积相同的经预处理的水样，一份加1.0ml显色剂，另一份改加1ml(1+9)磷酸溶液。由加显色剂的水样测得的吸光度，减去空白试验测得的吸光度，再减去改加磷酸溶液的水样所测得的吸光度后，获得校正吸光度，以进行色度校正。272显色试剂除以混合液加入外，亦可分别配制和依次加入，具体方法如下：具体方法如下：对氨基苯磺酰胺溶液：称取5g对氨基苯磺酰胺，溶于50ml浓盐酸和约350ml水的混合液中，稀释至500ml。此溶液稳定。N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶液：称取500mgN-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶于500ml水中，贮于棕色瓶中，置冰箱中保存。当色泽明显加深时，应重新配制，如有沉淀，则过滤。于50ml水样(或标准管)中，加入1.0ml对氨基苯磺酰胺溶液，混匀。放置28min，加1.0mlN-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶液，混匀。放置10min后，在543nm波长，测量吸光度。28水中硝酸盐氮的测定（酚二磺酸光度法）29水中硝酸盐是在有氧环境下，各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物，亦是含氮有机物经无机作用最终阶段的分解产物。亚硝酸盐可经氧化而生成硝酸盐，硝酸盐在无氧环境中，亦可受微生物的作用而还原为亚硝酸盐。30水中硝酸盐的测定方法颇多，常用的有酚二磺酸光度法、镉柱还原法、戴氏合金还原法，离子色谱法、紫外法和电极法等。其中为国家或行业标准方法（或与标准方法等效）的是酚二磺酸光度法。酚二磺酸法测量范围较宽，显色稳定。镉柱还原法适用于测定水中低含量的硝酸盐。戴氏合金还原法对严重污染并带深色的水样最为适用。离子色谱法需有专用仪器，但可同时和其他阴离子联合测定。紫外法和电极法常作为筛选法。水样采集后应及时进行测定。必要时，应加硫酸使pH2，保存在4以下，在24h内进行测定。31(一一)原理原理硝酸盐在无水情况下与酚二磺酸反应，生成硝基二磺酸酚，在碱性溶液中生成黄色化合物，进行定量测定。32(二二)仪器仪器1分光光度计；2瓷蒸发皿75100ml。(三三)试剂试剂实验用水应为无硝酸盐水。33(四四)步骤步骤1校准曲线的绘制校准曲线的绘制于一组50ml比色管中，用分度吸管加入硝酸盐氮标准使用液，加水至约40ml，加3ml氨水使呈碱性，稀释至标线，混匀。在波长410nm处，按下表选比色皿，以水为参比，测量吸光度。由测得的吸光度值减去零管的吸光度值，分别绘制不同比色皿光程长的吸光度对硝酸盐氮含量(mg)的校准曲线。校准系列中所用标准使用液体积34标准溶液体积（标准溶液体积（ml）硝酸盐氮含量（硝酸盐氮含量（mg）比色皿光程长比色皿光程长（mm）0010或或300.100.001300.300.003300.500.005300.700.007301.000.01010或或303.000.030105.000.050107.000.0701010.00.1010352水样的测定水样的测定水样浑浊带色时，可取100ml水样于具塞量筒中，加入2ml氢氧化铝悬浮液，密闭震摇，静置数分钟后，过滤，弃去20ml初滤液。氯离子的去除：取100ml水样移入具塞量筒中，根据已测定的氯离子含量，加入相当量的硫酸银溶液，充分混合。在暗处放置0.5h，使氯化银沉淀凝聚，然后用慢速滤纸过滤，弃去20ml初滤液。注：(1)如不能获得澄清滤液，可将已加硫酸银溶液的试样，在近80摄氏度的水浴中加热，并用力振摇，使沉淀充分凝聚，冷却后再进行过滤。36(2)如同时需去除带色物质，则可再加入硫酸银溶液并混匀后，再加入2ml氢氧化铝悬浮液，充分震摇，放置片刻待沉淀后，过滤。亚硝酸盐的干扰：当亚硝酸盐氮的含量超过0.2mg/L时，可取100ml水样，加1ml0.5mol/L硫酸，混匀后，滴加高锰酸钾溶液至淡红色保持15min不褪为止，使亚硝酸盐氧化为硝酸盐，最后从硝酸盐氮测定结果中减去亚硝酸盐氮量。37测定：测定：取50.0ml经预处理的水样于蒸发皿中，用PH试纸检查，必要时用0.5mol/L硫酸或0.1mol/L氢氧化钠溶液调节至微碱性(PH8)，置水浴上蒸发至干，加1.0ml酚二磺酸，用玻璃棒研磨，使试剂与蒸发皿内残渣充分接触，放置片刻，再研磨一次，放置10min，加水约10ml.38再搅拌下加入34ml氨水，使溶液呈现最深的颜色。如有沉淀，,则过滤。将溶液移入50ml比色皿中，稀释至标线，混匀。于波长410nm处，选用10mm或30mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。注：如吸光度值超出校准曲线范围，可将显色溶液用水进行定量稀释，然后再测量吸光度，计算时乘以稀释倍数。3空白试验空白试验以水代替水样，按相同步骤，进行全程序空白测定。39(五五)计算计算C=M/V1100/(100+V2)式中：m-从校准曲线上查得的硝酸盐氮量（mg）；V-分取水样体积（ml）。40(六六)干扰干扰水中含氯化物、亚硝酸盐、铵盐、有机物和碳酸盐时，可产生干扰。含此类物质时，应作适当的前处理。(七七)适用范围适用范围本法适用于测定饮用水、地下水和清洁地面水中的硝酸盐氮。最低检出浓度为0.02mg/L；测定上限为2.0mg/L。41