當(dāng)前所在頁面：在水質(zhì)檢測中，總氮和氨氮是最常見的兩個重要指標(biāo)。從理論上講，水體中的總氮含量應(yīng)該大于氨氮含量,它們的關(guān)系應(yīng)為：總氮=有機(jī)氮+氨氮+硝酸鹽氮+亞硝酸鹽氮。但在實(shí)際檢測中，檢測出來的數(shù)據(jù)時常會出現(xiàn)總氮含量小于氨氮含量的反常情況，今天就和大家聊一聊產(chǎn)生這種反常現(xiàn)象的原因。
首先，我們先了解一下什么總氮？什么是氨氮？以及總氮與氨氮的區(qū)別及聯(lián)系。
總氮：水中各種形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮的總量，包括硝氮NO3-、亞硝氮NO2-和氨氮
NH4+等無機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮。
氨氮：指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。
簡單來說，氨氮是總氮的組成之一，同種廢水中，總氮濃度要比氨氮濃度高。兩者的關(guān)系還可以用下面這張圖來表示。
理論上，在水質(zhì)中氨氮的含量肯定是小于總氮的，但是實(shí)際檢測中，往往會出現(xiàn)氨氮的檢測結(jié)果大于總氮的現(xiàn)象，為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？
總氮小于氨氮的幾種影響因素
1、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境導(dǎo)致的誤差
在實(shí)驗(yàn)室周圍環(huán)境有衛(wèi)生間或存放氨水等等，實(shí)驗(yàn)室的空氣中含有少量的氨氣，這些氨氣極易溶于水，使實(shí)驗(yàn)用水也不同程度地含有銨離子。
在化驗(yàn)分析中，稀釋水樣所用的無氨水的制備和保存往往不被重視，導(dǎo)致外界氨氮溶解到水樣中，增加了水樣的氨氮濃度誤差。
2、樣品引入的誤差
由于水中的氮化合物是在不斷變化著的，采集后送回實(shí)驗(yàn)室等待實(shí)驗(yàn)分析的樣品, 它們的存放時間、 存放地點(diǎn)，光照情況等， 甚至分析人員取樣的先后次序等，都會給氨氮和總氮的實(shí)驗(yàn)分析帶來不同的誤差。
3、試劑和水引入的誤差
實(shí)驗(yàn)時首先要進(jìn)行過硫酸鉀的提純處理，沒有經(jīng)過提純的過硫酸鉀溶液的吸光度遠(yuǎn)大于經(jīng)過提純的過硫酸鉀溶液，且經(jīng)過提純的過硫酸鉀溶液標(biāo)準(zhǔn)偏差更小，對水樣測定結(jié)果的偏差影響跟小。
這里重點(diǎn)提一下總氮的檢測實(shí)驗(yàn)，其實(shí)總氮實(shí)驗(yàn)的成敗與實(shí)驗(yàn)用水和試劑的優(yōu)劣直接相關(guān)。
首先是實(shí)驗(yàn)用水,普通的蒸餾水不能滿足要求,必須進(jìn)行二次蒸餾,使用自制無氨水時,在保存水期間,要避免與實(shí)驗(yàn)室空氣中含有氨接觸,而受其重新污染。
其次是試劑的選擇和配制，試劑的選擇也極其重要,過硫酸鉀的質(zhì)量影響到整個實(shí)驗(yàn)的成敗，,其純度關(guān)系到空白值得高低和測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。為此,我們做了試劑空白的實(shí)驗(yàn)比對,用了五個不同牌子的過硫酸鉀進(jìn)行比較。
通過比較發(fā)現(xiàn)，目前只有默克、邁格賽斯、優(yōu)耐德這三個牌子的過硫酸鉀可以滿足實(shí)驗(yàn)要求，而光復(fù)、國藥、西隴化工的過硫酸鉀未能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求，通常情況下可以通過重結(jié)晶的方式，可以提高過硫酸鉀的空白值，但是存在費(fèi)時費(fèi)力的特點(diǎn)，對于實(shí)驗(yàn)室工作量大的，并不適合。因此過硫酸鉀的選擇尤其重要。
根據(jù)HJ636-2012的要求，堿性過硫酸鉀的配制不當(dāng)會影響消解效果,根據(jù)化學(xué)藥品識別表，過硫酸鉀在高溫時溶解速度快，在60℃以上時會分解成硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，所以在配制時控制好溫度在60℃以下。在配制該溶液時,可以分開配制過硫酸鉀溶液和氫氧化鈉溶液,再混合定容。也可以先配制氫氧化鈉溶液,再加入過硫酸鉀溶解。如果將兩種試劑在同一個燒杯溶解,應(yīng)該緩慢加水,并不斷攪拌,以防氫氧化鈉,使溶液溫度過高而引起局部過硫酸鉀分解。要注意過硫酸鉀的保存,應(yīng)放在聚乙烯瓶中,避免與還原性物質(zhì)、酸性物質(zhì)等存放在一起。過硫酸鉀易潮解,應(yīng)保存在干燥的試劑櫥中。
然后是消解所要控制的主要是溫度。對于壓力蒸汽消毒器,測定壓力為1.1～1.4kg/cm時,相應(yīng)溫度才能達(dá)到120～124℃。消解完畢后冷卻要緩慢,取出樣品后應(yīng)將比色管顛倒混勻數(shù)下,使管內(nèi)的氣體溶入溶液中,這樣的測定結(jié)果才最為理想。
項(xiàng)目的測定涉及到兩個波長,即220nm、275nm。比色時,應(yīng)將各分析樣品先在同一個波長測定完后,再換另一個波長測定,不要在兩個波長下逐個測完一個樣品,以免反復(fù)調(diào)整波長加大測量誤差。工作中還發(fā)現(xiàn),消解后冷卻1.5小時比色最穩(wěn),特別對懸浮物含量較多的水樣尤為顯著。
綜上所述,在總氮實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意控制好實(shí)驗(yàn)的每個環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把關(guān)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，為水廠水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放提供準(zhǔn)確有力的依據(jù)。
4、實(shí)驗(yàn)方法引入的誤差
氨氮的分析通常采用較為經(jīng)典的納氏試劑光度法，雖然顯色要求堿性環(huán)境，但前處理過程比較簡單，直接顯色測定后，就可以計(jì)算得出結(jié)果。相對來說總氮的分析的前處理過程要復(fù)雜一些，要經(jīng)歷在堿性條件下30min的加壓處理,在前處理過程中如果密封不好，也會導(dǎo)致在高溫高壓下氨氮的釋放，一般很少有化驗(yàn)室做到每次總氮的消解用生料帶密封瓶塞的，因此轉(zhuǎn)化不可能為100%的轉(zhuǎn)化,這當(dāng)中會導(dǎo)致總氮過程中的氨氮釋放，從而引起誤差存在。
5、樣品濁度引入的誤差
總氮分析前處理能消除的濁度影響在氨氮分析中消除不了, 加上比色時常用不同種比色皿, 這幾種影響因素加起來, 對最后結(jié)果帶來差異。
由于兩種測試方法都是用測量吸光度的，樣品中的懸浮物造成的濁度是樣品分析中最難消除的影響因素，在總氮和氨氮的實(shí)驗(yàn)分析測定中, 總氮分析前處理能消除的濁度影響在氨氮分析中就消除不了,可能會對水樣檢測中的氨氮造成較高的情況。
6、不同分析方法和分析儀器引入的誤差
幾乎所有的分析實(shí)驗(yàn)方法測定樣品都有一定的方法誤差, 總氮和氨氮的實(shí)驗(yàn)分析也不例外,分析氨氮的納氏試劑光度法有誤差,分析總氮的堿性過硫酸鹽分解法同樣也有誤差, 兩種分析方法誤差給最后測定結(jié)果帶來的誤差,有很大的不確定性。在兩個項(xiàng)目的整個分析過程中所使用的各種量器、比色管、比色皿等多種儀器,它們都可能引入程度不同的誤差;比色時所使用的分光光度計(jì)的靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度都可能不是一樣的,引入的誤差大小也不一樣。特別對總氮和氨氮的比色測定采用的是可見和紫外兩種不同光區(qū)的光, 引入的誤差差異更大。
7、數(shù)據(jù)處理引入的誤差
在數(shù)據(jù)處理中, 有兩方面可能引入誤差：一是不同的校正曲線引入的誤差,雖然這兩個項(xiàng)目使用的兩條曲線都經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)合格,但曲線與曲線有差別,這種差別帶來誤差;二是對有效數(shù)字的取舍引入誤差。兩方面的誤差總和起來就形成了兩分析項(xiàng)目間不小的誤差。樣品的濃度越小,這種誤差越大，這就是有些情況下，經(jīng)過稀釋的水樣反而會出現(xiàn)氨氮小于總氮的情況。
8、還有就是不同人員的因素導(dǎo)致的各種誤差
實(shí)驗(yàn)手法，誤差控制上都會有不同的差別：從上面的分析可以看到氨氮和總氮在化驗(yàn)過程中出現(xiàn)的誤差的情況有客觀和主觀的多方面的因素影響，綜合的誤差會導(dǎo)致氨氮可能超過總氮的情況發(fā)生。
如何預(yù)防誤差帶了的錯誤數(shù)據(jù)
綜上所述，在污水檢測中，氨氮和總氮的化驗(yàn)中會經(jīng)常出現(xiàn)的氨氮高于總氮的情況，是不可避免的，特別是在一些總氮中氨氮所占的比例較大的水樣中，由于多種誘發(fā)誤差的原因存在，出現(xiàn)這種情況的幾率很高。
檢測人員應(yīng)該對于總氮和氨氮的分析時間要保持一致，消除藥品樣品及實(shí)驗(yàn)條件的干擾。
在這種情況下，可以采取加標(biāo)回收的方法(在空白樣品或已知含量的某種背景下添加已知含量的標(biāo)準(zhǔn)品（被測成分），用建立的方法檢測其含量（實(shí)測值）與添加值的比，如添加值為100，實(shí)測值為85，結(jié)果是回收率為85%，稱為加標(biāo)回收)，或者測試標(biāo)樣進(jìn)行數(shù)據(jù)誤差的糾正人為的主觀因素的影響。在進(jìn)行廠內(nèi)工藝數(shù)據(jù)比對進(jìn)行工藝調(diào)節(jié)時，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行氨氮數(shù)據(jù)和總氮數(shù)據(jù)的縱向比對，避開同個水樣的氨氮和總氮的誤差引起的工藝調(diào)整困惑。
