什麽是總氮、氨氮、硝態氮、凱（kǎi）氏氮？
發布時間：2021-05-21瀏覽次（cì）數：961
水體中的氮元素由於是造成（chéng）富營養化的元凶，往往是水汙染（rǎn）控製行業的科研和工程技術的關注重點，其重要（yào）性甚至不亞於有機汙染物。本文梳理了水體中氮元素中的常見存在形態以及各自的概念和測試方法。以期給（gěi）您的研究（jiū）和學習（xí）提供參考。
1、氮元素的關係
氨氮包括遊離氨（ān）態氮NH3-N和銨鹽態氮NH4+-N；硝態氮包括硝酸鹽氮NO3--N和亞硝酸鹽氮NO2--N；有機氮主要有尿素、氨基酸（suān）、蛋白質、核酸、尿酸、脂肪胺、有機堿、氨基（jī）糖等含氮有機物；可溶性有（yǒu）機氮主要以尿（niào）素和蛋白質形式存在，它可以通過氨化等作用轉換為氨氮；
2、各類氮的成分分析
目前，國標針對水（shuǐ）質（zhì）中氮的分析主要分總氮、氨氮、硝態氮、凱氏氮4個方麵。總氮是（shì）指可溶性及懸浮顆粒中的含氮量（通常測定硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、無（wú）機銨鹽、溶解態氨幾大部（bù）分有機含氮化合物中氮的（de）總和）。可溶（róng）性總氮是指水中可溶性及含可過濾性固體（小於0.45µm顆粒物）的含氮量。總氮是衡（héng）量水質（zhì）的重要（yào）指標之一。
總氮的測定方法，一是采（cǎi）用分別測定有機氮和無機氮化合物（氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）後加（jiā）和的辦法。二是以過硫酸鉀氧（yǎng）化，使有機氮和無機氮轉（zhuǎn）變為硝酸（suān）鹽後，通過離子選擇電極法對溶（róng）液中的（de）硝酸（suān）根離子進行測量（liàng），也可以（yǐ）用紫外（wài）法或（huò）還（hái）原為亞硝酸鹽後，用（yòng）偶氮比色法，以及離子色譜法進行測（cè）定。凱氏氮是以凱氏法測得的的含氮量。它包括氨氮和在（zài）此條件（jiàn）下能被（bèi）轉（zhuǎn）化為銨鹽而（ér）測定的有機氮化合物。此類（lèi）有機氮主要指蛋白質、腖、氨基酸、核酸、尿素以及大（dà）量合成的，氮為負三價的有機氮化合物。不包括疊氮化合物、聯氮、偶氮、腙、硝酸鹽、腈、硝基、亞硝基、肟和半卡巴腙類含氮化合物。由於水中一般存在的有機化合物多為（wéi）前者，因此，在測定（dìng）凱氏氮和氨氮後，其差值即稱（chēng）之為有（yǒu）機氮。測定（dìng）原理是（shì）加入硫（liú）酸加（jiā）熱（rè）消解，使有機物中的胺基以及遊離氨和銨鹽均轉變為硫酸（suān）氫銨，消解後的液（yè）體，使呈堿性蒸餾（liú）出氨，吸收於硼酸溶液，然後以滴定法或光度法測定氨含量。測定凱氏氮（dàn）或有機氮（dàn），主要（yào）是為了了解（jiě）水體受汙染狀況，尤其在評價湖（hú）泊和水庫的富營養化時，是個有意義的指標。氨氮是指遊離氨（或稱非離子氨，NH3）或離子氨（NH4+）形態存在的氨。pH較高，遊離氨的比例較高；反之，銨鹽的（de）比例高。
氨氮是水體中的（de）營養素，可導致水富營養（yǎng）化現象產生，是水體中的（de）主要耗氧汙染物，對魚類及某（mǒu）些（xiē）水（shuǐ）生生物有毒害。氨氮對水生物起危害作用的主要是（shì）遊（yóu）離氨（ān），其毒性比銨鹽大幾十倍，並隨堿性的增強而增大。氨（ān）氮毒性與池水的（de）pH值（zhí）及水溫有密切關係，一般情況，pH值及水溫愈高，毒性愈強（qiáng）。常用來測定氨（ān）的兩個（gè）近似靈敏度的比色方法是經典的（de）納氏試劑法和苯酚-次氯酸鹽法；滴定法和電極法也常用來測定氨；當氨氮含量高時，也可采用（yòng）蒸餾-滴定法。（國標有（yǒu）納氏試劑法、水楊酸分光光度法、蒸（zhēng）餾-滴定法（fǎ））水中硝酸鹽是在有氧條件下，各種形態含氮化合物中（zhōng）最穩定的（de）氮化合物，通常用以表（biǎo）示含氮有機物無機化作用最終階段（duàn）的分解產物。當水（shuǐ）樣中僅含有硝（xiāo）酸鹽而不存在其他有（yǒu）機或無機的氮化合物時（shí），認為有機氮化合物分解（jiě）完全。如果水中含有較（jiào）多量的硝酸鹽同時含有其他（tā）含氮（dàn）化合物時，則表示（shì）有汙（wū）染物已經進入水係，水的“自淨”作用尚在進行。
硝酸鹽氮的測定方法有離子選擇電極法、酚二磺酸分光光度法、鎘柱還（hái）原法、紫外分光光度法（fǎ）、戴氏（shì）合金換元法、離子色譜法、紫外法。其中電極法測量（liàng）方便，範圍寬，而且價（jià）格便宜，對水樣要求較低；酚二磺酸分光光度法（fǎ）測量範圍寬，顯（xiǎn）色穩定；鎘柱還原法適用於水中低含量（liàng）硝酸鹽測定；戴氏合金換元法（fǎ）適用於（yú）汙染嚴重（chóng）並帶深色水樣；離子色譜法（fǎ）需（xū）要專用儀器，但可於其他陰離（lí）子聯合測定（dìng）。亞硝酸鹽是（shì）氮循環的中間產（chǎn）物。亞硝態氮不穩定，可以氧化成硝酸鹽氮，也可以還原成氨氮。因此，在測定其（qí）含量的同時，並了解水中硝酸鹽和氨（ān）的含量，則（zé）可以（yǐ）判斷水係被含氮化合物汙染的程度（dù）及自淨情況。
水中（zhōng）亞硝酸鹽的測定方（fāng）法通常采用重氮-偶聯反（fǎn）應（yīng），使生成紅紫色染料。該方法靈敏度高、檢出限低、選擇（zé）性強。重氮（dàn）試劑選用對氨基苯磺酰胺和對氨基苯磺酸（suān），偶聯試劑為N-（1-萘基）-乙二胺和α-萘胺（有毒），N-（1-萘基）-乙（yǐ）二胺用得（dé）較多。亞硝酸鹽（yán）氮的測定（dìng）方法有N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法、萃取分光光度（dù）法、離子色譜法、氣相色譜法等。（國（guó）標采用N-（1-萘基）-乙二胺分光光度（dù）法、氣相色譜法等） 在汙水處理中氮的主要形態是氨氮，但是還有一些非生活汙水（shuǐ）中，含有有機氮或者硝態氮，這些氮構成了我們說的各（gè）類的不同形態的氮，我們遇到這類的氮一般是有機氮通過水解酸化轉化（huà）成氨氮，然後（hòu）硝化成硝態氮；硝態氮利用反硝化來去除，歸根結底，總（zǒng）氮、氨（ān）氮、硝態氮、凱氏氮的去除最終（zhōng）還是轉化成硝化與反（fǎn）硝化的氮的去除，其實也就（jiù）是氨氮與（yǔ）硝態氮的去除（chú）！目（mù）前常（cháng）見的氮的去（qù）除技術（shù）有以下：
化（huà）學沉澱法又稱為MAP沉澱法，是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽，使廢水中（zhōng）的NH4﹢與（yǔ）Mg²﹢、PO4³﹣在水（shuǐ）溶液中反（fǎn）應生成磷酸銨鎂沉澱，分子式為MgNH4P04.6H20，從而達到去除氨氮的目的。反應方程式如下:吹脫法去除（chú）氨氮是通過調整（zhěng）pH值至堿性，使廢水中的氨離子向氨轉化，使其主（zhǔ）要以遊離氨形態存在，再通過載氣將遊離氨從廢水中帶出，從而達到去除氨氮（dàn）的目的。影響吹脫效率的（de）因素主要有pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。目前（qián），吹脫法在高濃度氨氮（dàn）廢水處理中的應用（yòng）較多。
<strong style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; bo
