姚文锡，代丽丽
（四川泸天化股份有限公司，四川 泸州 646300）
［摘 要］废水中总氮、氨氮检测一般分别采用《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）、《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）。四川泸天化股份有限公司分析人员在生产废水的检测过程中，不时观察到氨氮含量（分析数据）超出总氮含量（分析数据）的现象。为此，结合实际检测工作，系统分析总氮消解流程、样品保存时长、实验室环境条件、试验器皿清洗、试剂的选择与配制、分析用水、操作的规范性与准确性、水体色度与透明度等因素对检测结果的影响。总结经验，总氮与氨氮的测定工作应在水样采集后立即进行，并强调分析操作中的注意事项，以确保测定结果的准确度与重现性。
［关键词］废水检测；氨氮；总氮；分析数据异常；原因分析；检测原理；影响因素；试验
［中图分类号］TQ016.5+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）05-0061-03
1 概 述
氮元素含量是评估水体质量的核心指标，其主要来源包括工业生产排放的含氮废水、居民生活污水以及农业退水等。废水中氮元素含量升高，会导致水体富营养化及水质劣化，不仅影响水体的生态平衡，还会对人类健康构成威胁。废水中总氮（TN）、氨氮（NH3-N）通常作为水体污染程度的重要指示，对废水中总氮（包含水体中所有形态的无机氮、有机氮）、氨氮（通常指水体中的游离氨以及以铵离子等形态存在的氮元素）进行检测时，一般分别采用《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）、《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009），这两种检测方法因操作简单、数据精准而广泛运用于环境监测领域。
四川泸天化股份有限公司（简称泸天化）位于长江之滨永宁河畔，主产品产能为合成氨1 000 kt/a、尿素1 470 kt/a、甲醇700 kt/a、二甲醚100 kt/a、硝酸192 kt/a、硝酸铵135 kt/a、复合肥800 kt/a、油脂化学品50 kt/a等，目前企业实现了污水近零排放（常年实现了污水的达标排放）。分析人员在生产废水检测过程中，由于存在多种干扰因素，测定时往往无法得到理想的数据，且会不时观察到氨氮含量（分析数据）超出总氮含量（分析数据）的现象，显然违反了氮元素守恒的基本原则，而这往往是样品在采样、保存或试验过程中可能受到污染亦或操作不规范等所致。为此，结合实际检测工作，系统分析总氮消解流程、实验室环境条件、样品保存时长、试剂选择与配制、操作的规范性与准确性等因素对检测结果的影响，并对如何消除这些干扰因素进行分析与探讨，以期为实际检测工作提供一些指导。
2 试验部分
2.1 试验仪器与试剂
主要试验仪器：北京瑞利分析仪器有限公司VIS-722N型紫外分光光度仪，上海卢湘仪离心机仪器有限公司低速离心机，四川优普超纯科技有限公司UPR-II-10TNZ型净水器，岛津UV-2450光度计以及10 mm滤光池，高压灭菌器，以及常规实验室用器皿。
主要试验试剂：氢氧化钠[AR（分析纯）]，盐酸（AR），氯化铵（基准试剂），酒石酸钾钠（AR），氯化汞（AR）、碘化钾（AR），硝酸钾（基准试剂）。
2.2 检测原理
2.2.1 氨氮检测原理
据HJ 535—2009，水体中氨氮主要形态为分子态的氨与铵根离子，其中的氮元素均可与试剂发生反应生成一种淡红棕色的化合物，该化合物对特定波长具有强烈的吸收性，其吸光度与水样中的氨氮含量成正比例关系，即通过吸光度可计算出水样中的氨氮含量。
2.2.2 总氮检测原理
据HJ 636—2012，在122 ℃的氢氧化钠水溶液中，通过氧化还原反应，可有效地将水中的氨氮及其他含氮物质转化为硝酸盐氮（该反应能够将水中含氮有机化合物大部分转化成硝酸盐氮），然后采用比色法在220 nm和275 nm波长下测量水样的吸光度，通过吸光度（差值）可计算出水样中的总氮含量。
2.3 试验结果准确度影响因素分析
2.3.1 样品保存时间和保存条件
随机取泸天化污水处理系统出水和地表水（永宁河水）2个不同的样品，在试验条件相同的情况下，按照标准规范进行样品的测定，不同保存时间下样品氨氮与总氮测定结果（如表1）表明，样品中含氮化合物含量随保存时间有明显变化。因此，采集后的水样最好快速进行分析，不能够快速分析的，应当在4 ℃以下保存，保存时间不应超过24 h；若水样需长期保存，需在500 mL样品中加入0.6 mL的浓硫酸，使水样中H+含量≥0.01 mol/L。
另外，取样时需注意外在因素（接触）可能引起的交叉污染，样品采完后需立即密封，以避免光照影响及实验室环境污染导致的分析误差。
2.3.2 试验器皿清洗及实验室环境
同一试验条件下，选择相同材质的玻璃器皿，分为两组，一组用去污粉清洗后再进行常规清洗（自来水清洗或蒸馏水清洗），另一组常规清洗后用盐酸浸泡24 h，按照标准规范进行检测分析，结果如下：去污粉清洗器皿之6次空白试验吸光度分别为0.062 A、0.063 A、0.059 A、0.058 A、0.063 A、0.061 A；常规清洗后盐酸浸泡24 h器皿之6次空白试验吸光度分别为0.020 A、0.021 A、0.019 A、0.020 A、0.018 A、0.019 A。可以看到，玻璃器皿用去污粉彻底清洗之后，其空白样吸光度均大于0.030 A的标准值，表明这些器皿可能已经遭受了污染；玻璃器皿常规清洗后用盐酸浸泡24 h，其空白样吸光度符合HJ 636—2012要求，表明玻璃器皿常规清洗+盐酸浸泡是适宜的。
水样分析总氮和氨氮时，实验室环境的纯净性是至关重要的。实验室内需保证没有任何氨气的存在，同时还要避免油类、含氮类等物质的影响。为确保分析结果误差在许可范围之内，泸天化制定有严格的相关分析制度：在做氨氮等含氮类分析项目时，不允许在同一实验室中同时做总氮分析项目；所有用于分析的试剂、玻璃器皿均独立储存，并始终保持干燥和洁净，始终处于待用状态，降低因与其他分析项目用品混杂而互相影响的概率，保证分析数据的准确性。
2.3.3 实验室分析用水
在同一实验室中开展不同分析用水的对比试验，一组选用常规的去离子水、一组选用无氨水、一组选用超纯水，在其他试验条件相同的情况下，按照标准规范进行检测分析，3种分析用水之空白样5次试验吸光度测定结果见表2。
更多内容详见《中氮肥》2025年第5期