预防水三氮指标测定.pptx
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1、1重点内容:重点内容:水中亚硝酸盐氮的测定水中亚硝酸盐氮的测定第1页/共55页2三氮指标测定三氮指标测定一、概一、概 述述 (一一)三氮指标的概念三氮指标的概念1.氨氮氨氮(NH3N,ammonia nitrogen)氨氮(氨氮(NH3-N)即以氨()即以氨(NH3)形式存在的氮()形式存在的氮(N)。测定的是氨()。测定的是氨(NH3),但测定结果以氮的量表示出来),但测定结果以氮的量表示出来(N,mg/L)。第2页/共55页3三氮指标测定三氮指标测定2.亚硝酸盐氮亚硝酸盐氮(NO2N,nitrite nitrogen)亚硝酸盐氮(亚硝酸盐氮(NONO2 2-N-N)即以亚硝酸盐()即以亚硝
2、酸盐(NONO2 2)形式存在的氮()形式存在的氮(N N)。测定的是)。测定的是亚硝酸盐(亚硝酸盐(NONO2 2),但测定结果以氮的量表示出来),但测定结果以氮的量表示出来(N,mg/L)(N,mg/L)。3.硝酸盐氮硝酸盐氮(NO3N,nitrate nitrogen)硝酸盐氮(硝酸盐氮(NONO3 3-N-N)即以硝酸盐()即以硝酸盐(N NO O3 3)形式存在的氮()形式存在的氮(N N)。测定的是硝酸)。测定的是硝酸盐(盐(NONO3 3),但测定结果以氮的量表示出来),但测定结果以氮的量表示出来(N,mg/L)(N,mg/L)。第3页/共55页4三氮指标测定三氮指标测定(二)卫
3、生学意义(二)卫生学意义 有有机机物物中中含含氮氮有有机机物物最最不不稳稳定定,最最初初进进入入水水中中时时,多多是是复复杂杂的的有有机机氮氮形形式式,例例如如,各各种种蛋蛋白白质质等等。受受微微 生生 物物 作作 用用 后后,逐逐 渐渐 分分 解解 成成 多多 肽肽、氨氨 基基 酸酸、氨氨(NHNH4 4+)、亚硝酸盐()、亚硝酸盐(NONO2 2)、硝酸盐()、硝酸盐(NONO3 3 )。)。蛋白质多肽氨基酸氨亚硝酸盐硝酸盐尿素氨亚硝酸盐硝酸盐 这这样样一一个个过过程程是是有有机机物物无无机机化化的的过过程程,也也是是河河流流自自净净的的过过程程。在在这这个个过过程程中中,如如果果由由于于
4、人人畜畜粪粪便便污污染染而而存存在在致致病病微微生生物物,也也能能逐逐渐渐消消除除。所所以以,测测定定各各类类含含氮氮化化合合物物可可以以了了解解水水源源被被含含氮氮有有机机物物污污染染的的情情况况,并并协协作作了了解解水水源源自自净净的的情情况况和和致致病病微微生生物物是是否否消除的情况。消除的情况。第4页/共55页5三氮指标测定三氮指标测定用三氮指标进行水质卫生学评价可参考下表用三氮指标进行水质卫生学评价可参考下表:第5页/共55页6三氮指标测定三氮指标测定表表三种含氮化合物在水中出现的意义三种含氮化合物在水中出现的意义NH3-N NO2-NNO3-N 意意义义+0.050.5-0.01少
5、少 -1.0少少表示水新近被污染表示水新近被污染+0.050.5+0.010.3-1.0少少表示新近被污染,分解正在进行表示新近被污染,分解正在进行+0.050.5+0.010.3+1.0多多以前被污染,已开始分解并仍有新污染以前被污染,已开始分解并仍有新污染-0.05少少+0.010.3-1.0少少水中污染物已分解,趋向自净水中污染物已分解,趋向自净+0.050.5-0.01少少+1.0多多污染物分解已完成,现又有污染污染物分解已完成,现又有污染-0.05少少+0.010.3+1.0多多污染物已分解,但未完全自净污染物已分解,但未完全自净,或是硝酸盐还原成还原成亚硝酸盐或是硝酸盐还原成还原成
6、亚硝酸盐-0.05少少-0.01少少+1.0多多水中污染物都已分解达到了净化水中污染物都已分解达到了净化-0.05少少-0.01少少-1.0少少清洁水清洁水注:注:“+”表示出现。表示出现。“-”表示没有出现。表示没有出现。(二)卫生学意义(二)卫生学意义第6页/共55页7三氮指标测定三氮指标测定(三)三氮指标的一般情况三)三氮指标的一般情况1.氨氮(NH3N,ammonia nitrogen)氨氮(NH3N,ammonia nitrogen)以游游离离氨氨(NH3,也称非离子氨)或铵铵盐盐(NH4+)的形式普遍存在于地下水及地面水中,其存在形式取决于水体的酸碱度。未受污染的地下水中氨氮含量一
7、般低于0.2mgL,地表水中氨氮含量比地下水高。用氯胺消毒的饮水可产生微量氨氮。由于生活污水中含氮有机物受微生物作用可产生大量氨氮,人畜粪便和某些工业废水中尿素和氨的含量很高,所以水体受生活污水、人畜粪便、以及某些工业废水污染后,氨氮浓度将明显增加。除此之外水中的亚硝酸盐在氧气不足的条件下亦可受微生物作用还原成氨,水中尿素也可转变成氨氮。第7页/共55页8三氮指标测定三氮指标测定2.亚硝酸盐氮亚硝酸盐氮(NO2N,nitrite nitrogen)亚亚硝硝酸酸盐盐氮氮是是含含氮氮有有机机物物受受细细菌菌作作用用分分解解的的中中间间产产物物,在在水水中中不不稳稳定定,在在氧氧和和微微生生物物的的
8、作作用用下下易易被被氧氧化化成成硝硝酸酸盐盐,在在缺缺氧氧条条件件下下也也可可被被还还原原为为氨氨。水水中中N02N的的来来源源主主要要为为生生活活污污水水中中含含氮氮有有机机物物的的分分解解和和化化肥肥、酸酸洗洗等等工工业业废废水水,此此外外农农田田排排水水也也可可引引入入较较高高浓浓度度的的NO2。未未 受受 污污 染染 地地 面面 水水 中中 亚亚 硝硝 酸酸 盐盐 氮氮 一一 般般 低低 于于0.1mgL,某某些些地地下下水水可可能能会会由由于于地地层层结结构构的还原作用出现较高浓度的亚硝酸盐的还原作用出现较高浓度的亚硝酸盐。第8页/共55页9三氮指标测定三氮指标测定3.硝酸盐氮硝酸盐
9、氮(NO3N,nitrate nitrogen)硝硝酸酸盐盐氮氮是是含含氮氮有有机机化化合合物物的的在在水水体体中中的的最最终终氧氧化化产产物物。环环境境水水体体中中硝硝酸酸盐盐的的污污染染来来源源除除硝硝酸酸盐盐类类化化肥肥使使用用和和生生活活污污水水、生生活活垃垃圾圾、生生产产含含氮氮废废弃弃物物与与人人畜畜粪粪便便等等的的自自然然降降解解过过程程外外,空空气气中中氧氧化化氮氮污污染染物物经经降降水水淋淋溶溶后后形形成成的的硝硝酸酸盐盐也也是是重重要要的的污污染染来来源源。地地表表水水中中硝硝酸酸盐盐氮氮含含量量一一般般较较低低,但但某某些些地地下下水水中含量很高。中含量很高。第9页/共5
10、5页10三氮指标测定三氮指标测定(四)三氮物质对人体健康的影响及卫生标准(四)三氮物质对人体健康的影响及卫生标准1.氨氮氨氮对对鱼鱼类类等等水水生生生生物物有有毒毒害害作作用用。我我国国渔渔业业水水质质标标准准、地地表表水水环环境境质质量量标标准准规规定定I类类水水中中游游离离氨氨的的浓浓度度不不得得超超过过0.02mgL,类类水水不不得得超过超过0.2mg/L。对对人人体体健健康康的的影影响响较较小小,我我国国生生活活饮饮用用水水卫卫生生规规范范(2001)未未规规定定限限量量指指 标标,世世 界界 卫卫 生生 组组 织织 和和 一一 些些 发发 达达 国国 家家 规规 定定 饮饮 用用 水
11、水 中中 氨氨 氮氮 含含 量量 不不 得得 超超 过过0.5mgL。第10页/共55页11三氮指标测定三氮指标测定2.亚硝酸盐亚硝酸盐可可将将低低铁铁血血红红蛋蛋白白氧氧化化成成高高铁铁血血红红蛋蛋白白,使使之之失去输送氧的能力。失去输送氧的能力。在在酸酸性性介介质质中中亚亚硝硝酸酸盐盐可可与与二二级级胺胺类类形形成成致致癌癌物亚硝胺。物亚硝胺。反应式如下:(仲胺)(亚硝酸)亚硝胺第11页/共55页12三氮指标测定三氮指标测定一一般般饮饮水水中中亚亚硝硝酸酸盐盐氮氮含含量量很很低低,不不会会对对人人体体健健康康产产生生影影响响。某某些些地地下下水水可可能能会会由由于于地地层层结结构构的的还还
12、原原作作用用出出现现较较高高浓浓度度的的亚亚硝硝酸酸盐盐。我我国国生生活活饮饮用用水水卫卫生生规规范范(2001)未未对对NO2N作作出出限限量量要要求求。我我国国地地面面水水环环境境质质量量标标准准规规定定I类类水水中中亚亚硝硝 酸酸 盐盐 氮氮 含含 量量 0.06mg L,类类 水水0.1mgL;类类水水0.15mgL;V类水类水1.0mgL。第12页/共55页13三氮指标测定三氮指标测定3.3.硝酸盐氮硝酸盐氮对对人人健健康康的的影影响响与与亚亚硝硝酸酸盐盐一一样样,因因为为进进入入体体内内的的硝硝酸酸盐盐也也可可被被还还原原为为亚亚硝硝酸酸盐盐。亚亚硝硝酸酸盐盐与与人人体体血血液液作
13、作用用,形形成成高高铁铁血血红红蛋蛋白白,从从而而使使血血液液失失去去携携氧氧功功能能,另另外外可可与与二二级级胺胺类类形形成成致致癌癌物物亚亚硝硝胺胺。一一般般饮饮水水中中硝硝酸酸盐盐氮氮均均可可检检出出,我国我国生活饮用水卫生规范生活饮用水卫生规范(2001)(2001)规定其含量不得超过规定其含量不得超过20mg20mgL L。第13页/共55页14三氮指标测定三氮指标测定(五)样品的采集和保存(五)样品的采集和保存1.1.用于氨氮检测的水样需用聚乙烯瓶或玻璃瓶采集。用于氨氮检测的水样需用聚乙烯瓶或玻璃瓶采集。水水中中氨氨氮氮的的稳稳定定性性差差,一一般般要要求求采采样样后后立立即即测测
14、定定。如如不不能能立立即即测测定定,须须在在每每升升水水样样加加入入0.8ml浓浓硫硫酸酸(调调pH2),于于4冰冰箱箱保保存存,酸酸化化样样品品应应注注意意防防止止空气中氨的污染。空气中氨的污染。第14页/共55页15三氮指标测定三氮指标测定2.2.亚硝酸盐氮的亚硝酸盐氮的水样采集水样采集可可用用玻玻璃璃瓶瓶或或聚聚乙乙烯烯塑塑料料瓶瓶,采采样样后后应应尽尽快快测测定定,以以避避免免细细菌菌将将亚亚硝硝酸酸盐盐还还原原成成氨氨。若若不不能能立立即即测测定定,可可于于每每升升水水样样中中加加入入40mg40mg氯氯化化汞汞抑抑菌菌,并并置置44冰箱闭光保存,可稳定冰箱闭光保存,可稳定12d。第
15、15页/共55页16三氮指标测定三氮指标测定3.用于硝酸盐氮测定的水样用于硝酸盐氮测定的水样需需用用玻玻璃璃瓶瓶或或聚聚乙乙烯烯瓶瓶采采集集,采采样样后后应应尽尽快快测测定定。如如不不能能及及时时测测定定,为为了了抑抑止止微微生生物物活活动动对对氮氮平平衡衡的的影影响响,需需于于每每升升水水样样中中加加入入0.8m1浓浓硫硫酸酸,并于并于04保存,保存,24h内完成测定。内完成测定。第16页/共55页17三氮指标测定三氮指标测定(六)测定方法(六)测定方法1.水中氨氮测定方法较多。纳氏试剂光度法是最经典的测定方法,该法操作简便、灵敏度较高,适应范围广,但该法需使用有毒试剂四碘汞钾和强碱,对操作
16、人员和环境影响大,现在使用得较多的是酚盐光度法和水杨酸光度法。酚盐法也是氨氮测定的经典方法,国际标准化组织(InternationaI Standard Organization,ISO)和我国已分别将水杨酸光度法列为推荐方法和标准方法。此外,水中氨氮测定方法还有氨电极法、离子色谱法、蒸馏一滴定法和氨氮在线自动检测法等。第17页/共55页18三氮指标测定三氮指标测定2.水中亚硝酸盐氮的测定方法水中亚硝酸盐氮的测定方法主要有光度法、离子色谱法和示波极谱法等。而而应应用用最最广广泛泛的的是是重重氮氮化化偶偶合合光光度度法法,该该法法简简便便快快速速,灵灵敏敏度度高高,但但色色度度和和浊浊度度对对测
17、测定定有干扰有干扰。该法是我国水质检验标准方法。离子色谱法简便快速,可同时测定包括亚硝酸根、硝酸根、硫酸根、氯离子和氟离子等多种阴离子,但需要离子色谱仪,分析成本较高。示波极谱法简便快速,灵敏度高,水样色度和浊度对测定基本无干扰。第18页/共55页19三氮指标测定三氮指标测定3.3.水水中中硝硝酸酸盐盐氮氮的的测测定定方方法法有有紫紫外外光光度度法法、离离子子选选择择性性电电极极法法、光光度度法法、离离子子色色谱谱法法和和示示波波极极谱谱法法等等。我我国国卫卫生生部部生生活活饮饮用用水水卫卫生生规规范范(2001)(2001)规规定定的的标标准准检检验验方方法法是是麝麝香香草草酚酚光光度度法法
18、、镉镉柱柱还还原原法法、紫紫外外光光度法和离子色谱法。度法和离子色谱法。第19页/共55页20二、亚硝酸盐氮的测定二、亚硝酸盐氮的测定见见P951.原理原理2.消除干扰消除干扰3.试剂的配制试剂的配制4.测定亚硝酸盐氮测定亚硝酸盐氮5.测定亚硝酸盐氮的有关计算测定亚硝酸盐氮的有关计算第20页/共55页21N-N-(1-1-萘基)萘基)乙烯二胺分光光度法乙烯二胺分光光度法 (又叫重氮化偶合分光光度法又叫重氮化偶合分光光度法 )分光光度法的方法名称一般用显色剂的名称命名1.原理原理在pH值1.7以下,水中亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺发生重氮化反应,再与盐酸N-(1-萘基)乙烯二胺(又又叫盐叫盐酸萘乙二
19、胺)酸萘乙二胺)产生偶合反应,生成紫红色的偶氮染料,比色定量。第21页/共55页22N-N-(1-1-萘基)萘基)乙烯二胺分光光度法乙烯二胺分光光度法 2.消除干扰消除干扰有些金属离子如铁、铅、汞、银等含量较高时,有些金属离子如铁、铅、汞、银等含量较高时,在测定中会产生沉淀,二价铜离子能催化分解在测定中会产生沉淀,二价铜离子能催化分解重重氮盐而产生干扰,必要时可加入适量氮盐而产生干扰,必要时可加入适量EDTAEDTA,使,使其其与上述金属离子形成配合物来消除干扰;若水与上述金属离子形成配合物来消除干扰;若水样样浑浊或色度较大,可加入氢氧化铝悬浮液,利浑浊或色度较大,可加入氢氧化铝悬浮液,利用用
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