水中氮素化合物主要來(lái)源于生活污水、含氮工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)排水的污染。這類污水往往包含動(dòng)物性排泄物及傳染性病毒,因而書(shū)中氮素化合物的成分和含量能說(shuō)明水體污染的情況及程度。
氮素化合物最初進(jìn)入水中的多為復(fù)雜有機(jī)氮形式,受水中微生物的分解作用,逐漸變成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物。在分解過(guò)程中,有機(jī)氮素化合物不斷減少,無(wú)機(jī)性氮素化合物逐漸增加,若無(wú)氧存在,最終產(chǎn)物為氨;若有氧存在,氨繼續(xù)氧化并被微生物轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽(NO2-),最后成為硝酸鹽(NO3-)。此時(shí),氮素化合物已由復(fù)雜的有機(jī)物變成無(wú)機(jī)性硝酸鹽,有機(jī)氮素化合物已完成了“無(wú)機(jī)化”的作用。
氨、亞硝酸鹽和硝酸鹽代表了有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氮的各個(gè)階段,因而定為水質(zhì)指標(biāo),分別以氮(N)表示,稱為氨氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO-2-N)和硝酸鹽氮(NO-3-N)。
如果水中出現(xiàn)大量氨氮,說(shuō)明水源在不久前被嚴(yán)重污染過(guò);如果水中硝酸鹽氮增加的同時(shí),還有亞硝酸鹽氮和氨氮,表明水源不僅曾經(jīng)被污染,而且現(xiàn)在繼續(xù)被污染;如果水中發(fā)現(xiàn)大量的硝酸鹽氮,而氨氮和亞硝酸鹽氮含量極威甚至沒(méi)有,表明水源曾受有機(jī)物污染,但現(xiàn)在
已經(jīng)完全自凈。因此,氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的相對(duì)含量,在一定程度上可以反映水源被有機(jī)氮素化合物污染的程度及污染時(shí)間的長(zhǎng)短,進(jìn)而判斷水處理的進(jìn)程和效果或目前的分解趨勢(shì)和水體自凈的狀況。
當(dāng)然,水中含氮化合物也可能來(lái)自無(wú)機(jī)物,如地下深水可能由于地下礦物質(zhì)的溶解而含硝酸鹽氮;在雷雨放電時(shí),大氣中的氮被氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮,隨雨水落到地面而流入水體中。這種情況與有機(jī)污染無(wú)光,因此,需結(jié)合具體情況對(duì)水質(zhì)作出正確的分析。
(1)氨氮的測(cè)定
用直接比色法或蒸餾比色法測(cè)定。直接比色法適用于無(wú)色、透明、含氨氮量較高的水樣。對(duì)于有顏色、渾濁、含干擾物較多、氨氮含量較少的水樣,一般用蒸餾比色法,即先將被測(cè)溶液蒸餾,收集蒸餾液再以比色法測(cè)定。
(2)亞硝酸鹽氮的測(cè)定
α-苯胺比色法:水中的亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸起重氮化反應(yīng),然后再與α-苯胺(即1-苯胺鹽酸鹽)起偶聯(lián)反應(yīng),在pH值為2.0-2.5時(shí)生成紫紅色偶氮染料。該紫紅色染料顏色的深淺與亞硝酸鹽含量成正比,與標(biāo)準(zhǔn)亞硝酸鈉溶液制成的標(biāo)準(zhǔn)色列進(jìn)行比色??捎媚恳暠壬蚬怆姳壬?jì)選用綠色濾光片進(jìn)行測(cè)定;也可用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)520nm處測(cè)定。
(3)硝酸鹽氮的測(cè)定
硝酸鹽在無(wú)水的情況下與酚二磺酸反應(yīng),生成的硝基二磺酸酚在堿性溶液中轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色化合物。以此黃色溶液與標(biāo)準(zhǔn)硝酸鉀溶液制成的標(biāo)準(zhǔn)色列進(jìn)行比色??捎媚恳暠壬ɑ蚬怆姳壬?jì)藍(lán)色濾光片進(jìn)行測(cè)定,或分光光度計(jì)于波長(zhǎng)410nm處測(cè)定。