污水水质化验中氨氮含量高于总氮含量的原因分析

污水水质化验中氨氮含量高于总氮含量的原因分析

陈华

马鞍山市含山县生态环境分局    安徽省马鞍山市  邮编：238100

摘要：在污水处理过程中，氨氮和总氮是重要的水质指标。氨氮含量高于总氮含量的现象在实际检测中偶有发生，这一现象不仅违背了常识，也影响了污水处理效果的准确评估。本文分析了导致这一现象的可能原因，并提出了解决措施。

关键词：污水处理；氨氮；总氮；检测误差

引言

在污水处理中，氮素形态的监测至关重要。其中，氨氮和总氮是最常用的两个指标。氨氮指的是水中以游离氨和铵离子形式存在的氮，而总氮则包括了氨氮、硝氮、亚硝氮以及有机氮。理论上，总氮含量应大于或等于氨氮含量。然而，在实际检测中，时有氨氮含量高于总氮含量的报告，这种反常现象需要引起足够的重视。

1.现象描述

在多个污水处理厂的检测数据中，发现有一定比例的样品出现氨氮含量高于总氮含量的情况。这一现象不仅违背了基本化学原理，也对水质管理和污水处理效果评估带来了困扰。氨氮和总氮是水质评估的重要指标，理论上总氮应包括氨氮、硝氮、亚硝氮及有机氮的总和，因此总氮含量应不低于氨氮。然而，氨氮含量高于总氮的异常结果提示检测过程中可能存在误差或干扰因素。为解决这一问题，需要深入探讨其可能的原因，并提出相应的解决措施[1]。

2. 可能原因分析

2.1 检测方法误差

在污水水质检测中，不同的检测方法对结果的准确性有直接影响。例如，氨氮通常采用纳氏试剂比色法，而总氮则可能采用紫外光分光光度法或化学消解法。不同检测方法的灵敏度和干扰因素不同，可能导致检测结果出现偏差。此外，实验室操作人员的操作规范性也会对结果产生影响。

2.2 样品保存及处理不当

氨氮和总氮的测定对样品的保存和处理条件有严格要求。样品在保存过程中，可能发生化学反应或微生物活动，导致氮素形态变化。例如，在样品保存过程中，氨氮可能因微生物降解有机氮或硝氮而增加，而总氮含量则可能因氮素挥发或沉淀而减少。

2.3 水样中有机物的干扰

污水中通常含有大量有机物，这些有机物在检测过程中可能对氨氮和总氮的测定产生干扰。例如，某些有机物在消解过程中可能释放出氨氮，从而导致氨氮含量虚高。此外，有机物的存在也可能干扰总氮的消解过程，导致总氮测定结果偏低。这种干扰会影响测定结果的准确性，因此在进行氨氮和总氮检测时，应采取适当的预处理措施，如固相萃取或膜过滤，以去除水样中的有机物干扰，从而提高检测的准确性。

2.4 仪器设备误差

检测仪器的性能和校准状态对检测结果有重要影响。如果仪器设备长期未进行校准或维护，可能导致检测结果出现偏差。例如，比色法中的光源稳定性、分光光度计的校准误差等，都会影响氨氮和总氮的测定结果。定期校准和维护仪器设备是确保检测准确性的关键，实验室应建立仪器校准和维护制度，确保设备始终处于良好工作状态，以避免因仪器故障或性能漂移导致的误差[2]。

3. 解决措施

3.1 优化检测方法

针对氨氮和总氮的测定，应选择灵敏度高、抗干扰能力强的检测方法，确保检测结果的准确性和可靠性。首先，氨氮检测可采用高效液相色谱法（HPLC）或气相色谱法（GC），这些方法具有高灵敏度和高选择性，能有效避免其他成分的干扰，从而提供更加精确的氨氮含量数据。其次，总氮的测定可以结合凯氏定氮法和紫外分光光度法，这些方法可以全面覆盖氮的各种形态，确保总氮测定结果的全面性和准确性。

在检测过程中，严格按照标准操作程序进行是减少人为操作误差的关键。操作人员应接受专业培训，熟悉检测仪器的操作规程，并按照标准流程进行样品制备、检测和数据处理。同时，应定期对检测仪器进行校准和维护，确保其处于最佳工作状态，避免因仪器故障或性能漂移导致的检测结果误差。

此外，实验室应建立严格的质量控制体系，包括使用标准物质进行方法验证和日常质控，确保检测结果的可重复性和可靠性。通过优化检测方法，严格按照标准操作程序进行检测，可以有效提高氨氮和总氮含量检测的准确性，为污水处理效果评估和水质管理提供科学依据。

3.2 规范样品保存和处理

样品的保存和处理应严格按照标准进行，以确保检测结果的准确性和可靠性。对于需要长时间保存的样品，可以添加适量的抑菌剂以防止微生物活动，避免氨氮含量因微生物降解有机氮或硝氮而增加。同时，应保持样品在低温环境下保存，通常为4℃左右，以减缓化学反应速率，防止氮素形态的转化。在样品处理过程中，应尽量减少样品的暴露时间，避免样品中氮素的挥发和沉淀。此外，样品的转移和存放应使用密封性能良好的容器，防止外界污染物进入。在样品分析前，需进行充分混匀，确保样品的均一性。通过规范样品的保存和处理，可以有效减少由于保存和处理不当导致的氨氮和总氮测定结果的偏差，确保水质分析的准确性和可靠性。

3.3 降低有机物干扰

在检测过程中，有机物的存在可能干扰氨氮和总氮的测定，因此需要通过预处理步骤去除样品中的有机物干扰。固相萃取法（SPE）是一种有效的预处理方法，通过选择性吸附和洗脱，可将样品中的有机物与目标分析物分离，减少有机物对氨氮和总氮检测的干扰。此外，膜过滤法也是一种常用的去除有机物的方法，通过选择性过滤，可以有效去除样品中的悬浮颗粒和高分子有机物，确保样品的纯净度。

在实际操作中，应根据样品的具体情况选择合适的预处理方法。例如，对于有机物含量较高的样品，可先进行固相萃取，然后再进行膜过滤，以最大限度地去除有机物干扰。在使用固相萃取法时，应选择适合的吸附材料和洗脱剂，以确保有机物的有效去除。在膜过滤过程中，应选择适当孔径的过滤膜，以保证过滤效果。

通过有效的预处理步骤，可以显著降低有机物对氨氮和总氮检测结果的干扰，提高检测的准确性和可靠性，为污水水质的科学评估提供保障。

3.4 定期校准检测仪器

实验室应建立完善的仪器设备定期校准和维护制度，以确保检测仪器始终处于最佳工作状态，提供准确可靠的检测结果。仪器设备在长期使用过程中，性能可能会发生漂移或下降，因此定期校准是必要的。例如，分光光度计是用于测定氨氮和总氮含量的常用仪器，其校准过程应包括光源的稳定性检查、波长准确性校准和吸光度线性校准。

在具体操作中，实验室应根据仪器制造商的建议和行业标准，制定详细的校准计划。对于分光光度计，可以定期使用标准溶液进行校准，以确保其在不同波长下的测量准确性。此外，实验室还应配备合格的校准标准物质和设备，并确保操作人员具备相关技能和知识[3]。

除了分光光度计，其他检测仪器如高效液相色谱仪、气相色谱仪等也应定期校准和维护。通过校准和维护，及时发现和纠正仪器的异常情况，防止检测结果的偏差和误差。此外，实验室应记录每次校准和维护的详细信息，包括校准日期、校准结果和维护内容等，以便追溯和审查。

通过建立和实施定期校准和维护制度，可以有效提高检测仪器的可靠性和稳定性，确保污水氨氮和总氮含量检测的准确性和一致性，为污水水质管理和评估提供科学依据。

4. 结论

污水水质化验中氨氮含量高于总氮含量的现象是多种因素综合作用的结果。通过优化检测方法、规范样品保存和处理、降低有机物干扰以及定期校准检测仪器，可以有效减少这一现象的发生，提高污水水质检测的准确性。

参考文献

[1]金硕. 质量管理与控制在污水处理水质化验中的应用 [J]. 皮革制作与环保科技, 2023, 4 (03): 135-137.

[2]郑孝卫. 生物技术在水质检测化验与污水处理中的应用探讨 [J]. 皮革制作与环保科技, 2022, 3 (07): 40-42.

[3]罗航. 浅谈生物技术在水质检测化验与污水处理中的应用 [J]. 山东化工, 2021, 50 (11): 254-255.

作者简介

姓名：陈华，女，1972-，汉，皖含山，助理工程师，大专

研究方向：水质氨氮