六、含氮化合物

1、引導(dǎo)問題

供水系統(tǒng)中的氨來自新陳代謝、農(nóng)業(yè)和工業(yè)的加工處理以及氯胺消毒，密集飼養(yǎng)動(dòng)物會(huì)大幅度增加地面水中的氨量。厭氧地下水含有的氨可高達(dá)3mg／L。氨與消毒劑氯作用，在配水系統(tǒng)中減弱消毒效果，使除錳的過濾器失效，產(chǎn)生味覺和嗅覺問題，其測(cè)定方法見污水氨氮測(cè)定。

當(dāng)對(duì)健康有高度危險(xiǎn)的化學(xué)物廣泛存在但并不被知曉的情況下，就有可能發(fā)生嚴(yán)重問題，甚至產(chǎn)生危機(jī)，這是由于長(zhǎng)期慢性暴露而造成的危害所致，淺層和的非承壓含水層可能受到排放水或農(nóng)業(yè)活動(dòng)廢水的滲漏、污染(如病原體、硝酸鹽和農(nóng)藥)，受到當(dāng)?shù)匚鬯?病原體和硝酸鹽)和工業(yè)廢水的污染。

硝酸鹽(nitrate)和亞硝酸鹽(nitrite)是自然存在的離子，是氮循環(huán)的組成部分。硝酸鹽主要用作無機(jī)肥料，而亞硝酸鈉用作食物防腐劑，特別是用于腌肉類。在地下水和地表水中硝酸鹽濃度通常較低，但受耕地中硝酸鹽滲瀝或徑流的影響，或受人和動(dòng)物排泄物中氨及類似物質(zhì)的污染而達(dá)到高濃度。地表水中硝酸鹽可達(dá)10mg／L，地下水中可達(dá)50mg／L。在缺氧條件下，可能形成和積存亞硝酸鹽。氯胺消毒時(shí)，如果沒有生成的足量的氯胺，可能在輸配水系統(tǒng)內(nèi)生成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽還可以是微生物活動(dòng)的結(jié)果，這種活動(dòng)可能是間歇性的，配水系統(tǒng)中的硝化作用可以增加亞硝酸鹽的濃度，通?？蛇_(dá)0.2～1.5mg／L。應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)仔細(xì)地進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，確認(rèn)消毒劑水平、微生物質(zhì)量和亞硝酸鹽水平，改進(jìn)處理方法，保持水質(zhì)安全。

硝酸鹽可在嬰兒胃中還原成亞硝酸鹽，嬰兒胃內(nèi)酸度較低，母乳中硝酸鹽濃度相對(duì)較低，而人工喂養(yǎng)的幼小嬰兒就有暴露于飲水中硝酸鹽／亞硝酸鹽的風(fēng)險(xiǎn)。胃細(xì)菌將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽的作用在嬰兒是比較高的，亞硝酸鹽能將血紅蛋白(Hb)氧化為高鐵血紅蛋白(metHb)，metHb；不能輸送氧氣到全身，當(dāng)metHb濃度達(dá)到正常Hb濃度的10％或以上時(shí)，出現(xiàn)氧氣運(yùn)輸能力減低的癥狀，稱作高鐵血紅蛋白血癥，即所謂“藍(lán)色嬰兒癥”，會(huì)出現(xiàn)紫紺，當(dāng)濃度更高時(shí)就會(huì)窒息。此外，嬰兒缺乏metHb還原酶，這種酶的作用是將metHb還原成Hb。亞硝酸鹽可與仲胺類反應(yīng)生成具致癌性的亞硝胺類物質(zhì)，在pH較低的酸性條件下，有利于亞硝胺類的形成。

2、方案描述

利用硝酸鹽在220nm波長(zhǎng)具有紫外吸收而在275nm波長(zhǎng)不具吸收的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，于275nm波長(zhǎng)測(cè)出有機(jī)物的吸收值在測(cè)定結(jié)果中校正。

紫外法與比色法或分光光度法是相似的，某些有機(jī)化合物吸收紫外線(波長(zhǎng)190～380nm)，吸收強(qiáng)度與它們的濃度成比例，測(cè)定275nm波長(zhǎng)的吸收值予以校正。濁度的干擾可以經(jīng)0.45μm膜過濾除去，也可加氫氧化鋁懸浮液并過濾。碳酸鹽的干擾用鹽酸酸化去除。

在pH1.7以下，水中亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酰胺重氮化，再與鹽酸N-(1-萘)-乙二胺產(chǎn)生偶合反應(yīng)，生成紫紅色的偶氮染料，在540nm波長(zhǎng)處有最大吸收，比色定量。

3、方案實(shí)施

【硝酸鹽】

(1)試劑

無硝酸鹽純水：采用重蒸餾或蒸餾-去離子法制備，鹽酸溶液(1+11)。

硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)貯備液[p (NO₃^--N)=100μg／mL]：稱取0.7218g經(jīng)105-110⁰C烘干2h的優(yōu)級(jí)純硝酸鉀(KNO₃)溶于無硝酸鹽純水中，移至三氯甲烷為保護(hù)劑，至少可穩(wěn)定6個(gè)月。

硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用液[p(NO₃^--N)=10μg／mL]。

(2)儀器

用于配制試劑及稀釋樣品。

(3)水樣預(yù)處理

吸取50mL水樣于50mL比色管中(必要時(shí)應(yīng)用濾膜除去渾濁物質(zhì))，加1imL鹽酸溶液酸化。

(4)檢驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制：分別吸取硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0mL、1.00mL、5.00mL、10.0mL、20.0mL、30.0mL、35.0mL于50mL比色管中，配成0～7mg／L硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)系列，用純水稀釋至50mL，各加lmL鹽酸溶液，用50mL純水+1mLHCI的溶液為參比，分別在220nm和275nm波長(zhǎng)測(cè)量吸光度。

(5)計(jì)算

在標(biāo)準(zhǔn)及水樣的220nm波長(zhǎng)吸光度中減去2倍于275nm波長(zhǎng)的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和在曲線上直接讀出樣品中的硝酸鹽氮的質(zhì)量濃度，若275nm波長(zhǎng)吸光度的2倍大于220nm波長(zhǎng)吸光度的10％時(shí)，本方法不適用。硝酸鹽氮的質(zhì)量濃度如下。

式中:P(NO₃^--N)——水樣中硝酸鹽氮的質(zhì)量濃度，mg／L；

m——從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得樣品管中硝酸鹽氮的質(zhì)量，μg；

V——水樣體積，mL。

【亞硝酸鹽】

(1)試劑

無亞硝酸鹽純水：于蒸餾水中加入少許高錳酸鉀晶體，使呈紅色，再加氫氧化鋇或氫氧化鈣使呈堿性，置于全玻璃蒸餾器中蒸餾，棄去50mL初餾液，收集中間約70％不含錳的餾出液。

氫氧化鋁懸浮液：稱取125g硫酸鋁鉀[KAl(S0₄)₂·12H₂ O]或硫酸鋁銨溶于1000mL純水中，加熱至60℃，緩緩加入55mL氨水[p₂₀=0.88g／mL]，使氫氧化鋁沉淀完全，充分?jǐn)嚢韬箪o置，棄去上清液，用純水反復(fù)洗滌沉淀，至傾出上清液中不含氯離子(用硝酸銀硝酸溶液試驗(yàn))為止，然后加入300mL純水成懸浮液，使用前振搖均勻。

對(duì)氨基苯磺酰胺溶液(10g／L)：稱取5g對(duì)氨基苯磺酰胺，溶于350mL鹽酸溶液(1+6)中，用純水稀釋至500mL。

鹽酸N-(1-萘)-乙二胺溶液(1.Og／L)：稱取0.2g鹽酸N-(1-萘)-乙二胺溶于200mL純水中，貯存于冰箱內(nèi)，可穩(wěn)定數(shù)周，如試劑色變深，應(yīng)棄去重配。

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)貯備液[p(NO₂^--N) =50μg／mL]：稱取0.2463g在玻璃干燥器內(nèi)放置24h的亞硝酸鈉(NaN0₂)，溶于純水中，定容至1000mL，每升中加2mL三氯甲烷保存。

亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液[P(NO₂^--N) =0.10μg／mL]：取10.00mL亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)貯備液于容量瓶中，用純水定容至500mL，再?gòu)闹形?0.OOmL，用純水于容量瓶中定容至100mL。

參考資料：實(shí)用水質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)