氨氮>總氮什么原因
在水質檢測過程中常見的總氮、氨氮、硝酸鹽(以N計)、亞硝酸鹽(以N計),在檢測過程中會出現氨氮>總氮,硝酸鹽(以N計)>總氮,氨氮+硝酸鹽(以N計)>總氮的情況,這明顯有點不符合邏輯,這樣的檢測結果報出去也會受到客戶的質疑。那到底是什么原因導致這樣的結果呢?
一、定義
首先讓我們先了解一下這幾個含氮化合物的定義分別是什么,都是從檢測方法里面的摘取的定義。
總氮:包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機銨鹽、溶解態氨及大部分有機含氮化合物中的氮。
氨氮:水中以游離氨(NH?)和銨離子(NH??)形式存在的氮。
硝酸鹽(以N計):水中以硝酸鹽離子(NO??)形式存在的氮,結果換算成以N計。
亞硝酸鹽(以N計):指水中以亞硝酸鹽離子(NO??)形式存在的氮。
從上面的定義不難看出,總氮包含無機氮(氨氮、硝酸鹽(以N計)、亞硝酸鹽(以N計))和有機氮,邏輯上來說總氮應≥氨氮+硝酸鹽(以N計)+亞硝酸鹽(以N計),但實際實驗過程中會出現氨氮+硝酸鹽(以N計)>總氮,甚至氨氮>總氮,硝酸鹽(以N計)>總氮的情況,這到底是什么原因導致的呢?
二、原因分析
1、儀器性能問題
分光光度計:波長不準(如氨氮檢測需420nm,偏差>2nm)、吸光度漂移,導致分項或總氮結果計算錯誤。
消解設備:總氮消解設備高壓蒸汽滅菌器溫度不均,部分樣品消解不充分,總氮結果偏低。
2、操作失誤
稀釋誤差:高濃度樣品稀釋時,稀釋倍數錯誤(如少算1倍),導致分項指標結果偏高。
試劑添加不當:總氮檢測時過硫酸鉀試劑未完全溶解,或氨氮檢測時納氏試劑添加量不足/過量,導致反應不完全或副反應,結果異常。
干擾掩蔽不足:如硝酸鹽氮檢測時未添加氨基磺酸(消除亞硝酸鹽干擾),或總氮檢測時未添加硫酸汞(掩蔽氯離子),導致結果偏差。
取錯樣品:在批量分析的過程中取錯樣品導致張冠李戴的結果。
3、樣品污染
玻璃器皿污染:玻璃器皿未清洗干凈,殘留銨鹽或硝酸鹽,導致分項指標結果偏高。
純水、試劑污染:實驗用水、試劑中含氨氮、硝酸鹽氮,或納氏試劑含氮雜質,直接導致檢測結果虛高。
4、樣品保存環境不當
氨氮樣品在實驗室容易收到氨水揮發造成濃度增加,相關的實驗應該在不同的房間進行,避免相互干擾。
5、總氮消解不完全
消解條件不足:消解溫度未達到120℃、消解時間<30min(HJ636-2012要求120℃±2℃消解30min),或消解管密封不嚴(氨氮揮發),導致有機氮、氨氮未完全轉化為硝酸鹽氮。
6、總氮檢測干擾
核心干擾物:氯離子(最主要),樣品中Cl?濃度>300mg/L時,會與堿性過硫酸鉀消解劑反應生成氯氣,消耗氧化劑,導致有機氮和氨氮無法完全轉化為硝酸鹽氮,總氮結果偏低。
當Cl?濃度為1000mg/L時,總氮測定值偏低30%-50%;若未加入掩蔽劑(如硫酸汞),Cl?濃度>2000mg/L時,總氮甚至無法檢出。
其他干擾:樣品中高濃度有機物(COD>500mg/L)會消耗過硫酸鉀,導致消解不完全,有機氮未被轉化,總氮結果偏低。
7、硝酸鹽氮檢測干擾
干擾物及影響:溶解有機物(如腐殖酸、富里酸)、濁度、亞硝酸鹽氮(未被氨基磺酸完全消除)會在220nm和275nm波長處產生吸光度疊加,導致硝酸鹽氮結果虛高。
市政污水中溶解有機物可使硝酸鹽氮測定值偏高20%-40%;若亞硝酸鹽氮含量>0.1mg/L且未足量添加氨基磺酸,會直接導致硝酸鹽氮結果翻倍。
8、氨氮檢測干擾
干擾物及影響:樣品中余氯、硫化物、重金屬(Cu2?、Fe3?)、芳香胺、腐殖酸等,會與納氏試劑反應生成有色化合物,導致吸光度偏高,氨氮結果虛高。
當水樣中腐殖酸濃度>10mg/L時,納氏試劑法氨氮測定值偏高15%-30%;余氯含量>0.1mg/L時,會直接破壞納氏試劑中的碘化汞,導致結果異常偏高。
不論是上面那種原因導致的,最終的檢測結果肯定是不準確的,所以需要對檢測過程進行一一排查,找到原因解決。
三、排查步驟
1、初步分析數據
通過對檢測質控樣、平行樣結果的分析,判斷是否是偶然誤差、儀器異常、器皿、純水、試劑等方面的問題,縮小問題范圍。例如質控樣檢測結果準確可以排除分光光度計損壞,純水、試劑、比色管的污染等問題,能基本排除定容之后測試問題。平行樣的測試結果穩定能排除一部分偶然誤差和儀器的穩定性問題。
2、分析人員復盤檢測過程
這一步主要是為我們下面的重點排查方向尋找線索,例如在顯色過程中是否有異常顏色,前處理過程中是否有不符合標準的操作等等,通過這些復盤記錄,可以確定下面復測中要重點關注的地方。
3、復測和人員比對
對留樣進行復測并讓另外一個經驗豐富的項目分析人員同步一起進行檢測,在這個過程中需要重點關注以下幾點:
3.1確認樣品,單獨挑出測定總氮、氨氮、硝酸鹽的樣品為同一個單位點位的水樣。查看樣品保存條件和保存時間是否滿足標準要求,做好記錄。
3.2確認器皿、純水、試劑的情況,排除可能帶入的污染。
3.3前處理按照標準要求的步驟一步一步的排除,排除基質的干擾項,分析過程中可以增加加標樣品,看最終加標結果是否滿足要求。
3.4前處理過程的儀器操作、消解時間要嚴格按照標準要求,氨氮的蒸餾和總氮的高壓滅菌鍋消解,例如氨氮的蒸餾速率標準要求是10ml/min,總氮消解中“將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中,加熱至頂壓閥吹氣,關閥,繼續加熱至120℃開始計時,保持溫度在120~124℃之間30min。自然冷卻、開閥放氣,移去外蓋,取出比色管冷卻至室溫,按住管塞將比色管中的液體顛倒混勻2~3次。”這一步還是有挺多操作細節的。
3.5認真記錄取樣、定容、稀釋、吸光度結果等操作過程中的樣品量、定容體積、稀釋倍數、吸光度等參數,這都屬于很低級的失誤,但是影響也最大最不容易發現,會造成很大的結果差別,導致數據錯誤。
3.6同步做好曲線、質控樣、平行樣等質控措施,復測過程中詳細記錄分析過程,以便對比總結問題,總結經驗,避免后面出現相同的錯誤。
4如果還是沒有找到問題,可以將樣品送檢到外部機構進行檢測,重點還是找到問題,提升分析能力。


