水质总氮(Total Nitrogen, TN)是指水中各种形态无机和有机氮的总量,包括硝酸盐氮(NO3-)、亚硝酸盐氮(NO2-)、氨氮(NH4+)等无机氮,以及蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮。总氮是水体富营养化的重要指标之一。当水体中总氮含量过高时,会导致藻类过度繁殖,形成富营养化现象,进而引发水华、鱼类死亡等问题。研究表明,总氮含量超过1.0 mg/L的水体通常被认为是富营养化的。
总氮的测定方法多种多样,主要包括以下几种:
1.碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ 636—2012)
该方法通过碱性过硫酸钾将水样中的含氮化合物转化为硝酸盐氮,然后利用紫外分光光度法测定硝酸盐氮的浓度。该方法适用于地表水、地下水、工业废水及生活污水等。操作步骤包括准确量取水样、加入试剂、消解后测定吸光度值,并通过公式计算总氮浓度。
2.连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法(HJ 667-2013)
该方法通过连续流动分析仪测定水样中的总氮含量。适用于地表水、生活污水和工业废水等。
3.气相分子吸收光谱法(HJ/T 199-2005)
该方法通过气相分子吸收光谱仪测定水样中的总氮含量。适用于地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水等总氮检测。
4.凯氏法
该方法通过加热消解样品,使有机物中的胺基转变为游离氨,然后用硫酸汞或其他试剂进行总氮测定。
5.其他方法
包括高温氧化-化学发光检测法、微波消解-电极法、在线消解流动注射分光光度法等。
为了有效控制总氮污染,各国和地区制定了严格的水质标准。例如,中国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB11/890-2012)规定一级A和一级B标准的总氮限值分别为20 mg/L和15 mg/L。此外,不同地区的总氮具体标准可能有所不同,如北京市的总氮限值低于15 mg/L。