纳氏试剂比色法测水中氨氮常见问题探讨论文
摘要: 纳氏试剂比色法测定水中的氨氮,因方法简便、快速、灵敏度高而广泛应用于水中氨氮检测。文章初步探讨了纳氏试剂比色法测定氨氮的几个应注意的问题:预处理方法的选择;水样中干扰的消除;配制酒石酸钾钠溶液及纳氏试剂应注意的问题以及显色条件的控制等等。
关键词: 纳氏试剂比色法,预处理,纳氏试剂,显色条件
1预处理方法的选择
水样带色或浑浊以及含其他干扰物质,影响暗淡的测定,因此需要相应的预处理,对于较清洁的水样可采用絮凝沉淀法[1],对严重污染的水或工业废水,则用蒸馏法[1]预处理以消除干扰。其中因前者更简单快捷,成为首选的方法。
1.1絮凝沉淀法及改进
1.1.1仪器
100ml具塞量筒或比色管
1.1.2试剂:
(1)10%硫酸溶液
(2)25%氢氧化钠溶液
1.1.3步骤
取100ml水样于具塞量筒或比色管中,加入1ml10%硫酸锌溶液和2~4滴25%氢氧化钠溶液,调pH值10.5左右,混匀,静置使沉淀。取适量上清液备用。在此处有一方法的改进,就是没用滤纸过滤,而是取静置后的上清液。静置的时间视取样时不能取到絮状物为准。
1.1.4讨论:《在水和废水监测分析方法》第四版中,经絮凝沉淀后的水样使用无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml后的滤液。有实验表明,不同滤纸或同种滤纸但不同张之间铵盐含量差别很大,有些含量较高的滤纸虽多次用水洗涤,但仍达不到实验要求。因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检,淋洗时要少量多次。也有研究发现滤纸中约有0.25%的可溶物和滤纸平均失重0.58%,这些可溶物将影响到分析结果的准确性。直接取上清液避免了这一弊端。
2水样中各种干扰的消除:
在实际工作中,由于样品千差万别,干扰物复杂多样,有时会出现样品经絮凝沉淀预处理后显色溶液浑浊的现象,严重影响透光率,造成结果偏高,这时要用蒸馏预处理法。方法参见《水和废水监测分析方法》(第四版)
2.1色(浊)度干扰的消除。
取50mL水样于50mL比色管中,加1.00mL酒石酸钾钠溶液,加1.00mL15%氢氧化钾溶液,测量吸光度(校正吸光度),水样经纳氏试剂比色后测得吸光度减去校正吸光度。
2.2金属离子干扰的消除。
在碱性环境中,金属离子容易发生水解,一般加入酒石酸钾钠络合;含有汞盐可加少量硫代硫酸钠络合而掩蔽;含有Mn2+时,用50%酒石酸钾钠1.00mL+2%Na2EDTA1.00mL代替纯酒石酸钾钠能掩蔽Mn2+干扰[2];含有大量Cu、Fe等金属离子,采用蒸馏法进行预处理后,再测定。
2.3有机物干扰的消除。
水样中含有甘氨酸、肼和某些胺类等有机物时,调节水样pH值到9.5左右,对其进行蒸馏处理;含有酮类、醛类和其他胺类时,在pH值较低情况下,用煮沸方法除去。
2.4显色溶液浑浊的应对措施
用絮凝沉淀法预处理后取上清液,加入酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂后,有时会出现浑浊现象,严重影响透光率,误差非常大。笔者在测污水处理厂的'出水水样是经常会遇到此情况,不加酒石酸钾钠显色溶液不浑浊,由此可见是酒石酸钾钠的问题,可用(3.1)方法提纯后的酒石酸钾钠溶液,再不行就用蒸馏法预处理后测定。
3试剂配制应注意的问题
药品的纯度及试剂的配置方法都影响到实验结果。
3.1酒石酸钾钠纯度直接关系到测定结果,导致实验空白值高和引起实际水样浑浊,影响测定需要对其溶液进行提纯,以去除其中的铵盐。实际工作中,有两种处理方法。
①采用纳氏试剂对酒石酸钾钠溶液(50%)进行提纯,纳氏试剂加入量为酒石酸钾钠溶液体积2%,空白吸光度最小且基本稳定;
②向酒石酸钾钠溶液中加少量碱液,煮沸蒸发至50mL左右,冷却并定容至100mL。试验表明:经以上两种方法提纯后空白值也能满足分析测定要求。
3.2纳氏试剂的配制
了解纳氏试剂测氨氮的显色原理有利于理解纳氏试剂的配制方法,原理如下:2K2[HgI4]+3NaOH+NH3→NH2HgIO+3NaI+4KI+2H2O
纳氏试剂的配制有两种方法,均能产生显色基团[HgI4]2—,第一种配制方法用氯化汞和碘化钾,关键在于把HgCl2的加入量,这决定着获得显色基团含量的多少,进而影响方法的灵敏度。但方法未给出HgCl2的确切用量,需要根据试剂配制过程中的现象加以判断,经验性强,因而较难把握。有人据经验总结出HgCl2与KI的用量比为0.44∶1时(即8.8gHgCl2溶于20gKI溶液),效果很好。在此不再赘述,第二种方法用碘化汞和碘化钾:称取16g氢氧化钠,溶于50ml水中,充分冷却至室温。另称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水,将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中,用水稀释至100ml。在此尤其要注意碘化汞与碘化钾的比例,I—不能过量,否则反应会逆向进行,显色基团[HgI4]2—减少,纳氏试剂颜色变浅,用此纳氏试剂做出的氨氮工作曲线低点显色不灵敏,几乎没有差别,线性很差,实验失败。碘化汞微溶于水,溶液中存在I—的碱性溶液中反应生成[HgI4]2—红色沉淀才消失,过量时以红色碘化汞沉淀的形式存在,不会使显色反应逆向进行,因此在实际工作中应使碘化汞稍稍过量,配制好的的纳氏试剂静置后弃去沉淀,小心倒入聚乙烯瓶中,密塞,低温保存。
4显色反应条件的控制
4.1 反应温度、时间。实验表明:反应温度为25℃时,显色最完全,反应时间为10~30min,溶液颜色较稳定。实际工作中,显色温度控制在20℃~25℃,时间控制在10min左右,快速测定,以确保监测数据准确可靠。
4.2反应体系pH值。水样pH值的变化对显色有显著影响,水样呈中性或碱性,测定结果相对偏差符合分析要求,水样呈酸性无可比性。实验发现[3],当水样呈酸性时测定值为0.24mg/L ,呈碱性时测定值为1.03 mg/L ,呈中性时测定值为0.92 mg/L。实验表明[4]:当溶液pH<11时,不能使溶液中nh4+全部转化为nh3,使测定结果偏低;当ph>11时,99%以上NH4+ 转化为NH3。在测定水样时先调整pH至中性,加入纳氏试剂后体系pH值在11.8~12.4为宜。实际工作中,配制较强缓冲能力的氢氧化钾-酒石酸溶液(浓度比为2.54:1),能够更好地控制体系pH值。
结论:纳氏试剂比色法测水中氨氮,灵敏度高,操作简便,易于推广,对于不同的水样要选择不同的预处理方法,否则会给结果带来很大误差,对于相对清洁,干扰较少的水样可采用简单省时的絮凝沉淀法,采用此法时可用取上清液的方法,以避免滤纸过滤引进的氨氮污染。对于污染严重,干扰物较多的水样应用蒸馏法予以预处理。针对不同的干扰物应分别采取相应的消除措施。试剂的配制也很关键,对市售酒石酸钾钠予以提纯以消除高铵盐带来的误差,纳氏试剂的配制碘化汞应稍稍过量,出现少量的红色沉淀不影响实验结果,相反,碘化钾过量会导致显色不灵敏,实验失败。控制显色的时间、温度及反应体系的pH值也结果准确可靠的重要条件。
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样品提取和检测过程中,粉煤灰铵含量试验方法的重复性为了验证粉煤灰铵含量试验方法的重复性,A实验室选取F、F和F三种粉煤灰样品,分别代表不同铵含量的脱硝粉煤灰,同时采用蒸馏滴定法测定铵含量,两次试验结果如表所示。从表中可以得出,随着粉煤灰中铵含量的逐渐升高,A实验室试验结果的绝对差值逐渐增大,而相对差值变化不大。因此,粉煤灰铵含量试验方法的重复性可以满足检测结果精度的要求。与此同时,比较表同一粉煤灰铵含量检测结果,A实验室粉煤灰铵含量试验结果的重复性优于B实验室,同一粉煤灰铵含量检测结果的绝对差值和相对差值均低于B实验室。表粉煤灰铵含量的重复性试验粉煤灰铵含量试验方法的复验性粉煤灰铵含量的试验方法包括溶液制备和溶液滴定两个步骤。为了验证溶液滴定方法的复验性,A实验室和B实验室分别选取四种粉煤灰样品,同时采用相同的溶液制备方法制备铵离子溶液,并互送对方单位进行溶液滴定,试验结果如表所示。表粉煤灰铵含量滴定方法的复验性从表中可以看出,当粉煤灰蒸馏液制样单位与滴定单位不同时,滴定单位铵含量的检测结果均低于制样单位的检测结果,这也证明尽管粉煤灰蒸馏液在运输过程中采取了冷冻保存的方式,仍然存在氨逃逸的现象。因此,为了确保试验结果的精密度,粉煤灰蒸馏液在溶液制备之后应尽快进行滴定试验。
由于回答限制,很多出处的页面网址不能加上去,见谅。1.中国土壤环境污染问题突出地区的污染现状及成因:据不完全调查,目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占耕地总面积的十分之一以上,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。其中,一些地区土壤污染已呈严重态势,甚至出现了土壤重污染区和高风险区。1.重金属污染重金属是指密度 4.0以上的约 60种元素或密度在 5.0以上的45种元素。As和 Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将 Se和硒列入重金属污染物范围内。污染土壤环境的重金属主要是指生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属 As,还包括具有毒性的重金属 En、Cu、Co、Ni、Sn、V等污染物。当前最引起人类关注的是 Hg、Cd、Pb、Cr、As,它们被称为“五毒”(农田土壤重金属污染及防治研究进展)。土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染(土壤中重金属污染现状与防治方法)。我国 Cd 污染的土地涉及11 个省市的 25 个地区。 如江西省某县多达 44 % 的耕地受污染,形成670hm2 的“镉米”区;沈阳某污灌区农田土壤中 Cd 含量高达 130mg/kg ;成都东郊污灌区内米中含Cd 量高达165mg/kg 。 农业部农业环境监测总站 1996 ~ 1998 年的监测结果表明,污灌区 Cd 污染面积最大,占重金属超标面积的569 % ,而农产品 Cd 超标率达102 % (曹仁林等,2001)。我国各大城市的耕地土壤均存在不同程度的Cd 污染,其中沈阳市郊区和西安污灌区土壤 Cd 污染尤为严重,如沈阳市农田土壤中Cd 含量为088mg/kg ,西安污灌区土壤中Cd 含量为0628mg/kg(土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理)蛐岩县主要的土壤污染物为Mg和B.43%的采样点土壤 Mg含量达重度污染水平,最高超标21.16倍.仅有 211和 238两个采样点达到清洁标准;而 B的污染似乎更为普遍,所用采样点土壤 B浓度超标,50%的样点达到重度污染水平.其原因是 在岫岩县石唐、偏岭、风源等区域.分布有众多的衰 3 蚰岩县土壤捡剥统计值殛帚染指矬国营及乡镇、个体 经营的采矿、冶炼企业,以轻烧 Mg、重烧 Mg为主要工艺的菱镁矿加工业排放 出大量 MgO、SO2等 污染物./vlgO 白色粉末降落地表后,形成 MgCX~、Mg(H0 )2等反应产物,凝聚成大颗粒分散在土壤中,加之该区域土壤 中广泛存在的 MgSO+、MgCl2,形成硬壳覆盖地表,从根本上阻止作物生长.部分地区虽然作物可以生长,但土壤中可溶性 Mg被作物吸收,对人及其他生物的健康形成较大的威胁.而 B污染也是由于B矿点源污染所致(辽宁东部山区土壤污染状况与防治对策研究).稻米对于镉污染的吸附作用明显强于玉米、大豆等其他的作物品种在各种人为因素中,则主要包括工矿业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染(土壤中重金属污染现状与防治方法)。2.污水灌溉污水灌溉等废弃物已造成大面积农田的土壤污染。如沈阳张士灌区用污水灌溉 20 多年后,污染耕地2 500多 hm 2,造成了严重的镉污染,稻田含镉 5~ 7m gökg。天津近郊因污水灌溉导致213 万 hm 2 农田受到污染。广州近郊因为污水灌溉而污染农田2 700hm 2 , 因施用含污染物的底泥造成1 333hm 2 的土壤被污染, 污染面积占郊区耕地面积的 46% 。20 世纪 80 年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明, 大约 60% 的土壤和 36% 的糙米存在污染问题(我国的土壤污染现状及其防治对策)。早在 30 年代 ,就有抚顺炼油厂污水排入浑河灌溉水稻的记载。到了 50 年代 ,随着农业生产的发展,在北方一些干旱、半干旱地区,由于水资源比较紧张,为了充分利用污水的水肥资源,污水灌溉被大面积采纳、推广,这对促进当地农业的粮食生产曾起到了积极的作用。到了1983 年,污水灌溉面积达到 2 ×106 hm2 。然而,由于长期的污水灌溉 ,土壤 —作物系统的污染逐渐暴露出来,为了解决这一土壤环境问题,污水的土地处理系统得到了应用和发展长三角、珠三角、辽中南城市群3个典型区的土壤污染状况调查;在典型地区启动污染土壤修复与综合治理试点;建立健全基于风险评估的土壤环境质量标准体系;完成《土壤污染防治法》草案。从污染物的种类和类型上看 ,新技术、新产品应用未能有效预防导致我国新型污染物不断出现 ,这些新型污染物影响更持久 ,危害更大 ;从污染物的浓度上看 ,污染物的含量 ,随着经济的发展 ,一些污染物因为无法降解、逐步积累 ,增加还是非常快的。例如 ,有资料表明 ,近年来 ,上海土壤中汞和镉的含量增加了 50% ;浙江南部一些地区土壤中 Cu、Zn等重金属全部超标 ,持久性有机污染物部分检出率达100%。辽河流域据介绍,辽河流域是我国传统的工矿区之一,交通便利、矿产资源丰富,长期以来形成了以煤炭、石油、钢铁等工矿业为主的经济结构,资源利用效率较低,污染强度高;污染源污染治理水平低,化工、冶金、采矿、制药等行业污染严重,部分企业设备陈旧、落后,污染治理设施不完善;加之辽河流域环境监测、预警、应急处置和环境执法能力薄弱,有些地区有法不依,执法不严现象较为突出,环境违法处罚力度不够,污染的现象不能得到有效遏制。有关人士还指出,土壤污染和水污染是相互交替、互相影响的。一方面,部分地区的土壤污染是由于污灌造成的。由于辽河水资源短缺,为解决工农业用水问题而长期进行污水灌溉,使得大量有毒、有害物质进入土壤,积累到一定程度,超过了土壤本身的自净限度。另一方面,辽河流域鞍山、辽阳等地是全国闻名的工矿区,常年的矿产开发造成一些矿区土壤污染非常严重,通过水体的冲刷,土壤中的重金属和有毒物质加速了河流的污染。有专家指出,在资源和重工业为主导的经济结构下,工业生产的污染程度相对会比较高,治污难度大;受经济利益的驱使,部分企业安装、运行污染治理设施不到位,随意排放废水废气废渣的现象时有发生,使人防不胜防;同时,地方政府重地区GDP轻环境保护的意识依然存在,对污染现象听之任之。对于辽河而言,其治污问题面临更多重的考验——在当前经济危机的影响依然持续、东北老工业基地亟待振兴的形势下,一方面辽河流域土壤污染和水污染等问题严重,已经到了非治不可的地步;另一方面,在2008年来的全球性金融危机的席卷之下,地方政府面临着经济增速放缓,失业率增加的巨大压力,一切工作的中心都集中到了保障经济平稳发展上来。环境治理面临着让位于经济发展而被忽视的问题。对于几十年污染“积重”的整个辽河流域,有人表示担心,“有些地方为了发展经济,根本不管所谓的环境污染,这么几十年下来,才造成整个流域污染情况严重。如果这一点不改,只是沿着‘污染——治理——污染’的老路子,最后只能是越治越污,环境越来越坏。”一. 长三角根据中科院南京土壤所2006年在南京郊区蔬菜基地做的定点测试,仅有40%的土壤处于安全等级,而30%的土壤已经受到污染。而浙江省有关部门的调查显示,全省Ⅰ类和Ⅱ类土壤占调查区总面积的82%,其余18%的土壤均受到了不同程度的污染。“区域内工业化、城市化和农业集约化的快速发展,加上疏于防治,大量未经处理的废弃物通过多种渠道向土壤系统转移、残留,是形成土壤污染的主要因素。”近期,浙江省台州市路桥区峰江街道139名村民被查出血铅严重超标,元凶是建在村里的一家被列为重点监控企业的蓄电池企业。在上世纪80年代末期,我国污染面积只有几百万公顷,而现在已经超过一千万公顷。土壤污染类型多样化,其中严重的是重金属污染,根据中科院生态所研究,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的五分之一,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨。此外农药、抗生素、病原菌等也成为土地污染的来源。土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外,更为严重的是土壤对污染物具有富集作用,一些毒性大的污染物,如汞、镉等富集到作物果实中,人或牲畜食用后发生中毒。 如我国辽宁沈阳张士灌区由于长期引用工业废水灌溉,导致土壤和稻米中重金属镉含量超标,人畜不能食用。土壤不能再作为耕地,只能改作他用。 3.固体废弃物堆放 另外,在农田中,由于化肥的不合理施用,农药喷施和 地膜等造成的污染也相当严重。2. 地方土壤环境保护工作面临的问题和对国家土壤环境保护法规、制度、政策等方面的需求目前,我国土壤污染面临着严峻的形势,部分地区土壤污染严重,土壤污染类型多样,呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,土壤污染途径多,原因复杂(环保总局在京召开首次全国土壤污染防治工作会议,且污染面积、分布和程度不清,污染防治基础薄弱,地方土壤保护工作防治措施缺乏依据和方向,状况不容乐观,面临诸多挑战。同时,防治土壤污染的法律还非常欠缺,土壤环境标准体系也尚未形成,法律是土壤污染防治的关键,是实现土壤环境保护的最主要途径,它对保护土地质量,维持社会、经济和环境的可持续发展具有重大意义。从法律角度分析,土壤污染现状的原因包括以下三个方面:首先,我国土壤污染防治的相关法律法规空白,缺乏有效的法律制度。在我国现行的法律体系中,已经制定了环境保护、土地管理、水污染防治、大气污染防治等相关的法律法规,但土壤污染防治的法律基本上是一项空白(论我国农业用地土壤污染的法律保障)。虽然若干法律中一些零星规定,对农业生态环境的保护起到了一定的积极效果,但都是分散而不系统的,缺乏可操作性的具体法律制度。随着我国快速的工业化、城市化进程,农业用地土壤污染仍有继续加重的趋势,说明现行立法有限条款的粗略性规定不可能有效防治现代农业技术和不合理的土地利用方式造成的土壤污染问题,满足不了土壤污染防治的现实需要。而法律的“真空”状态则会进一步滋长土地资源的滥用现象,加剧土壤污染问题(浅析我国土壤防治的法律问题)。在长三角地区环保工作中,南京理工大学经济管理学院教授徐光华指出“缺乏相对统一的区域环境准入和污染物排放标准、缺乏相关法律规范,是长三角地区环保工作目前的软肋。”区域经济发展中所遇到的各类环保问题,通常都很难靠一地的政府来解决。要应对日益严重的环境污染形势,两省一市的有关部门必须尽快建立起区域环境信息共享与发布制度,启动区域环境监管与应急联动机制,并在此基础上加快区域环境保护相关法律规范的研究和制定,长三角土壤污染后果堪忧)。因此,在现行法的基础上,有必要对土壤污染防治保护采取一定的法律措施,健全和完善环境相关法律法规。其次,土壤污染防治的行政管理和执法混乱。依据我国现有的法律体制,对于土壤的法律保护,实行管与分管相结合的多部门分层次的管理体制,涉及多个行政部门对土壤污染的行政管理,在这种体制下,管理主体林立,权力和责任分散,不仅不利于集中、统一管理,而且容易造成管理上的混乱(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。由于土壤污染的来源多样,情况复杂,所以除了职责最多联系最为紧密的环境保护部门、农业部门有环境行政监管权力外,许多其他的部门如水利部、国土资源行政主管部门等在特定的情况下也有管理权限(我国农村土壤污染防治的法律问题研究)。但是,由于法律并没有赋予环境保护执法部门对其他行政主管部门的环境执法的监督权,同时对于各个执法部门之间在土壤污染处理上应当如何相互配合的重要问题也没有做出规定,这就导致了在具体的土壤保护的执法当中多头执法,交叉执法,执法不到位,甚至部门之间借执法来争夺各自的利益,降低了土壤保护的整体实效,损害了土壤保护的整体利益,有关法律法规对部门之间如何监督协调没有具体规定,并且在实际环境行政执法管理中地方情况差异较大,出现的许多污染问题无法很好的得到解决,从而导致部门与部门之间相互扯皮、争权推责(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。可以说,这种多头管理体制,不仅严重影响了治污的效率,也浪费了诸多的行政管理资源。另外,在我国大多数基层地区尤其是贫困的农村地区,由于经济发展落后,摆脱贫困的愿望强烈,大多领导干部以经济的快速发展为首要目标,当经济发展与环境保护发生冲突的时候,就会牺牲环境来图发展(防控农村土壤污染的迭律对策研)。因此,我国在对土壤污染管理及执法上也存在许多的问题。最后,土壤环境保护的司法保障有待加强。目前,虽然我国土壤污染比较严重,污染情况时有发生,但涉及土壤污染诉讼的案例却很少,从仅有的几个案例中,不难发现我国农村土壤司法救济中存在的问题。首先,我国至今没有关于土壤污染修复和赔偿的条例规定,对企业也没有任何约束,即使土壤被污染了,也很难追究他们的责任。2006年8月,甘肃省徽县发生的“铅中毒”事件就是一个典型的案例。当时,这个县水阳乡的两个村庄共有368人查出血铅超标,其中14岁以下的儿童149人。经环保部门调查发现,位于这两个村庄附近的一家铅冶炼厂是重要污染源,造成当地土壤、空气和水体污染。虽然这家工厂后来被勒令关停,但如何给那些遭受污染损害的村民以有效的补偿,如何从根本上转变那种以群众健康甚至生命为代价的粗放型增长方式,却是一个难题。(邱林,中国1/5耕地受污染防治形势严峻,改善土壤环境质量系国家行动。另外,在农村环境诉讼中,一个最现实的问题就是诉讼费用的负担问题。我国农民是社会中最大的弱势群体,他们是城市发展的牺牲品,长期处于经济的困窘之中,他们的收入大多仅能勉强维持生计(防控农村土壤污染的迭律对策研)。与此同时,土壤污染对农民造成的损失是长期的也是巨大的。在我国司法实践中 ,诉讼费用直接与诉讼标的额挂钩 ,且实行诉讼费用预交制度 ,农民很有可能会因为交不起诉讼费用而无法得到司法保障(我国农村土壤污染防治的法律问题研究)。1999年 12月 20 日大庆市红岗区杏树岗镇民吉村十三户农民向大庆市中院起诉 ,要求被告大庆油田有限责任公司赔偿原告土地污染损害赔偿518431. 06元。本案中十三户农民的土地污染发生于1993年 ,但是当年只给付原告青苗补偿款。由于农民对土地是否被污染不懂 ,在 1999年前没有提起诉讼 ,但一直以上访的形式找镇政府、土地局以及被告单位要求解决 ,虽在 1999年 11月 4日达成协议 ,但未实际履行。1999 年 12 月 ,原告向大庆市农业局申请对受污染的农田进行取样化验鉴定。2000年 1月农业局进行了取样 ,并由市农业局送省质量检验检测中心检验。2001 年 5 月农业局根据检验结果又组织五位专家现场勘查 ,做出鉴定意见:已造成受污染农田土坡次生盐渍化 ,对农作物已造成严重危害。《中华人民共和国环境保护法 》第七条:国务院环境保护行政主管部门 ,对全国环境保护工作实施统一监督管理。县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门 ,对本辖区的环境保护工作实施统一监督管理。《中华人民共和国水污染防治法实施细则 》第四十三条第二款。该案件从 1999 年 12 月到 2003 年 12 月 ,经两级法院长达四年的审理 ,最终法庭调解结案 ,被告赔偿原告损失 159607. 38元 ,一、二审诉讼费用由被告承担。值得注意的是在案件审理过程中。大庆中院以原告超诉讼时效为由 ,判决驳回原告的诉讼请求。判后原告不服 ,但由于农民多年未耕种土地无收入没有上诉费用 ,为维护原告人合法权益 ,由代理人交上诉费 10196. 00元 ,才使得农民的合法权益能够得到最终的保护(一件土地污染损害赔偿案的艰难诉讼)。因此,为有效防治土壤污染,应在现行有关土壤污染防治立法的基础上,细化、扩展土壤污染防治的制度,或制定专门的法律法规,以加强对土壤污染的监督和管理。从法律上,对污染灌溉、工矿废弃物、城市生活垃圾、化肥农药等土壤污染物及污染行为作出明确规定,通过法律手段有效防治土壤污染。另外,在法律法规中应当理顺土壤污染防治的行政管理体制,建立土壤污染的动态监测评价制度,制定相关土壤污染防治的具体规划制度,确立土壤污染的环境标准,建立土壤污染应急措施制度和法律责任制度等相关的制度。(浅析我国土壤污染防治的法律问题(论文)。3.土壤环境保护工作经验和典型模式、政策建议由于土壤污染的潜伏性、不可逆性、长期性和后果严重性等特点,土壤环境保护应遵循 “防重于治”的基本原则,坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源;对已经污染的土壤则要采取积极治理措施 ,将污染控制在最低限度(我国环境保护科学研究现状与展望)。土壤一旦被污染,治理起来相当困难,相对于污染物在土壤-植物系统中含量、行为、生物地球化学循环、毒理、代谢模式和与重金属有关的流行病等方面的研究,土壤污染的治理与管理研究要薄弱得多,大多数治理方法尚处在试验阶段,再加之考虑到治理费用等问题,能应用的成熟方法目前很少。总结出现的各类土壤污染治理方法,大体上可分以下四类:1.工程措施(包括客土、换土、翻土、去表土、隔离、热处理、电化学方法等)此种方法效果好、稳定,是一种治本措施,适用于大多污染物和多种条件,但一般在小范围内较实用,且代价昂贵,还可能造成地下水或其他介质的潜在污染。近年来,把污水、大气污染治理技术引进土壤治理过程中,开辟了土壤污染治理新的途径,如磁分离技术、阴阳离子代换法等(土壤污染治理方法研究)。2.化学措施施用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性 ,从而降低污染物进入生物链的能力,减轻对土壤生态环境的危害()。例如:在某些重金属污染的土壤中加入石灰、矿渣等碱性物质,使重金属生成氢氧化物沉淀。或添加膨润土、合成沸石等交换容量较大的物质来钝化土壤中的重金属等。3.生物措施生物治理方法有着物理治理方法和化学治理方法无可比拟的优越性,其优点主要表现在以下几个方面:①处理费用低,其处理成本只相当于物化方法的二分之一到三分之一;②处理效果好,对环境的影响低,不会造成二次污染,不破坏植物生长所需要的土壤环境;③处理操作简单,可以就地进行处理。基于这些优点,应用生物修复已成为当今土壤污染治理技术研究的一大热点(土壤污染的生物修复技术研究进展)。生物措施是利用特定的动、植物和微生物吸收或降解土壤中的污染物。与此措施相对应的新兴学科“环境生物技术”方兴未艾。应用现场污染治理的生物措施始于 1989 年 3 月,美国阿拉斯加海岸被石油污染,采用了两组亲脂性微生物后,使其净化过程加快了两倍。早期生物治理采用的主体生物类群多为微生物。最近,植物修复正成为生物治理措施中的一个亮点。植物对污染点的修复有三种方式:植物固定、植物挥发和植物吸收。研究表明,利用适当的植物不但可去除土壤环境中的有机物,还可以去除重金属和放射性核素。超累积植物已成为环境保护工作者追寻、筛选的目标。我国对植物修复和超积累植物的研究已有良好的开端(我国土壤环境保护研究的回顾与展望)。例如,在土壤重金属镉污染的植物修复研究中,通过大量筛选研究发现,十字花科芸苔属植物(Brassica spp.)中的很多种或基因型具有较强的吸收累积 Cd特性。我国广泛种植的油菜(B.campestris)就是该属植物,其中某些品种或基因型在累积 Cd 方面可能很高。筛选并种植可食部位低积累 Cd 作物品种(低吸收或低转移),通过作物互做(间作、轮作)减少作物对Cd 的吸收等植物修复方面的研究也需做进一步研究(土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理)。4.农业措施包括增施有机肥提高环境容量、控制土壤水分、选择适宜形态化肥和选种抗污染农作物品种等。另外,国外发达国家在土壤污染防治方面的工作开展得较早 ,许多国家都已建立了相对完善的污染土地识别、评价和处理体系 ,其中美国、德国和日本的土壤保护实践在世界范围内极具代表意义。在国外,有关土壤污染防治法律保护的立法经验很多。美国于1985年和1990年修订的《农业法》希望实现劳动生产率的提高的同时保护资源与环境,实现“持续农业”的发展。另外,1990年在联邦政府实施了“保护计划”管理。1987年为了控制农业水源水质而制定了《水质法》。欧盟到目前为止还没有明确的土壤保护政策,但现有许多欧盟立法都与土壤保护有关。如《关于环境保护、尤其是污泥农用时保护土壤的86/278/EEC指令》对农用污泥作出了规定;《关于废物的75/442/EEC指令》要求废物在处置时不能污染土壤;2004年底前,提出《关于堆肥和生物废弃物指令》,其目的是为了控制潜在的污染,并鼓励使用被批准的混合肥料,等等。日本已经建立了由预防对策和治理对策构成的土壤环境保全体系。有《农用地土壤污染防止法律》(1970)、《市街地土壤污染暂定对策方针》(1986)、《土壤污染环境标准》(1991)、《土壤污染对策法》(2002),等等。《土壤污染对策法》的实施,使得污染治理由被动向主动转化,以前无法计算的环保社会效益可体现为可以计算的经济效益,此种趋势表明日本的土壤环境保护已经呈现出新的阶段特点[3]。这些国外的立法经验对我国土壤污染防治的法律完善具有非常重要的借鉴意义(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。“重视生态补偿机制,是国外土壤污染防治工作中的一大经验,值得我们借鉴。”虞锡君向记者介绍道,生态补偿机制,又称生态系统服务付费,主要原则就是“污染者付费”和“保护者受偿”——由污染事故的责任方治理土壤污染、或者支付土壤污染治理的费用。国外在这方面有过不少成功案例——1972年,美国通过的《纳税人减税法》,目的之一就是以税收方面的优惠措施,来刺激私人资本投资于土壤清洁治理。根据美国政府的报告,其直接结果是吸引了34亿美元的私人投资,8000个受到污染的棕色地块恢复了生产能力。虞锡君表示,在区域联动的基础上确立土壤生态直接补偿制度,或许是我们目前值得努力的方向(长三角土壤污染后果堪忧。)郑进华 彭 强 郑晓琴.浅析我国土壤污染防治的法律问题.[A], 环境法治与建设和谐社会——2007年全国环境资源法学研讨会(2007.8.12~15•兰州)论文集高拯民.我国环境保护科学研究现状与展望lJ1.土壤学报,1989,26 (3):262-272.
因为来自南京大学的教授最近发现了一种新的机制,有一种物质可以促进有机碳固存,这个发现和研究现在已经发表了,所以有待于实现。
原因就是,这种物质和其他的土壤混合在一起的时候,可以实现化学反应,可以帮助有机碳进行再生,所以就可以促进陆地系统的有机碳固存。
农田边界中的生物多样性,中国生态农业学报,2007,已接受模拟氮沉降条件下丛枝菌根真菌对植物相互作用的调节,应用生态学报,2007,18(10):2337-2342稻田生态系统多个物种共存对病虫草害的控制,应用生态学报,2007,18(5):1132-1136高速公路建设对生物的影响及生物廊道设计的意义,科技通报,2007,23(2): 289-293大气CO2倍增对植物根内AMF群落的影响,生态学报,2006,26(1):54-60稻田杂草中提取的天然抗氧化剂作用研究,中国水稻科学,2006,20(2):223-226藻类富集重金属的特点及其应用展望, 应用生态学报, 2006,17(1):118-122丛枝菌根真菌AMF群落物种多样性研究技术,科技通报,2005,21(6):668-673模拟氮沉降对杂草生长和氮吸收的影响,应用生态学报,2005,16(5):951-955模拟铅污染土壤中杂草的菌根形成及对铅的吸收,生态学报,2005,25(6):1325-1330外来杂草加拿大一枝黄花对入侵地植物种子萌发及幼苗生长的化感效应,应用生态学报,2005,16(12):2379-2382大气CO2浓度升高对植物根际微生物及菌根共生体的影响. 应用生态学报,2004,15(12):2388-2392转Bt基因水稻秸秆降解对土壤微生物可培养类群的影响,生态学报,2004,24(1):89-94从日本博士生培养制度看我们应如何改进,中国教育报,2003.09.07,第4版丛枝菌根真菌对植物群落的调节,菌物系统,2003, 22(4): 678- 682农业生态系统中杂草多样性资源的可持续利用, 自然资源学报,2003,18(3):340-346培养条件对杜仲愈伤组织形成及次生代谢过程的影响,浙江大学学报(工学版),2002,36(2):193-198释放后的转抗病虫基因作物对土壤生物群落的影响,生物多样性,2002,10(2):232-237水稻雌性不育材料FS-1胚囊败育的细胞学观察,实验生物学报,2002,35(4):313-318红壤坡地杂草群落VA菌根真菌的宿主物种调查,生物多样性,2001,9(2):122-128水稻耐铁毒性的生理指标研究,应用生态学报,2001,12(1):159-160农业生态系统杂草的生态学功能,生态学杂志,2000,19(4):50-52水稻干胚磷脂酰甘油的饱和度与抗冷性的关系,浙江大学学报(工学版),2000,34(6):624-627远诱1号与遗传工程水稻1号叶片碳同化物中的稳定性碳同位素比值的比较,植物生理学报,1998,24(1):83-85属间远缘杂交后代高产生理基础研究,浙江大学学报(自然科学版),1998,32(1):122-126属间远缘杂交新型水稻灌浆成熟期冠层叶片光合产物分配去向,核农学报,1997,11(4):230-236物种的形成,进化与杂种优势--兼论植物远缘杂交的实质,仲恺农业技术学院学报,1995,8(2):81-86湘中湘东地区早籼稻耐土壤潜育性评价,武汉植物学研究,1992,10(2):139-151植物他感作用的研究前景,青年生态学家,1988,2(1):1-7作物耐盐机制的研究,盐碱地利用,1988,(1):51-53电场对水稻种子发芽和幼苗生长的影响,种子,1986,(5-6):68分蘖力和叶面积系数对产量的影响,耕作与栽培,1985,(2):61-62环境条件与稻米品质,耕作与栽培,1985,(5):38-44栽培条件对米质影响的研究(综述),农业科技译丛,1985,(3):26-30
氨氮超标的处理方法一改善污泥负荷与污泥龄污水中的生物硝化反应属低负荷工艺,负荷越低,硝化进行得越充分,NH3-N向NO3--N转化的效率就越高。F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。负荷越低,硝化进行得越充分,NH3-N向NO3--N转化的效率就越高。与低负荷相对应,生物硝化系统的SRT一般较长,因为硝化细菌世代周期较长,若生物系统的污泥停留时间过短,即SRT过短,污泥浓度较低时,硝化细菌就培养不起来,也就得不到硝化效果。SRT控制在多少,取决于温度等因素。对于以脱氮为主要目的生物系统,通常SRT可取11~23d。氨氮超标的处理方法二改善回流比生物硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大,通常回流比控制在50~100%。主要是因为生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐,若回流比太小,污水处理中的活性污泥在二沉池的停留时间就较长,容易产生反硝化,导致污泥上浮。氨氮超标的处理方法三改善水力停留时间生物硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺长,因为硝化速率较有机污染物的去除率低得多,因而需要更长的反应时间。至少应在8h以上。氨氮超标的处理方法四改变BOD5/TKN比TKN系指水中有机氮与氨氮之和,入流污水中BOD5/TKN是影响硝化效果的一个重要因素。很多城市污水处理厂的运行实践发现,BOD5/TKN值最佳范围为2~3左右。BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化细菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同样运行条件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。氨氮超标的处理方法五改变溶解氧硝化细菌为专性好氧菌,无氧时即停止生命活动,需保持生物池好氧区的溶解氧在2mg/L以上,特殊情况下溶解氧含量还需提高。硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧区的溶解氧在2mg/L以上,特殊情况下溶解氧含量还需提高。氨氮超标的处理方法六改变温度冬季时污水处理厂特别是北方地区的污水处理厂出水氨氮超标的现象较为明显因为硝化细菌对温度的变化也很敏感,当污水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降,当污水温度低于5℃时,其生理活动会完全停止。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。氨氮超标的处理方法七改变pH尽量控制生物硝化系统的混合液pH大于7.0,因为硝化细菌对pH反应很敏感,在pH为8~9的范围内,其生物活性最强,当pH<6.0或>9.6时,硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。
含有氨氮污水的处理: 进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。 整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法。 生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。 二沉池的污泥一部分回流至。生活污水处理:1、农村生活污水治理方法生活污水→化粪池→厌氧池→人工湿地(种植根系发达、喜湿、吸收能力强的美人蕉、水葱、菖蒲等植物)经“过滤”后排放的方法进行处理,主要适用于农村分散生活污水处理,建成后运行费用基本为零,使用寿命在10年以上。2、城市生活污水治理方法将城市生活污水输送到城市周围的农村,利用农村广阔的土地来净化城市生活污水。将是一劳永逸与一举多得的好方法。以日供应生活用自来水100W立方的大中型城市为例:普通的污水处理设施造价1000元/立方。
氨氮超标的原因有污水来源、外部影响、硬件设备以及反应时间等。
污水中过量的氨氮不仅会引起藻类水华,而且会导致黑水和污水,甚至对人类和生物产生有害影响。环保局对氨氮指标有明确的标准,若氨氮超标未经处理,污水处理厂将面临限期整改。
水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐,如果长期饮用,水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺,对人体健康极为不利。氨氮可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。
氨氮超标的处理方法:
吹脱工艺是通过调节pH值,将废水中的离子态铵(NH4+)转化为分子态氨,然后用空气或蒸汽吹出。氨蒸馏工艺将焦化过程中的化学分离废水和残余氨水蒸馏出来,经过氨蒸馏处理后,可降低nh3—n含量,为下一步生化处理提供必要的预处理。
生物法在反硝化细菌的作用下,将水中的有机氮转化为铵态氮,进而转化为硝态氮和氮素。工艺处理后,氨氮浓度一般在100ppm左右,可在工艺后端加入氨氮去除剂,进行氨氮降解到达标。
化学法利用氨氮去除剂的氧化作用分解氨氮,这种方法下的氨氮分解效率快,处理时间快,一般都直接在出水口投加药剂使用,没有过多繁琐的操作。希洁氨氮去除剂,能在5~6分钟左右降解氨氮,并且浓度好调节,灵活性强,根据不同的浓度投加不同的药剂量就能很好地控制氨氮的浓度了。离子交换法沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐,一般作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石。但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且再生液仍为高浓度氨氮废水,需再处理。A/O系统A/O脱氮除磷系统,即缺氧、好氧脱氮除磷系统。其工艺流程是让废水依次经历缺氧、好氧两个阶段,故人们通称为缺氧、好氧脱氮除磷系统,简称A/O系统。目前实际投入运行的有短程硝化反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺,但它们的工艺条件要求严格,特别是对溶解氧的要求更为严格,在实际应用中很难控制;其他新型脱氮技术也只是在实验研究阶段。拓展资料氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。 动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。同时,人畜粪便中含氮有机物很不稳定,容易分解成氨。因此,水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氮。
陆地生态系统碳循环、碳源汇格局及其驱动机制,以及陆地生态系统的固碳潜力及其可持续性是当前国际气候变化科学界广泛关注的前沿科学问题。目前,国际上关于生态系统碳固持潜力及其维持机制认识明显不足,尤其是对土壤系统的关键碳过程及其稳定性变化,导致陆地生态系统碳汇潜力的评估结果存在着极大的不确定性。因此,迫切需要深入开展陆地生态系统碳循环机制、关键过程和碳源汇格局及其驱动力机制的研究,藉以增强对全球气候变化和生态系统管理对陆地生态系统固碳潜力及其不确定性的科学认识。过去几十年,生态学家们在全球范围内针对气候变化、土地利用对碳循环时空动态的影响开展了大量的研究,认为陆地生态系统在调节全球碳平衡和减缓全球气候变化中起着重要作用。20世纪80—90年代,全球陆地生态系统每年净吸收1—4Pg (1Pg =1015g)的碳,这抵消掉了约10%—60%的化石燃料燃烧释放的碳。但仍不能确切解释碳排放与碳吸收的收支不平衡的现象,这中间存在一个巨大的未知汇。陆地生态系统碳汇的时空分布及其不确定性,主要缘于陆地生态系统类型的多样性、结构复杂性、时空分布的异质性,以及陆地生态系统和气候变化之间相互作用的关系复杂性和人类活动对陆地生态系统的干扰,还有碳储量、碳汇的监测与评估的方法学等等,造成了陆地生态系统碳汇及其变化的不确定性。关于陆地生态系统最大碳汇的阈值尚未科学定论。经典生态学理论认为与非成熟森林相比,成熟森林作为碳汇的功能较弱,甚至接近于零,“成熟森林碳循环趋于平衡”是现今大量生态学模型的基础。而我国中科院华南植物园周国逸博士研究团队通过25年持续观测, 发表在2006年《科学》杂志的研究成果,揭示我国南亚热带成熟的老林龄在1979-2003年SOM浓度平均每年增加0.035%,SOM储量增加0.61吨/年/公顷,即成熟森林土壤可持续积累有机碳。国际著名期刊《科学》和《自然》认为该研究奠定了成熟森林作为新的碳汇的理论基础,有力地冲击了成熟森林土壤有机碳平衡理论的传统观念,将从根本上改变学术界对现有生态系统碳循环过程的看法。这一发现有可能将从根本上颠覆学术界对现有生态系统碳循环过程的理论,对全球碳循环研究产生深远影响。北京大学城市与环境学院朴世龙与方精云研究小组及合作者在2009年《自然》杂志上发表的研究成果,采用土地利用和资源清查数据、大气CO2浓度观测数据、遥感数据以及气象数据,并结合大气反演模型和基于过程的生态系统碳循环模型,综合研究了中国陆地碳汇/源的时空格局及其机制,得出中国陆地生态系统是个碳汇。但是,我国中高纬度的北方地区并不是陆地碳汇,而陆地碳汇却发现主要分布在南部,主要缘于大规模造林和灌丛植被的恢复重建形成的碳汇。这一结论与国际社会普遍认为北半球中高纬度地区是陆地生态系统的碳汇的结论并不一致,再次表明了陆地生态系统碳汇的时空变异性及不确定性。上述两项标志性的研究成果,显示出我国生态学研究对全球变化科学的贡献,科学阐述了中国陆地生态系统在中国乃至全球碳平衡中的巨大作用,也得到了国际社会的普遍赞誉。中国还将继续推进生态建设和加强陆地生态系统的有效管理,以扩大和增强陆地生态系统的碳汇潜力。在中国应对气候变化的国家方案中,确定了继续实施林业生态建设工程,扩大森林面积,力争实现森林碳汇数量比2005年增加约0.5亿吨二氧化碳的目标。胡锦涛主席代表中国政府在2009年联合国大会上庄严承诺,中国将在2020年前,再净增森林面积4000万公顷,增加林木蓄积13亿立方米,藉以实现中国对增加全球碳汇的贡献(初步估计可增加碳吸收16.25亿吨-19.5亿吨,折合二氧化碳59.26亿吨-71.12亿吨)。然而,大规模植被建设需要相应匹配的水资源支持,水资源的有效性与时空变化的异质性必然影响陆地生态系统的固碳潜力,以及产生固碳能力的不确定性。因此,区域植被建设的水、碳平衡及其调控将成为关注的核心问题。包括IPCC报告在内的相关研究显示,陆地生态系统碳收支的最大不确定性在于土壤碳储量和变率的科学估算。Johnston et al. (2004) 发表在《生态环境前沿》的文章将土壤系统的研究面临的挑战概述为两个主要方面:1)土壤系统的结构和过程我们无法直接观察到,地上系统的研究方法(遥感方法等)无法直接应用到土壤系统;2)土壤是一个动态系统,随地下环境的改变而变化。土壤系统是由植物、微生物和动物的残体和代谢产物共同构成的一个复杂的混合体,并且土壤系统包含了固体、液体和气体三种基质。对土壤系统这个复杂的“黑箱”的各个组分分解研究的同时,它的功能也会发生变化。土壤碳储量和动态变化的科学估算的准确性受限于研究者对关键的土壤过程理解程度和土壤系统和全球变化之间相互作用的复杂性。因此,研究者需要清楚掌握控制土壤有机碳化学性质、形成过程和稳定固持的关键机制,并且包括增加土壤固碳潜力和持续固碳能力的技术和方法。Johnston et al. (2004) 总结了当前土壤碳研究需要重视的几大关键问题:1)目前受土壤容重测定方法的限制,土壤容重测定的准确度较低,导致目前对土壤碳储量的计算误差;2)准确计算源于根系的土壤碳库需要深入了解根系生命周期的动态过程,而目前的方法尚需改进和提高;3)考虑根系、土壤微生物和土壤动物在历史过程中的协同进化效应,有助于理解当前的土壤碳循环过程;4)土壤动物是调控土壤碳动态的关键因子。需加强在全球变化背景下,土壤动物入侵对土壤碳动态影响的研究;5)随城镇化的加快和湿地面积的减少,土地利用方式的改变对土壤碳过程的影响需要考虑;6)需要获取更全面的有关全球变化造成的极端气候,如干旱、火灾和土壤侵蚀等,对土壤碳储量和碳动态产生影响的数据和信息。基于上述陆地生态系统土壤碳关键过程和机制研究面对的挑战和问题,未来的研究需要改进现有的测定技术,如采用地面穿透雷达、激光分解波谱、13C核磁共振和热解质谱测量等土壤原位和非破坏性分析的技术和手段。综合人工调查数据、网络长期监测数据和建模等研究方法,并且整合生态学、地球化学和化学等领域的技术和资源,以减少对陆地生态系统土壤碳储量和变率的科学估算的不确定性,建立与人类经济社会发展相协调的土壤持续固碳的管理体系。人类活动已经明显的改变了全球碳循环。森林作为陆地上最大的生态系统,在调节全球碳循环的过程中具有重要的作用。如何通过森林经营管理增强森林减缓和适应气候变化的能力是当前国际上关注的焦点。土壤是陆地生态系统最大的碳库,土壤碳储存与释放的平衡发生微小变化即会对温室气体产生很大影响。森林保护、恢复、造林再造林等经营管理措施可以直接影响森林生物量碳库,并且能够通过改变凋落物数量和化学性质及土壤有机质分解影响土壤碳库。综合已有的研究结果,维持森林的高生产力带来的碳输入,并且避免由于土壤干扰等造成的碳释放是提高土壤碳储量和土壤持续固碳能力的有效森林经营管理方式。但是,土壤有机碳是由不同有机组分构成的高异质性混合体,结构的差异决定了性质的不同,并且碳稳定地固持在土壤中是一个漫长而又复杂的过程,关于森林经营管理对土壤固碳潜力和持续固碳能力的影响仍有很多不确定性。目前的研究较多的关注了森林生态系统管理对土壤有机碳储量的影响,而对土壤碳是否能稳定并持续的固持及其维持机制的研究较少。综合研究森林经营管理对土壤有机碳储量、化学组成及其稳定性的影响有助于更全面地评价森林生态系统的可持续固碳潜力。我国人工林发展十分迅速,人工林面积居世界第一,已经逐渐成为世界森林资源的重要组成部分。提高人工林的碳汇功能和持续固持能力是林业减缓气候变化的重要途径之一,并在京都议定书中予以肯定。目前,国内外人工林均存在树种单一,特别是人工针叶纯林所占比例较大,生态稳定性较差和生态服务功能低等亟待解决的问题。欧洲国家近年来主要通过增加阔叶树比例和采用近自然林经营模式改造人工林藉以提高人工林的多样性和生态稳定性。世界范围内热带地区也正通过造林再造林及可持续森林管理恢复退化的土地。因而,如何通过合理的森林经营模式,包括造林树种的选择、林分抚育和采伐措施等,提高人工林的经济、社会效益并且获得最大化的固碳潜力成为国内外关注的焦点。在中国广西,我们选择了树龄25a的马尾松、红锥、火力楠和米老排4类主要的亚热带人工林类型,研究了不同造林树种对土壤碳储量,碳库稳定性和温室气体排放的影响。预期从森林土壤固碳潜力和持续固持能力考虑,为在亚热带地区筛选造林树种提供科学依据。研究结果表明:(1)不同树种对土壤碳储量的影响仅表现在土壤表层(0-10 cm);(2)马尾松林土壤碳储量比红锥、火力楠和米老排林分别低11%、19%和18%;(3)13C核磁共振波谱显示马尾松林土壤碳的稳定性高的组分比例明显高于红锥、火力楠和米老排林;(4)马尾松林比其他三种阔叶林具有较低的土壤CO2和N2O排放速率,并且具有较高的土壤CH4吸收速率。以上结果说明红锥、火力楠和米老排3种阔叶林虽然比马尾松林有较高的土壤碳储量,但土壤碳的稳定性较低并且土壤温室气体排放较高。因此,在我国亚热带地区,从森林土壤的固碳潜力和持续固持能力考虑,马尾松等人工针叶林应该与人工阔叶林均衡发展,空间上合理配置森林类型,维持适宜的森林景观多样性,森林的经营管理需要综合考虑树种对土壤碳储量及其稳定性的影响。很多研究表明随林龄升高,土壤表面碳通量随之改变。事实上,在研究林龄与土壤呼吸的关系时,大多数研究只测定了总的土壤呼吸通量,而较少研究区分了自氧和异氧呼吸对土壤总呼吸的贡献。然而,根呼吸占土壤呼吸的比例是不可忽视的,占到了土壤呼吸总量的10-90%。另外,目前大多数的土壤呼吸模拟模型并未分别估计土壤呼吸中的自氧和异氧组分,而近来有研究表明,土壤呼吸中自氧和异氧呼吸具有不同的温度敏感性,也就是两个组分对气候变化的响应是有差异的,因而有必要对两种组分进行区分研究。通过区分土壤呼吸不同组分,不仅可以阐明土壤呼吸随林龄的变化规律,还可以进一步阐明土壤呼吸随林龄的变化规律是由土壤呼吸中哪个组分的贡献起到了更关键的作用。因此,了解不同林龄土壤呼吸的控制因素对于估计中国森林碳收支具有重要意义。通过暖温带地区典型群落锐齿栎年龄序列(幼林,中龄林,成熟林,过熟林)土壤自氧和异氧呼吸研究发现:1) 各林龄根系呼吸的时间变异同异氧呼吸一样,可以很好的被土壤温度所解释。但不同林龄根系呼吸的季节格局存在差异,即不同林龄间物候特征可能存在差异;2) 不同林龄土壤自氧,异氧呼吸存在显著差异。土壤总呼吸随林龄增加而增加。土壤异氧呼吸也随林龄增加而增加;3)土壤表层的轻组有机碳库很大程度上解释了土壤异氧呼吸的空间变异。我们没有发现细根生物量与根系呼吸很好的相关性,但土壤基础呼吸很大程度上依赖于细根生物量,表明根际对土壤呼吸的影响;4)异氧呼吸表面温度敏感性高于自氧呼吸,表明该地区土壤微生物呼吸对未来气候变化将更加敏感;5)林龄增加造成了成熟林和过熟林土壤毛管空隙度的降低,一定程度上解释了这两种林龄较高的土壤呼吸通量,尤其在土壤水分含量较高时解释程度更高。以上结果表明,组分分离在评价林龄对土壤呼吸影响时的重要性;该区土壤异氧呼吸对未来全球变暖响应较自氧呼吸更加敏感。通过以上研究,了解了部分典型的森林管理模式下土壤固碳潜力和持续固碳能力的变化规律,增强了对我国陆地生态系统固碳潜力评估的不确定性的理解。但是,对我国陆地生态系统管理影响土壤碳截获的关键科学问题仍需进一步地深入探讨专家简介:中国林业科学研究院副院长、研究员,森林生态学首席专家,博士生导师,长期从事森林生态系统与森林景观生态学研究,涉及生产力生态学、养分循环、恢复生态学、生态水文学和全球变化对森林影响机制等方面研究。国家级垮世纪学术技术带头人,国家杰出青年基金获得者。曾取得过国家科技进步二等奖二项、省部级科技进步三等奖三项,获第四届中国林业青年科技奖,主编或参编的学术专著有10部,在国内外发表学术论文120余篇。
针对土壤侵蚀的形成原因,对策如下:一、水利工程措施1.坡面治理工程按其作用可分为梯田、坡面蓄水工程和截流防冲工程。梯田是治坡工程的有效措施,可拦蓄90%以上的水土流失量。梯田的形式多种多样,田面水平的为水平梯田,田面外高里低的为反坡梯田,相邻两水平田面之间隔一斜坡地段的为隔坡梯田,田面有一定坡度的为坡式梯田。坡面蓄水工程主要是为了拦蓄坡面的地表径流,解决人畜和灌溉用水,一般有旱井、涝池等。截流防冲工程主要指山坡截水沟,在坡地上从上到下每隔一定距离,横坡修筑的可以拦蓄、输排地表径流的沟道,它的功能是可以改变坡长,拦蓄暴雨,并将其排至蓄水工程中,起到截、缓、蓄、排等调节径流的作用。2.沟道治理工程主要有沟头防护工程、谷坊、沟道蓄水工程和淤地坝等。沟头防护工程是为防止径流冲刷而引起的沟头前进、沟底下切和沟岸扩张,保护坡面不受侵蚀的水保工程。首先在沟头加强坡面的治理,做到水不下沟。其次是巩固沟头和沟坡,在沟坡两岸修鱼鳞坑、水平沟、水平阶等工程,造林种草,防止冲刷,减少下泻到沟底的地表径流。在沟底从毛沟到支沟至干沟,根据不同条件,分别采取修谷坊、淤地坝、小型水库和塘坝等各类工程,起到拦截洪水泥沙,防止山洪危害的作用。3.小型水利工程主要为了拦蓄暴雨时的地表径流和泥沙,可修建与水土保持紧密结合的小型水利工程,如蓄水池、转山渠、引洪漫地等。二、生物工程措施生物工程措施是指为了防治土壤侵蚀、保持和合理利用水土资源而采取的造林种草,绿化荒山,农林牧综合经营,以增加地面覆被率,改良土壤,提高土地生产力,发展生产,繁荣经济的水土保持措施,也称水土保持林草措施。林草措施除了起涵养水源、保持水土的作用外,还能改良培肥土壤,提供燃料、饲料、肥料和木料,促进农、林、牧、副各业综合发展,改善和调节生态环境,具有显著的经济、社会和生态效益。生物防护措施可分两种:一种是以防护为目的的生物防护经营型,如黄土地区的塬地护田林、丘陵护坡林、沟头防蚀林、沟坡护坡林、沟底防冲林、河滩护岸林、山地水源林、固沙林等。另一种是以林木生产为目的的林业多种经营型,有草田轮作、林粮间作、果树林、油料林、用材林、放牧林、薪炭林等。三、农业技术措施水土保持农业技术措施,主要是水土保持耕作法,是水土保持的基本措施。它包括的范围很广,按其所起的作用可分为三大类:1.以改变地面微小地形,增加地面粗糙率为主的水土保持农业技术措施:拦截地表水,减少土壤冲刷,主要包括横坡耕作、沟垄种植、水平犁沟、筑埂作垄等高种植丰产沟等。2.以增加地面覆盖为主的水土保持农业技术措施:其作用是保护地面,减缓径流,增强土壤抗蚀能力,主要有间作套种、草田轮作、草田带状间作、宽行密植、利用秸秆杂草等进行生物覆盖、免耕或少耕等措施。3.以增加土壤入渗为主的农业技术措施:疏松土壤,改善土壤的理化性状,增加土壤抗蚀、渗透、蓄水能力,主要有增施有机肥、深耕改土、纳雨蓄墒、并配合耙耱、浅耕等,以减少降水损失,控制水土流失。防治土壤侵蚀,必须根据土壤侵蚀的运动规律及其条件,采取必要的具体措施。但采取任何单一防治措施,都很难获得理想的效果,必须根据不同措施的用途和特点,遵循如下综合治理原则:治山与治水相结合,治沟与治坡相结合,工程措施与生物措施相结合,田间工程与蓄水保土耕作措施相结合,治理与利用相结合,当前利益与长远利益相结合。实行以小流域为单元,坡沟兼治,治坡为主,工程措施、生物措施、农业措施相结合的集中综合治理方针,才可收到持久稳定的效果。
影响土壤侵蚀的因素分为自然因素和人为因素
请参考这篇文献《离子色谱法测定水中氨氮含量》【题名】离子色谱法测定水中氨氮含量【作者】杨文英 王艳春【机构】北京市通州区疾病预防控制中心,北京101100【刊名】《中国卫生检验杂志》 2005年第15卷第11期,1338-1339页【关键词】离子色谱法 氨氮 水【文摘】目的:用离子色谱法测定水中的氨氮含量。方法:采用DX-120型离子色谱仪,选用IonPac CS12A分离柱,淋洗液为20mmol/L甲烷磺酸,流速为0.60ml/min,电导检测器。结果:氨氮浓度在0.04—2.0mg/L范围内具有较好的线性关系,相关系数为0.9997,检出限为0.010mg/L。测定方法具有较好的精密度和准确度,相对标准偏差为0.82%,加标回收率在 95.2%-107.0%之间。在Na^+离子浓度不影响氨氮测定的条件下,与纳氏试剂分光光度法做对比实验,两种方法测定结果无显著性差异。结论:该方法操作简便、快速、无污染,可用于水中氨氮含量的分析。建议您可以到行业内专业的网站进行交流学习!分析测试百科网这块做得不错,气相、液相、质谱、光谱、药物分析、化学分析、食品分析。这方面的专家比较多,基本上问题都能得到解答,有问题可去那提问,网址百度搜下就有。
2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关,而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来,人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 1.1化学氧化 水质处理常用氯氧化,当有机污染尚未得到去除时,会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开,对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性,又可除嗅、脱色,去除铁、锰,但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 1.2加吸附剂粉末炭 粉末炭,具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点,但由于耗费较高(约105元/m^3左右),一般只有在消除冲击性污染时采用,投加量需10~20mg/L,现在一些水污染事件中就曾应用过此技术,此外还可以通过此技术对原水进行控制,并将该技术演化,如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 1.3调节pH 由于投加酸与碱,运行成本增加,又在原水中增加无机离子,在我国很少采用,国外在此方面研究较多,这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的,这一点也被业内广泛认可。 1.4生物预处理 20世纪70年代以来,生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除,从而改善水的混凝沉淀性能,使后续工艺较好的发挥作用,提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 2.1高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术,并受到了许多的关注,在水处理中有广泛的应用,高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 2.1.1臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位,常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等,在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来,由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制,使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题,如臭氧发生的成本高,而利用率偏低,臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强,在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物,且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此,提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合,形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 2.1.2超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO:Supercritical Water Oxidation)”技术,应用较多。超临界水有优良的溶剂特性,增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率,在常温常压下的值较高(78),在高温高压下的己烷和甲醇等无极性,与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2~30左右)。因此,在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点: 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳,使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快,单位时间内处理量大,装置小型化。 4) 与焚烧炉不同,不需要烟筒,不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应,或易于控制原子团的反应,这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理,是极好的环境处理技术。 2.1.3光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量,在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。 2.1.4超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化,表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解,将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点,同时,还伴有杀菌消毒功效,是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中,尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用,国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺,如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中,取得了较好的处理效果。 2.2膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识,各种人工合成膜也应运而生,其种类繁多,作用也千差万别,但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物,省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制,而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术, 优点是水处理成本低, 平均处理效果较好。此外, 水源污染加剧, 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势, 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步, 材料学的发展,这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见, 未来的水处理, 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康,唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京:化学工业出版社,2010,5 [2]苑宝玲,王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京:化学工业出版社,2006,1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社,2008,8 作者简介: 阚沙沙(1992-),女,汉族,吉林松原人,郑州大学,水利与环境学院,给水排水工程. 郭丹丹(1991-),女,汉族,河南许昌人,郑州大学,水利与环境学院,给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看: 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)
因为氨氮这两个营养元素是目前造成国内河流湖泊富营养化的直接因素,所以用氨氮含量作为废水指标。富营养化是指生物所需的氨、氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶氧量下降,鱼类及其它生物大量死亡的现象。大量死亡的水生生物沉积到湖底,被微生物分解,消耗大量的溶解氧,使水体溶解氧含量进一步急剧降低,水质恶化,以致影响到鱼类的生存,大大加速了水体的富营养化过程。水体出现富营养化现象时,由于浮游生物大量繁殖,往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河湖泊中叫水华(水花),在海中叫赤潮。在发生赤潮的水域里,一些浮游生物暴发性繁殖,使水变成红色,因此叫“赤潮”。这些藻类有恶臭、有毒,鱼不能食用。藻类遮蔽阳光,使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去,腐败后放出氨、氮、磷等植物的营养物质,再供藻类利用。这样年深月久,造成恶性循环,藻类大量繁殖,水质恶化而又腥臭,水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。因此通过检测水中氨氮含量可以大致判断水质的情况。。
纳氏试剂比色法测水中氨氮常见问题探讨论文
摘要: 纳氏试剂比色法测定水中的氨氮,因方法简便、快速、灵敏度高而广泛应用于水中氨氮检测。文章初步探讨了纳氏试剂比色法测定氨氮的几个应注意的问题:预处理方法的选择;水样中干扰的消除;配制酒石酸钾钠溶液及纳氏试剂应注意的问题以及显色条件的控制等等。
关键词: 纳氏试剂比色法,预处理,纳氏试剂,显色条件
1预处理方法的选择
水样带色或浑浊以及含其他干扰物质,影响暗淡的测定,因此需要相应的预处理,对于较清洁的水样可采用絮凝沉淀法[1],对严重污染的水或工业废水,则用蒸馏法[1]预处理以消除干扰。其中因前者更简单快捷,成为首选的方法。
1.1絮凝沉淀法及改进
1.1.1仪器
100ml具塞量筒或比色管
1.1.2试剂:
(1)10%硫酸溶液
(2)25%氢氧化钠溶液
1.1.3步骤
取100ml水样于具塞量筒或比色管中,加入1ml10%硫酸锌溶液和2~4滴25%氢氧化钠溶液,调pH值10.5左右,混匀,静置使沉淀。取适量上清液备用。在此处有一方法的改进,就是没用滤纸过滤,而是取静置后的上清液。静置的时间视取样时不能取到絮状物为准。
1.1.4讨论:《在水和废水监测分析方法》第四版中,经絮凝沉淀后的水样使用无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml后的滤液。有实验表明,不同滤纸或同种滤纸但不同张之间铵盐含量差别很大,有些含量较高的滤纸虽多次用水洗涤,但仍达不到实验要求。因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检,淋洗时要少量多次。也有研究发现滤纸中约有0.25%的可溶物和滤纸平均失重0.58%,这些可溶物将影响到分析结果的准确性。直接取上清液避免了这一弊端。
2水样中各种干扰的消除:
在实际工作中,由于样品千差万别,干扰物复杂多样,有时会出现样品经絮凝沉淀预处理后显色溶液浑浊的现象,严重影响透光率,造成结果偏高,这时要用蒸馏预处理法。方法参见《水和废水监测分析方法》(第四版)
2.1色(浊)度干扰的消除。
取50mL水样于50mL比色管中,加1.00mL酒石酸钾钠溶液,加1.00mL15%氢氧化钾溶液,测量吸光度(校正吸光度),水样经纳氏试剂比色后测得吸光度减去校正吸光度。
2.2金属离子干扰的消除。
在碱性环境中,金属离子容易发生水解,一般加入酒石酸钾钠络合;含有汞盐可加少量硫代硫酸钠络合而掩蔽;含有Mn2+时,用50%酒石酸钾钠1.00mL+2%Na2EDTA1.00mL代替纯酒石酸钾钠能掩蔽Mn2+干扰[2];含有大量Cu、Fe等金属离子,采用蒸馏法进行预处理后,再测定。
2.3有机物干扰的消除。
水样中含有甘氨酸、肼和某些胺类等有机物时,调节水样pH值到9.5左右,对其进行蒸馏处理;含有酮类、醛类和其他胺类时,在pH值较低情况下,用煮沸方法除去。
2.4显色溶液浑浊的应对措施
用絮凝沉淀法预处理后取上清液,加入酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂后,有时会出现浑浊现象,严重影响透光率,误差非常大。笔者在测污水处理厂的'出水水样是经常会遇到此情况,不加酒石酸钾钠显色溶液不浑浊,由此可见是酒石酸钾钠的问题,可用(3.1)方法提纯后的酒石酸钾钠溶液,再不行就用蒸馏法预处理后测定。
3试剂配制应注意的问题
药品的纯度及试剂的配置方法都影响到实验结果。
3.1酒石酸钾钠纯度直接关系到测定结果,导致实验空白值高和引起实际水样浑浊,影响测定需要对其溶液进行提纯,以去除其中的铵盐。实际工作中,有两种处理方法。
①采用纳氏试剂对酒石酸钾钠溶液(50%)进行提纯,纳氏试剂加入量为酒石酸钾钠溶液体积2%,空白吸光度最小且基本稳定;
②向酒石酸钾钠溶液中加少量碱液,煮沸蒸发至50mL左右,冷却并定容至100mL。试验表明:经以上两种方法提纯后空白值也能满足分析测定要求。
3.2纳氏试剂的配制
了解纳氏试剂测氨氮的显色原理有利于理解纳氏试剂的配制方法,原理如下:2K2[HgI4]+3NaOH+NH3→NH2HgIO+3NaI+4KI+2H2O
纳氏试剂的配制有两种方法,均能产生显色基团[HgI4]2—,第一种配制方法用氯化汞和碘化钾,关键在于把HgCl2的加入量,这决定着获得显色基团含量的多少,进而影响方法的灵敏度。但方法未给出HgCl2的确切用量,需要根据试剂配制过程中的现象加以判断,经验性强,因而较难把握。有人据经验总结出HgCl2与KI的用量比为0.44∶1时(即8.8gHgCl2溶于20gKI溶液),效果很好。在此不再赘述,第二种方法用碘化汞和碘化钾:称取16g氢氧化钠,溶于50ml水中,充分冷却至室温。另称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水,将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中,用水稀释至100ml。在此尤其要注意碘化汞与碘化钾的比例,I—不能过量,否则反应会逆向进行,显色基团[HgI4]2—减少,纳氏试剂颜色变浅,用此纳氏试剂做出的氨氮工作曲线低点显色不灵敏,几乎没有差别,线性很差,实验失败。碘化汞微溶于水,溶液中存在I—的碱性溶液中反应生成[HgI4]2—红色沉淀才消失,过量时以红色碘化汞沉淀的形式存在,不会使显色反应逆向进行,因此在实际工作中应使碘化汞稍稍过量,配制好的的纳氏试剂静置后弃去沉淀,小心倒入聚乙烯瓶中,密塞,低温保存。
4显色反应条件的控制
4.1 反应温度、时间。实验表明:反应温度为25℃时,显色最完全,反应时间为10~30min,溶液颜色较稳定。实际工作中,显色温度控制在20℃~25℃,时间控制在10min左右,快速测定,以确保监测数据准确可靠。
4.2反应体系pH值。水样pH值的变化对显色有显著影响,水样呈中性或碱性,测定结果相对偏差符合分析要求,水样呈酸性无可比性。实验发现[3],当水样呈酸性时测定值为0.24mg/L ,呈碱性时测定值为1.03 mg/L ,呈中性时测定值为0.92 mg/L。实验表明[4]:当溶液pH<11时,不能使溶液中nh4+全部转化为nh3,使测定结果偏低;当ph>11时,99%以上NH4+ 转化为NH3。在测定水样时先调整pH至中性,加入纳氏试剂后体系pH值在11.8~12.4为宜。实际工作中,配制较强缓冲能力的氢氧化钾-酒石酸溶液(浓度比为2.54:1),能够更好地控制体系pH值。
结论:纳氏试剂比色法测水中氨氮,灵敏度高,操作简便,易于推广,对于不同的水样要选择不同的预处理方法,否则会给结果带来很大误差,对于相对清洁,干扰较少的水样可采用简单省时的絮凝沉淀法,采用此法时可用取上清液的方法,以避免滤纸过滤引进的氨氮污染。对于污染严重,干扰物较多的水样应用蒸馏法予以预处理。针对不同的干扰物应分别采取相应的消除措施。试剂的配制也很关键,对市售酒石酸钾钠予以提纯以消除高铵盐带来的误差,纳氏试剂的配制碘化汞应稍稍过量,出现少量的红色沉淀不影响实验结果,相反,碘化钾过量会导致显色不灵敏,实验失败。控制显色的时间、温度及反应体系的pH值也结果准确可靠的重要条件。
参考文献:
[1]国家环境保护总局,《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法.—4版. [M]北京:中国环境科学出版社 2002
[2]丁建森,李 凌. 饮用水中锰对氨氮检测影响的探讨[J] 上海预防医学杂志,1997 ,9 (10) :474 – 475
[3] 苏爱梅,王俊荣. 氨氮测定过程中有关问题的探讨[J] 干旱环境监测,2003,17(2):123-125
[4] 陈国强,卢明宇. 应用离子选择电极法测定生活污水中的氨氮[J].重庆环境科学,1998 ,20(3):58-90