六、含氮化合物

1、引导问题

供水系统中的氨来自新陈代谢、农业和工业的加工处理以及氯胺消毒，密集饲养动物会大幅度增加地面水中的氨量。厌氧地下水含有的氨可高达3mg／L。氨与消毒剂氯作用，在配水系统中减弱消毒效果，使除锰的过滤器失效，产生味觉和嗅觉问题，其测定方法见污水氨氮测定。

当对健康有高度危险的化学物广泛存在但并不被知晓的情况下，就有可能发生严重问题，甚至产生危机，这是由于长期慢性暴露而造成的危害所致，浅层和的非承压含水层可能受到排放水或农业活动废水的渗漏、污染(如病原体、硝酸盐和农药)，受到当地污水(病原体和硝酸盐)和工业废水的污染。

硝酸盐(nitrate)和亚硝酸盐(nitrite)是自然存在的离子，是氮循环的组成部分。硝酸盐主要用作无机肥料，而亚硝酸钠用作食物防腐剂，特别是用于腌肉类。在地下水和地表水中硝酸盐浓度通常较低，但受耕地中硝酸盐渗沥或径流的影响，或受人和动物排泄物中氨及类似物质的污染而达到高浓度。地表水中硝酸盐可达10mg／L，地下水中可达50mg／L。在缺氧条件下，可能形成和积存亚硝酸盐。氯胺消毒时，如果没有生成的足量的氯胺，可能在输配水系统内生成亚硝酸盐。亚硝酸盐还可以是微生物活动的结果，这种活动可能是间歇性的，配水系统中的硝化作用可以增加亚硝酸盐的浓度，通常可达0.2～1.5mg／L。应该对系统仔细地进行定期监测，确认消毒剂水平、微生物质量和亚硝酸盐水平，改进处理方法，保持水质安全。

硝酸盐可在婴儿胃中还原成亚硝酸盐，婴儿胃内酸度较低，母乳中硝酸盐浓度相对较低，而人工喂养的幼小婴儿就有暴露于饮水中硝酸盐／亚硝酸盐的风险。胃细菌将硝酸盐还原成亚硝酸盐的作用在婴儿是比较高的，亚硝酸盐能将血红蛋白(Hb)氧化为高铁血红蛋白(metHb)，metHb；不能输送氧气到全身，当metHb浓度达到正常Hb浓度的10％或以上时，出现氧气运输能力减低的症状，称作高铁血红蛋白血症，即所谓“蓝色婴儿症”，会出现紫绀，当浓度更高时就会窒息。此外，婴儿缺乏metHb还原酶，这种酶的作用是将metHb还原成Hb。亚硝酸盐可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质，在pH较低的酸性条件下，有利于亚硝胺类的形成。

2、方案描述

利用硝酸盐在220nm波长具有紫外吸收而在275nm波长不具吸收的性质进行测定，于275nm波长测出有机物的吸收值在测定结果中校正。

紫外法与比色法或分光光度法是相似的，某些有机化合物吸收紫外线(波长190～380nm)，吸收强度与它们的浓度成比例，测定275nm波长的吸收值予以校正。浊度的干扰可以经0.45μm膜过滤除去，也可加氢氧化铝悬浮液并过滤。碳酸盐的干扰用盐酸酸化去除。

在pH1.7以下，水中亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺重氮化，再与盐酸N-(1-萘)-乙二胺产生偶合反应，生成紫红色的偶氮染料，在540nm波长处有最大吸收，比色定量。

3、方案实施

【硝酸盐】

(1)试剂

无硝酸盐纯水：采用重蒸馏或蒸馏-去离子法制备，盐酸溶液(1+11)。

硝酸盐氮标准贮备液[p (NO₃^--N)=100μg／mL]：称取0.7218g经105-110⁰C烘干2h的优级纯硝酸钾(KNO₃)溶于无硝酸盐纯水中，移至三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6个月。

硝酸盐氮标准使用液[p(NO₃^--N)=10μg／mL]。

(2)仪器

用于配制试剂及稀释样品。

(3)水样预处理

吸取50mL水样于50mL比色管中(必要时应用滤膜除去浑浊物质)，加1imL盐酸溶液酸化。

(4)检验

标准系列溶液配制：分别吸取硝酸盐氮标准使用溶液0mL、1.00mL、5.00mL、10.0mL、20.0mL、30.0mL、35.0mL于50mL比色管中，配成0～7mg／L硝酸盐氮标准系列，用纯水稀释至50mL，各加lmL盐酸溶液，用50mL纯水+1mLHCI的溶液为参比，分别在220nm和275nm波长测量吸光度。

(5)计算

在标准及水样的220nm波长吸光度中减去2倍于275nm波长的吸光度，绘制标准曲线和在曲线上直接读出样品中的硝酸盐氮的质量浓度，若275nm波长吸光度的2倍大于220nm波长吸光度的10％时，本方法不适用。硝酸盐氮的质量浓度如下。

式中:P(NO₃^--N)——水样中硝酸盐氮的质量浓度，mg／L；

m——从标准曲线上查得样品管中硝酸盐氮的质量，μg；

V——水样体积，mL。

【亚硝酸盐】

(1)试剂

无亚硝酸盐纯水：于蒸馏水中加入少许高锰酸钾晶体，使呈红色，再加氢氧化钡或氢氧化钙使呈碱性，置于全玻璃蒸馏器中蒸馏，弃去50mL初馏液，收集中间约70％不含锰的馏出液。

氢氧化铝悬浮液：称取125g硫酸铝钾[KAl(S0₄)₂·12H₂ O]或硫酸铝铵溶于1000mL纯水中，加热至60℃，缓缓加入55mL氨水[p₂₀=0.88g／mL]，使氢氧化铝沉淀完全，充分搅拌后静置，弃去上清液，用纯水反复洗涤沉淀，至倾出上清液中不含氯离子(用硝酸银硝酸溶液试验)为止，然后加入300mL纯水成悬浮液，使用前振摇均匀。

对氨基苯磺酰胺溶液(10g／L)：称取5g对氨基苯磺酰胺，溶于350mL盐酸溶液(1+6)中，用纯水稀释至500mL。

盐酸N-(1-萘)-乙二胺溶液(1.Og／L)：称取0.2g盐酸N-(1-萘)-乙二胺溶于200mL纯水中，贮存于冰箱内，可稳定数周，如试剂色变深，应弃去重配。

亚硝酸盐氮标准贮备液[p(NO₂^--N) =50μg／mL]：称取0.2463g在玻璃干燥器内放置24h的亚硝酸钠(NaN0₂)，溶于纯水中，定容至1000mL，每升中加2mL三氯甲烷保存。

亚硝酸盐标准使用液[P(NO₂^--N) =0.10μg／mL]：取10.00mL亚硝酸盐氮标准贮备液于容量瓶中，用纯水定容至500mL，再从中吸取10.OOmL，用纯水于容量瓶中定容至100mL。

参考资料：实用水质检验技术