氨氮、总氮、硝态氮、亚硝态氮、凯氏氮，水体之元凶，看完就明白了

水体中的氮元素由于是造成富营养化的元凶，往往是水污染控制行业的科研和工程技术的关注重点，其重要性甚至不亚于有机污染物。本文梳理了水体中氮元素中的常见存在形态以及常用的测试方法优缺点。以期给您的研究和学习提供参考。

水体中的氮、磷元素通常是导致水体富营养化的核心因素

水体中氮元素的形式及转化

进入水体中的氮主要有无机氮和有机氮之分。无机氮包括氨态氮（简称氨氮）和硝态氮。

氨氮包括游离氨态氮NH3-N和铵盐态氮NH4+-N；

硝态氮包括硝酸盐氮NO3--N和亚硝酸盐氮NO2--N。

有机氮主要有尿素、氨基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等含氮有机物。

可溶性有机氮主要以尿素和蛋白质形式存在，它可以通过氨化等作用转换为氨氮。

成分分析

目前，国标针对水质中氮的分析主要分总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、凯氏氮5个方面。

（一）总氮

总氮是指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量（通常测定硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨几大部分有机含氮化合物中氮的总和）。可溶性总氮是指水中可溶性及含可过滤性固体（小于0.45µm颗粒物）的含氮量。总氮是衡量水质的重要指标之一。

（二）氨氮

氨氮是指游离氨（或称非离子氨，NH3）或离子氨（NH4+）形态存在的氨。pH较高，游离氨的比例较高；反之，铵盐的比例高。氨氮是水体中的营养素，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。氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值及水温有密切关系，一般情况，pH值及水温愈高，毒性愈强。

（三）硝酸盐氮

水中硝酸盐是在有氧条件下，各种形态含氮化合物中最稳定的氮化合物，通常用以表示含氮有机物无机化作用最终阶段的分解产物。当水样中仅含有硝酸盐而不存在其他有机或无机的氮化合物时，认为有机氮化合物分解完全。如果水中含有较多量的硝酸盐同时含有其他含氮化合物时，则表示有污染物已经进入水系，水的“自净”作用尚在进行。

（四）亚硝酸盐氮

亚硝酸盐是氮循环的中间产物。亚硝态氮不稳定，可以氧化成硝酸盐氮，也可以还原成氨氮。因此，在测定其含量的同时，并了解水中硝酸盐和氨的含量，则可以判断水系被含氮化合物污染的程度及自净情况。

（五）凯氏氮

凯氏氮是以凯氏法测得的的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而测定的有机氮化合物。此类有机氮主要指蛋白质、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的，氮为负三价的有机氮化合物。不包括叠氮化合物、联氮、偶氮、腙、硝酸盐、腈、硝基、亚硝基、肟和半卡巴腙类含氮化合物。由于水中一般存在的有机化合物多为前者，因此，在测定凯氏氮和氨氮后，其差值即称之为有机氮。

测定凯氏氮或有机氮，主要是为了了解水体受污染状况，尤其在评价湖泊和水库的富营养化时，是个有意义的指标。

目前测定方法主要有：气相分子吸收光谱法、流动注射分析法、离子色谱法和纳氏比色法，其优越性见下表：

	气相分子吸收光谱法	流动注射分析法	离子色谱法	纳氏比色法
对测定水体的要求	能直接分析有色度、混浊水体，无需过滤脱色等预处理。	不能直接分析有色度、混浊水体，必须先过滤脱色，分析结果受水体性质影响大。	不能直接分析有机物含量高及混浊水体，须预先处理，分析结果受水体性质影响大。	有颜色、悬浮物的水体必须过滤或脱色等其它预处理。
抗干扰能力	最佳：由于是气液分离后再测定气体，因而不受水体中色度、浊度等影响。	分析原理依旧源于传统方法，受水样中的杂质影响大。	出峰位置相邻离子浓度相差大时，低浓度离子无法测定；待测水体中某离子浓度超高时，其它离子无法直接分析。	受影响因素多。
单个样品分析时间	约1分钟	约1分钟	全部出峰约15分钟	耗时最长
操作方便性	操作简单：只需将软管插入样品及试剂中，启动软件分析即可。	操作简单，但对试剂纯度要求非常高，一般都只使用进口试剂。	操作简单	操作繁琐
测定范围	测定下限<  0.02mg/L，    上限可达数百mg/L。	线性范围窄，高浓度必须稀释。	高浓度水样不可直接进样，否则容易损害柱子，清洗麻烦。	测定范围有限。
灵敏度	高	高	相对次之	次之
操作安全性	不使用有毒有害试剂	显色剂对身体健康不利	不使用有毒有害试剂	显色剂危害身体健康，如纳氏试剂、N（1-萘基）乙二胺二盐酸盐
维护及运行费用	维护简单，运行费用低廉。	维护相对复杂，管路繁多，不同模块更换时技术要求高。	离子色谱柱需定期更换，成本较高。	无

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