水质硝酸盐氮(NO₃-N)是含氮有机物氧化分解的最终产物,在有氧环境下是含氮化合物中最稳定的形态,但含量过高会对人体健康和水环境造成危害。
一、水质硝酸盐氮的毒性
对人体健康的影响:长期饮用被硝酸盐氮或亚硝酸盐氮污染的水,会造成儿童智力下降、反应迟钝等身体疾病。硝酸盐在人体内可转化为亚硝酸盐,进而形成具有化学稳定性的亚硝基化合物,这些化合物能直接导致人体细胞癌变、畸形和突变。
对水环境的影响:海水中硝酸盐氮含量过高会使海洋水域富营养化,导致微生物及浮游生物大量生长和繁殖,消耗水中的溶解氧,从而导致鱼、虾等水生生物死亡,严重破坏海洋生态环境。
三、硝酸盐氮的检测方法
硝酸盐氮的检测方法多样,主要包括以下几种:
酚二磺酸分光光度法:硝酸盐在无水情况下与酚二磺酸反应,生成硝基二磺酸酚,在碱性溶液中产生分子重排,生成黄色化合物,通过比色定量测定。该法测量范围广,显色稳定,适用于测定饮用水、地下水、清洁地面水中的硝酸盐氮。
紫外分光光度法:利用硝酸根离子在220nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐氮。水样预处理后,在220nm处测定吸光度,同时在275nm处测定吸光度以扣除有机物的干扰。该法简便快速,但对含有机物、表面活性剂等的水样需进行适当的预处理。
气相分子吸收光谱法:在酸性介质中,三氯化钛将硝酸盐迅速还原分解,生成的NO用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中,在特定波长处测得的吸光度与硝酸盐氮浓度遵守比耳定律。该法适用于地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水及工业污水中硝酸盐氮的测定,具有抗干扰能力强、分析时间短等优点。
离子色谱法:通过离子交换柱分离水样中的离子,然后用导电检测器检测硝酸根离子的含量。该法灵敏度高、选择性好,适用于多种水样的检测。
四、硝酸盐氮的限量标准
生活饮用水:根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),饮用水中硝酸盐(以N计)的限值为10mg/L,当地下水源限制时为20mg/L。
地表水:地表水环境质量标准中对硝酸盐氮的含量也有相应规定,以保护水体生态系统和人类健康。
如果发现水中硝酸盐氮含量超标,应立即停止使用被污染的水源,特别是对于婴幼儿、哺乳期的母亲、孕妇及某些老年人等敏感人群。同时可采用反渗透、离子交换、电渗析、生物脱氮等技术去除水中的硝酸盐氮。