一、氨氮与总氮的基本概念

在水质监测中，含氮化合物是评价水体富营养化的重要指标。有机氮包括蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物，其在有氧条件下经生物氧化可逐步分解为NH₃、NH₄⁺、NO₂⁻、NO₃⁻等形态。

其中，NH₃和NH₄⁺称为氨氮，NO₂⁻称为亚硝酸氮，NO₃⁻称为硝酸氮。这些形态分别代表有机氮转化为无机物的不同阶段，其含量均可作为水质指标。

总氮（TN）则是包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的综合水质指标。所有含氮有机物和无机物的含量均折算成氮（N₂）的mg/L数计算。

二、氨氮的测量方法

氨氮的测量主要采用分光光度法或氨气敏电极法。两种方法各有特点，适用于不同场景。

2.1 分光光度法

在线氨氮分析仪的分光光度法原理如下：

  • 在二氯异氰脲酸钠存在下，铵离子与水杨酸钠反应生成蓝色化合物；
  • 该化合物在波长660nm处具有最大吸收，可用分光光度法测量；
  • 为防止水样浊度干扰，将测量光与一束波长为880nm的散射参比光进行比较。

2.2 氨气敏电极法

氨气敏电极法基于离子选择性电极原理，具体可参见相关离子选择性电极部分。该方法适用于特定水质条件，选型时需结合实际工况。

三、总氮的自动监测方法

总氮的自动监测主要使用紫外吸收法和化学发光法。两种方法在原理、抗干扰能力和适用性上存在差异。

3.1 紫外吸收法

紫外吸收法以国标GB 11894-89为基础，将含氮化合物用过硫酸钾分解并氧化为NO₃⁻，然后用紫外法测得总氮。

注意：该方法易受溴化物离子干扰，在高溴化物水质中需谨慎使用。

3.2 化学发光法

化学发光法没有干扰，被认为是自动在线监测的首选方法。其工作流程如下：

  1. 载气将水样带入装有催化剂的反应管中；
  2. 通过高温（700～950℃）低温密闭燃烧，将含氮化合物氧化为NO；
  3. NO再与臭氧发生器产生的O₃反应，测量放射出的化学发光强度。

四、方法对比与选型建议

为便于工程技术人员与采购人员选型，下表对比了氨氮和总氮主要测量方法的特点。

测量项目 方法 原理要点 干扰因素
氨氮 分光光度法 水杨酸钠反应生成蓝色化合物，660nm吸收，880nm参比 水样浊度（已用参比光补偿）
氨氮 氨气敏电极法 离子选择性电极 参见电极部分
总氮 紫外吸收法 过硫酸钾氧化为NO₃⁻，紫外测量 溴化物离子
总氮 化学发光法 高温燃烧氧化为NO，与O₃反应测发光强度 无干扰

综上所述，化学发光法因无干扰而成为总氮在线监测的首选，而氨氮测量可根据现场条件选择分光光度法或氨气敏电极法。