纳氏试剂检测氨氮影响因素的研究【毕业论文，绝对极品】

河北理工大学 毕业论文摘要目 录中文摘要 .I英文摘要 .II1 引言.12 综述.22.1 氨氮简介及氨氮废水的产生.22.2 氨氮废水的污染现状.32.3 氨氮废水的主要危害和影响.42.4 含氮污、废水的污染控制措施.52.4 氨氮废水的治理目的和意义.62.5 治理前景及要求.62.6 常用氨氮废水处理法及其分类.72.7 常用氨氮废水监测法及其分类：.92.8 氨氮污染物分析方法的最新进展.112.9 纳氏试剂比色法测氨氮的优缺点.113 实验设计.133.1 实验内容.133.2 实验目的和意义.133.3 实验方案.133.4 实验试剂和仪器.143.5 实验设计.144 实验结果与讨论.184.1 氨氮的标准曲线.184.2 显色时间对实验的影响.184.3 pH 对实验的影响 .194.4 显色温度对实验的影响.204.5 南湖水氨氮浓度测定结果.204.6 其他.215 结论与建议.225.1 本文结论.225.2 本文建议.22参考文献.23谢 辞.24河北理工大学 毕业论文摘要摘 要目前我国水污染十分严重，特别是未处理或处理不完全的含氮废水的任意排放给环境造成了极大的危害。氨氮废水处理已经引起全球环保领域的重视，近年来，我国也在氨氮废水处理方面开展了较多的研究并不断出现新的技术。依据模拟水提供的原始数据，进行了纳氏试剂比色法测氨氮废水中影响因素的横向比较。纳氏试剂比色法是测定水中氨氮的国家标准法，该法具有操简单、灵敏的优点。但在实际工作中有许多因素影响纳氏试剂比色法对水中氨氮的测定结果。通过比较发现用纳氏试剂比色法测水中的氨氮，显色时间、显色温度、显色 pH 值等对分析结果影响很大，根据实验对上述因素等对纳氏试剂比色法测氨氮的因素的进行了探讨。其结果发现：最佳的显色时间在 10 到 25分钟。最佳的显色温度为 20到 25，最佳的水样 pH 值为 68，最佳显色 pH是 11.812.4。并通过得出的这些结论在最合适的操作条件下监测南湖废水中氨氮的浓度为 4.35mg/L。关键词：纳氏试剂，吸光度，影响因素，氨氮河北理工大学 毕业论文摘要IAbstractAt present, Our countrys water pollution is very serious, Especially the arbitrary discharge of nitrogen wastewater untreated or not completely treated takes great harm to the environment .Ammonia wastewaters treatment has attracted global attention of environmental protections in recent years. Our country has carried out more research on ammonia wastewater treatment and new technologies are emerging. Based on the raw data provided by water simulation, this paper made horizontal comparison with factors in determining ammonia wastewater by Nesslers reagent methd. Nesslers reagent of ammonia nitrogen is the national standard method.The method is simple and sensitive in operating . But in actual production ,there are many factors that affect the result .It is found that the color time, color temperature, color analysis of pH value have great influence on the result by comparison.This paper studied the factors that affect the determination of ammonia nitrogen according to the experiments. The results showed that: the best color time of 10 to 25 minutes, the best color temperature of 20 to 25 , the best water pH of 7, the best color pH of 11.8 to 12.4. we came to these conclusions that the most appropriate operating conditions to monitor the concentration of ammonia nitrogen wastewater of South Lake was 4.35mg / L. Keywords: Nesslers reagent, Absorbance, Influencing factors, Ammonia nitrogen河北理工大学 毕业论文正文01 引言近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，。水体生物特别是鱼类对非离子氨较敏感。为保护淡水水生生物，水中非离子氨的浓度应低于 0.02mg/l。人体如吸入浓度 0.1mg/l 的氨气体时，会造成急性死亡 1。同时许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一 2。所谓水溶液中的氨氮是游离氮（或称非离子氮、NH 3）或离子氮（NH 4+）形态存在的氮，水中氨氮的来源主要为生活污水的含氮有机物受到微生物作用的分解产物，肥厂、发电厂、水泥厂等化工厂向环境中排放含氨的气体、粉尘和烟雾的工业废水和氮肥流失和农田径流中植物性营养物进入水体的农业面源污染。目前，我国环境检测氨氮的主要方法有纳氏试剂比色法、靛酚蓝光度法、水杨酸分光光度法、电化学分析方法和仪器分析方法等。本实验测定氨氮采用的方法是纳氏试剂比色法，此法具有简单、快速、经济、效益高等优点。但显色的稳定情况对测定结果起着重要的作用，随着显色时间，显色温度和 pH 值测定值有一定的变化。因此，本文对纳氏试剂光度法的显色时间、显色温度和pH 作初步的分析。在得到最佳条件下测所取废水的氨氮含量情况。河北理工大学 毕业论文正文12 综述2.1 氨氮简介及氨氮废水的产生2.1.1 氨氮的定义：氨氮是指水中以游离氨（NH 3）和氨离子（NH 4）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氨离子形式存在的化合氨，当 pH 值偏高时，游离氮的比例较高。反之，则氨盐的比例为高 3。2.1.2 氨氮废水的来源从自然界氮循环可见，氨氮的来源是很广泛的，有工农业生产方面的、也有生活上的；有人为因素、也有自然因素。其实，湖泊富营养化是一自然现象，即水体衰老的一种表现。随着富营养化过程，湖泊从贫营养湖富营养湖沼泽陆地，只是这种自然过程是相当长的，但人为活动加快了其过程。为了便于污染控制，将其来源归纳如下。（1）城市生活污水水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物在微生物作用下的分解产物。还有农作物生长过程中以及氮肥的使用也会产生氨氮，并随着污水排入城市的污水处理厂或直接排入水体中。城市生活污水中的氨氮主要来源于人的排泄物（尿、屎）。据估计，一人一年排泄出含量2.54.5Kg （如尿素水解的氨），禽畜屠杀场排放废水含氨量也很高，还有地面径流及雨水含氮量也很可观。其中生活氨氮排放量占70%。这些排水进入生活污水处理厂，在常规二级处理厂中总氮一般去除30%，而氨氮反而增加。目前，生活污水处理率不到80%，而且几乎没有脱氮工序，因此，生活污水处理厂也成为氨氮的一处污染源。（2）农业面源污染农业氮肥流失和农田径流中植物性营养物进入水体，是导致水体富营养化的广阔面源。氮肥不能完全被植物所吸收，特别是稻田超量施肥，但植物吸收不到10% ，其余流失于河道、湖泊和近海，成为富营养化的暗流。养殖业没有污染防治措施，大量含氮有机物排泄物的污水流入水体，也是重点污染源。经河北理工大学 毕业论文正文2农业面源排放量初步估计，农村污染总氮、总磷富营养化负荷占60%左右。（3）某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等。化肥厂、发电厂、水泥厂等化工厂向环境中排放含氨的气体、粉尘和烟雾；随着人民生活水平的不断提高，私家车也越来越多，大量的自用轿车和各种型号的货车等交通工具也向环境空气排放一定量含氨的汽车尾气。这些气体中的氨溶于水中，形成氨氮，污染了水体 4。（4）氨和亚硝酸盐可以互相转化水中的氨在氧的作用下可以生成亚硝酸盐，并进一步形成硝酸盐。同时水中的亚硝酸盐也可以在厌氧条件下受微生物作用转化为氨。2.1.3 自然界中氮元素的循环与水体富营养化蛋白质形式的化合物氮对动植物都是必不可少的，可是大气中占78%氮气不能为植物所利用；自然界氮循环关键步骤是把单质氮固定为无机和有机化合物。天然闪电过程有少量单质氮转化为NO，继而与氧和水反应生成HNO 3，而最主要是通过生物（特别是豆科植物）固氮。硝酸盐被生物吸收转化成蛋白质、核酸等复杂有机分子化合物；然后，这些有机物又形成死的有机体残废物，被细菌等微生物分解，释放出氨，亚硝酸盐细菌再把氨转化成亚硝酸盐，接着硝酸细菌把它转化成HNO 3；最后，通过反硝化细菌的脱氮作用，生成氮气返回大气，完成此循环。长期以来人们为了增产，采用向土壤直接加入有机氮肥的方法以加速自然界的氮循环，并从大气中固定氮生产氨（氮肥）来实现。通过氮肥的生产过程和田间施肥，大量含氮无机物进入水体，加之城市生活污水处理厂未加除磷（磷来自含磷洗涤剂等）、脱氮工序，排放过多氮磷营养素，使湖泊和海湾水体富营养化。所谓富营养化，就是氮和磷营养素过量所引起的水质污染现象；富氮、磷使水体中藻类异常增殖，水中溶解氧迅速下降，影响鱼类等的生存，使水资源失去其使用功能，特别是影响饮用水源。我国75%湖泊出现富营养化。因此，控制氨氮的排放量应纳入节能减排的指标 4。2.2 氨氮废水的污染现状据资料显示，氨氮是长江、黄河、海河和辽河的首要污染物，同时也是珠河北理工大学 毕业论文正文3江和淮河的主要污染物。全国地表水河流控断面中氨氮劣类断面占 19.2%，全部断面氨氮平均浓度为 1.9 毫克/升，仅达类标准水平。氨氮已超过化学需氧量成为影响地表水水环境质量的首要指标。初步测算，氨氮排放总量约相当于环境容量的 4 倍左右。氨氮是否纳入污染减排约束性指标，直接影响水污染物减排工作的环境质量绩效 5。氨氮是控制水体含氮有机物污染和保护水生态系统的一个关键水质指标。与化学需氧量一样，氨氮也会使水体发黑发臭。尤其是氨氮中的非离子氨可以引起水生生物毒害，具有致癌和致畸作用。同时氨氮可增加水体富营养化发生的几率。在全国 10 大流域中，除了松花江流域和西南诸河流域，氨氮都是引起水质超标的主要污染物，尤其在长江、黄河、海河和辽河、西北诸河更为突出。我国水体的氨氮污染状况日益严峻。2.3 氨氮废水的主要危害和影响2.3.1 氨氮废水的主要危害未经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。大量氨氮的存在会消耗水体的溶解氧，引起水体的富营养化。这些水体中藻类大量繁殖，频繁进行生命活动，使水体散发恶臭，还消耗水中的溶解氧，导致鱼类大量死亡。其中一些藻类蛋白质毒素通过水产生物体富集，可经过食物链使人中毒。氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大了用氯量。氨氮对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性。当污水回用时，再生水中微生物可以促进输水管和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。我国目前有 26 个现行水污染物排放标准规定了氨氮控制标准值。总体来说，现行国家和地方有关氨氮的排放标准中，发布年代较早的已不能满足目前环境管理工作的要求，完善国家环境质量标准体系已经成为当务之急。其次，污水处理厂改造势在必行。我国绝大部分污水处理厂缺乏控制氨氮的有效手段，通过污水处理厂化学需氧量减排协同效应并升级改造强化生活源氨氮去除效率，可以有效地减少氨氮排放。因此，一方面深挖潜力，注重提升现有设施负荷率和运营水平，另一方面，有条件改造的，要继续增加脱氮除磷河北理工大学 毕业论文正文4的功能。同时，鼓励新建污水处理厂将去除水中总氮作为控制污染指标之一。另外，氨氮污染排放的污染结构性问题突出，化工、有色、石化、纺织等8 个行业氨氮排放量占工业排放总量的 85.9%。重点抓住这些重点行业，可以有效控制工业氨氮排放总量。当然，要从根本上解决氨氮污染问题，还必须把主要农业源氨氮污染逐步纳入控制。2.3.2 氨氮废水的影响(1) 对人体健康的影响：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，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。(2) 对生态环境的影响：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，对鱼的危害类似于亚硝酸盐。氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为：水生物表现为亢奋、在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。2.4 含氮污、废水的污染控制措施摸清污染来源是污染控制的基础，针对不同排放源采取相应污染控制措施。对沿湖、沿江、沿海地区要进行总氮、总磷排放总量控制及排放许可证制度。2.4.1 工业废水的治理高浓度含氨废水可采取蒸氨回收法，回收率95%以上，水可循环使用；采用电渗析法，回收率达99%。低浓度含氨废水可采用生化法。氮肥行业可采用反渗透法处理，闭路循环达到零排放。这样不但可以少排放大量氨氮、COD，而且每年可节省近10亿吨冷却水。2.4.2 城市生活污水的处理首先是提高处理率，使城市生活污水和食品加工厂的废水都纳入二级处理河北理工大学 毕业论文正文5厂，去掉大部分COD和部分总氮，并进一步根据水体功能区划，采取脱氮、脱磷工艺及中水利用系统，尽可能少排污水。污泥处理是一大难点，必须处理利用才能减轻对水体污染。2.4.3 农业面源污染的控制农业生产中氮磷和有机物的流失实际上是土壤养分流失，控制这种面源的污染和土壤肥力是一致的。要从根本上解决农村和农业面源污染系列问题，必须从农业生态系统保护着眼，打破农业增产对化肥的依赖性，依靠农业科技进步，实现农业现代化生产。要结合新农村建设，改变生产方式，建设各种专业生产基地，摆脱小农经济的束缚。当前有些工作必须提到日程上，如规模化养殖场的污染防治设施及农业废弃物的综合利用，再如，在超过5万城填人口的地方建生活污水处理厂等环境工程。2.4 氨氮废水的治理目的和意义近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准。研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本论文主要研究工业废水、生活污水、农业废水中的氨氮的处理技术包括物化法，生物法，化学法等的处理原理，优点缺点及研究的现状并找到最适合的处理技术。现在处理氨氮的方法有很多，但是各有优缺点，因此找到一种操作简单、处理性能稳定高效、运转费用低廉。能实现污染物回收利用的高浓度氨氮废水处理技术将是今后脱氮研究的重点，对高浓度氨氮废水中的氨氮的控制也具有重要的现实意义和社会意义。2.5 治理前景及要求在全国10大流域中，除了松花江流域和西南诸河流域，氨氮都是引起水质河北理工大学 毕业论文正文6超标的主要污染物，尤其在长江、黄河、海河和辽河、西北诸河更为突出。我国水体的氨氮污染状况日益严峻，如何通过目前污水处理所使用的二级普通处理技术。达到去除氨氮污染的三级环保排放目标，是我国