新乡医学院教案首页 课程名称 环境卫生学 授课题目 水中“三氮”的测定一一氨氮的测定 授课对象 本科2011级预防医学专业 1.介绍水中三氮 5分钟 2.水样的预处理 5分钟 时间分配 3.纳氏试剂光度法测定水中的氨氮 15分钟 4.学生实验操作 90分钟 5.小结 5分钟 共120分钟 课时目标 1.熟悉水中“三氯”和“三氮”指标的卫生学意义。 2.掌握纳氏试剂光度法测定水中氨氮的原理及过程。 授课重点 絮凝沉淀处理水样 授课难点 絮凝沉淀处理后使水中氨氮含量不超过0.1mg 授课形式 小班实验课教学 授课方法 板书结合示教 参考文献 《环境卫生学》 思考题 为什么要求处理后水样中氨氮含量不超过0.1mg? 教研室主任（签字） 课程负责人（签字） 教研室主任 及课程负责 人签字 年 月 日 年月 日
教学组织与 授课内容 教学安排 实习四水样采集及水中“三氮“的测定 实验目的： 1.熟悉水中“三氮”和“三氮”指标的卫生学意义 2.掌握纳氏试剂光度法测定水中氨氮的原理及过程。 水样采集的目的是为了分析水样的物理和化学组成的浓度水平，以显示 水体的质量，从而确定其对某种用途的适宜性，同时，便于有关部门对水质 进行评价、控制、以及对污染源进行鉴别、管理及采取有效处理措施。因此 水样采集是水质分析工作的第一步骤。 "三氮"是指水中的氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。当天然水被人畜粪便污 染后，在水体微生物的作用下，逐浙生成氮，在有氧的条件下，水体的氨类 在微生物作用下，形成亚硝酸盐，而硝酸盐氨是含氮有机物氧化分解的最终 讲授时以表 产物。当水中氨氮含量增高时，提示可能存在人畜粪便的污染，且污染时间 不长。如亚硝酸盐含量高时，说明水中的有机物无机化尚未完成，污染危害 格的形式列 仍然存在。如硝酸盐检出高，而氨氮，亚硝酸盐氮的浓度不高时，表明生活 在黑板上，便 性污染已久，自净过程已完成，卫生学危害较小。因此，根据水体中氨氮、 于同学比较 亚硝酸盐氮、硝酸盐氮含量的变化规律进行综合分析，可掌握有机污染的自 净过程，判断水质的安全程度 水样的采集 为了保证水样分析全过程中每一步骤的可靠性和科学性，故水样的采集是 全部分析工作的基础。如果只重视分析操作而忽视了采样的科学性，所获得 的测定数据是不准确的，不能反映水质的实际情况，因此，必须强调水样采 集的质量。 水样采集工 采集的水样必须有代表性，对被监测的水体（如海域、河流、湖泊、水库 作实验前老 及工业废水，生活污水等)的采样断面、位置、采样时间及样品数等需周密 师做好，筒单 的调查和设计，使水样能真正反映水体的实际情况。 谈及即可。 一、采样准备工作 工作主要包括采样容器的准备，采样容器的洗涤，采样工具（采样器）的准 备等。 (一)采样容器的准备
要求容器材质的化学稳定性好，保证水样的组分在储存期间不发生变化。抗 破裂，抗极端温度性能好。容器口密封性能好，容易开启，便于清洗和反复 使用。 (二)采样容器的洗涤 一般的洗涤方法是用清水和洗涤剂清洗，先除去容器上的灰尘和油垢，用自 来水冲洗干净后再用稀硝酸浸泡数小时，最后再用自来水和蒸馏水冲洗23 遍。 (三)采样工作的准备 采集表层水样最简单的采样工具就是水桶，其他有单层采水瓶、直立式采水 器、手摇泵、电动采水泵及深层采水器等，也能用于深层水采样。 (四)水上交通工具的准备 对较大的河流、湖泊、水库采样，要准备水上交通工具，最好有专用的监测 船戎采样船。条件不允许的，也要备好一般的船只，但要考虑安全、灵活， 可到达任一采样位置。 二、水样采集 (一)样品的类型 1.瞬时样品已知水体的组成在较长的时间与较大的范围内是稳定的，可 采取瞬时样品。 2.混合样品在同一采样点于不同时间采集的瞬时样品的混合样品，这种 混合样品对观察平均浓度是很有用的。 3.综合样品把从不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合起来所得到的 样品。根据一定的目的，分析同时取自不同采样点的混合样品。 (二)水样的采集量 测定项目不同对水样量有不同的要求。应该适当增加20%30%的过量，作 为实际采样量。测定氨氮的水样用量为400ml:亚硝酸盐为50ml:硝酸盐为 100ml。 （三)采集水样时现场测定项目及水文参数的测量 测定项目一般包括水温、H、溶解氧、电导率、氧化还原电位等，水文测 量的内容包括水位、流速、流量等。 (四)采样水样的注意事项 1,做好采集记录采样前印制好详细的记录表。采样的同时，要认真填 写采样记录表。内容包括：水体（河流、湖泊、水库）名称，样点，编号， 采样时间，天气，气温，水位，流速，现场监测项目，采样人姓名
2.按水样存储时间的要求，采样时要加入相应的保存剂。氨氮、亚硝酸盐 氨、硝酸盐真加保存剂H2S04至PH<2可保存时间24小时。 3.采样前，容器应先用混合均匀的水样洗涤2~3次，然后正式取样。 4.在较浅的小河和靠近岸边的水样采集时，要注意避免搅动沉积物而使水 样受污染。此时采样应从睛游向上游方向采样。 5.采集表层水样时，应注意不能混入漂浮于水面上的物质 （五)水样的保存 按照科学的正确方法采集了所需的水样后，要使各种干扰因素的影响降低 到最小程度，减少水样组分的变化。使水样具有代表性，应该缩短从采样到 分析的问隔时间，及时分析，如果做不到现场分析，除尽量缩短水样的运送 时间外，需采取水样的保存。测定"三氨"水样的冷藏保存方法即水样在4℃ 左右保存，最好放在暗处或冰箱中，抑制微生物的活动，减缓物理作用和化 学作用的速度。这种保存方法对以后的分析测定没有影响。 (六)水样的管理和运送 为了使水样不受污染、损坏和丢失。必须在采样后做好管理和运送工作。 除在采样的同时填写采样记录外，样品加入保存剂后要填写样品标签。标签 内容有：样品编号，采样时间，采样断面，采样点，加入保存剂种类及数量， 监测项目，采样者。标签在与采样记录核对，然后须写样品登记表。样品登 记表内容包括：样品名称、编号、采样断面及采样点，采样时间，加入保存 剂种类及敏量、监测项目，送样人员（签名），接受样品人员（签名）。 样品运送过程的注意点： 1,根据采样记录和样品标签清点样品，以防搞错和遗失。 2.样品容器在密封。 3.做好样品包装工作，防止因运送过程中的震动、碰撞而导致样品损失或 沾污。 4.需冷藏的样品，应放在有制冷剂的隔热容器内。 水样品安全送达化验室后，接送样品人员要办理交接手续， 三、注意点 如采集有代表性的地下水样品，须考虑地理、气象、地质、水文、生态、环 境等综合性国素
水中氨氮的测定 氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中， 两者的组成比取决于水的PH值。当PH值偏高时，游离氨的比例较高。反 之，则铵盐的比例为高。 水样采集在聚乙烯瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至 PH<2,于2-50C下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而遭致污染 一、水样的预处理 水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，干扰氨氮的测定。为此，分析 时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染较严重的 水或工业废水，则用蒸馏法使之消除干扰。 (一)絮凝沉淀法 在黑板上写 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀， 出反应式进 再经过滤除去颜色和浑浊等。 行讲解 1.仪器100ml具塞量筒或比色管。 2.试剂 (1)10%(m/w)硫酸锌溶液称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。 (2)25%氢氧化钠溶液称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml,贮于聚 乙烯瓶中。 (3)硫酸，比重=1.84。 3.步骤取100ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1ml10%硫酸锌溶液 和0.1~0.2ml25%氢氧化钠溶液，调节PH至10.5左右，混匀。放置沉淀，用 经过无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml 二、纳氏试剂光度法 (一)原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色 在较宽的波长范围内具有强烈吸收。通常测量用波长在410-425nm范围。 在黑板上写 (二)仪器 出化学方程 1.分光光度计 式进行讲解 2.PH计 (三)试剂：配制试剂用水均应为无氨水。 1,纳氏试剂 称取16g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和10g碘化汞(Hg2)溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐
徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml1贮于聚乙烯瓶中，密闭保存。 2.酒石酸钾钠溶液 称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)溶于水中，加热煮沸以除去氨， 放冷，定容至100ml。 3.铵标准贮备溶液 称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵(NH4C)溶于水中，移入 铵标准贮备 1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮 溶液、铵标准 4。铵标准使用溶液 使用溶液在 移取5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液 制作标准曲 线时雪用，考 每毫升含0.010mg氨氮。 (四)步骤 虑时问有限， 1.校准曲线的绘制吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml铵标 老师之前已 准使用液于50ml比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。 做好，故不给 加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm 学生准备，学 比色皿，以水为参比，测量吸光度。 生查用即可， 由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘 但要明白如 制氨氮含量(mg)对校正吸光度的校准曲线。 何操作。 2.水样的测定 (1)分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg),加入 50ml比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5ml纳书上的操作 氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿， 步骤写的不 以水为参比，测量吸光度。 完整，所以要 3.空白试验以无氨水代替水样，作全程序空白测定。 求学生按照 (五)计算 老师所讲来 由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度，从校准曲线上查得氨氮含 操作。 量(mg)。 式中：m一一由校准曲线查得的氨氮含量(mg) V一一水样体积(ml)。 (六)干扰及消除 脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类有机化合物，以及铁 锰、镁和硫等无机离子，因产生异色或浑浊而引起干扰，水中颜色和浑浊亦
影响比色。为此，须经对絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理，易挥发的还原性干扰 物质，还可在酸性条件下加热以除去。对金属离子的干扰，可加入适量的掩 蔽剂加以消除。 (七)适用范围 本法最低检出浓度为0.025mg/L(比色法)，测定上限为2mg/L。采用目视 比色法，最低检出浓度为0.02mgL。 (八)精密度和准确度 三个实验室分析含1.14~1.16mgL氨氮的加标水样，单个实验室的相对标 准偏差不超过9.5%：加标回收率范围为95一104%。 四个实验室分析含1.81摄氏度3.06mgL氨氮的加标水样，单个实验室的 相对标准偏差不超过4.4%：加标回收率范围为94~96%。 (九)注意事项 1.纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响 静置后生成的沉淀应除去。 2.滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤，所用玻璃器皿应避免 实验室空气中氨的沾污
考虑课时不 标准曲线的绘制： 够，所以给学 管号 1 2 3 4 5 6 7 生列出之前 铵溶液ml0 0.50 1.003.005.00 7.0010.00 已做好的标 氨氮mg0.1610.1760.2090.3200.4400.5610.699 准曲线数据。 要求同学根 据数据自己 样品溶液新1 新2 旧1 旧2 作曲线图。 A 0.136 0.178 0.126 0.177 0.12 0.1 R2=0.9979 0.08 ·系列1 0.06 线性（系列 0.04 13 0.02 0 0 0.2 0.4 0.6 y=0.1797x+0.0009 R2=0.9979 根据预实验所得结论： 水样测定时，取水量可为10ml或12ml,甚至15ml 8