气相分子吸收光谱法测定土壤中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐的研究

分子吸收光谱的原理,通过测量样品中特定波长下的光谱吸收情况,从而确定样品中硝酸盐氮、氨氮和亚硝酸盐氮的含量,结果表明,硝酸盐氮、氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度在0.10~4.0 mg/L之间具有很好的线性关系,检出限分别为0.18、0.05、0.10 mg/kg,回收率为88.6%~101%;方法重复性良好,可用于土壤中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的快速测定。

连续流动分析法测定淡水中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、氨氮、总氮的研究

含氮化合物是水质监测中的重要指标,因此需要可靠、精确、快速的监测方法作为支撑。采用连续流动仪法对亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、氨氮、总氮进行监测,结果表明:标准曲线相关系数均大于0.999,检出限、精密度、准确性、加标回收率、“四氮”关系均满足方法要求。说明连续流动分析仪具有较高的灵敏度和准确度,稳定性好,可实现样品在线消解、连续检测,简化了样品前处理过程,更适用于大批量含氮化合物的水质监测工作。

基于组合模型的水质亚硝酸盐氮含量检测技术研究

本实验采集51份标准亚硝酸盐氮样品进行紫外可见波段全光谱扫描,使用偏最小二乘算法从6种去噪光谱中优选出最佳预处理数据。由于单一的偏最小二乘模型对低浓度样本预测误差大,该文提出一种组合模型,即低浓度样本建立的光谱积分面积预测模型与高浓度样本建立的偏最小二乘预测模型,实现低浓度到高浓度亚硝酸盐氮含量的准确检测。为了验证组合模型的预测精度,在主成分分析的基础上,建立了多元线性回归(MLR)、支持向量机回归(SVR)等模型,采用预测值与真实浓度值的平均绝对误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)等六项定量模型评价指标。结果表明,组合模型的相对误差最为稳定,并保持在较低水平,且其它各项评价指标也较佳。另外,该文提出的组合模型同样适用于具有相似光谱吸收特性的水质硝酸盐氮含量在线检测。

氨氮和亚硝酸盐氮对美洲鲥幼鱼的急性胁迫研究

采用水生生物毒性试验方法,开展了氨氮和亚硝酸盐氮对美洲鲥幼鱼的急性胁迫试验。采集美洲鲥幼鱼不同胁迫时间下的肝脏组织,测定其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性。结果表明,美洲鲥幼鱼在氨氮和亚硝酸盐氮胁迫24,48,72和96 h时,半致死浓度分别为70.20,53.00,46.80和46.50 mg/L和776.80,679.40,568.50和537.70 mg/L,安全浓度分别为4.65和53.80 mg/L。氨氮和亚硝酸盐氮胁迫下的SOD、CAT和GPX活性,均随时间的增加呈降低趋势,并在96 h时活性达到最低值。在氨氮胁迫下,SOD活性整体呈下降趋势,CAT和GPX活性在96 h时显著下降(P<0.05)。在亚硝酸盐氮胁迫下,SOD、CAT和GPX活性整体趋势与氨氮胁迫下相似,氨氮和亚硝酸盐氮在各个时间点,SOD、CAT和GPX差异均不显著(P>0.05)。

GPMAS测定土壤中亚硝酸盐氮的干扰探讨

文章探讨了气相分子吸收光谱法测定土壤中亚硝酸盐氮时,硫化物、甲醛、VOCs、乙草胺、丙烯酰胺、尿素等土壤中存在的物质对分析可能产生的干扰及干扰去除方法。实验结果表明,硫化物、VOCs对亚硝酸盐氮的测定结果产生正干扰。土壤提取液中加入乙酸锌+乙酸钠混合溶液并将溶液调为弱碱性(p H 10~11),可消除硫化物干扰;土壤提取液加热煮沸3~5 min,可消除VOCs的干扰。甲醛、乙草胺、丙烯酰胺、尿素基本无干扰。

亚硝酸盐氮急性胁迫对刺参“鲁海2号”非特异性免疫的影响

为探索刺参(Apostichopus japonicus)“鲁海2号”对亚硝酸盐氮的适应性,在实验室条件下,开展了不同浓度亚硝酸盐氮(0、4.0、15.8、63.0、251.0和1000.0 mg·L^(-1))对刺参“鲁海2号”的急性胁迫实验,在胁迫后1、3、6、9、12、24、48、72、96 h测定各浓度组刺参体腔液中酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量变化。结果显示,仅亚硝酸盐氮浓度1000.0 mg·L^(-1)处理组刺参有死亡,死亡率随胁迫时间延长而升高;在亚硝酸盐氮胁迫下,刺参“鲁海2号”体腔液中ACP、AKP、SOD、CAT活性总体呈现先升高后降低的趋势,MDA含量随胁迫时间延长而升高。研究表明,在低于4.0 mg·L^(-1)亚硝酸盐氮胁迫下,刺参“鲁海2号”体内非特异性免疫酶可以维持正常生理功能;但在高浓度亚硝酸盐氮胁迫下,其非特异性免疫能力显著下降。在刺参“鲁海2号”养殖生产中,建议水体亚硝酸盐氮浓度应控制在4.0 mg·L^(-1)以下,为新品种创造良好的养殖环境,更好地体现出良种增产的优势。

北京西南近郊包气带和渗流场对地下水中硝酸盐氮的影响

为了研究北京西南近郊地表污染物通过包气带后进入地下水中以及其受地下水流场的影响,利用Hydrus软件建立不同位置包气带数值模型,研究不同地层条件下初始浓度为30 mg·L^(-1)的高硝酸盐氮废水在包气带中的迁移规律,分析各模拟点位在50、100、200、300、400、500 d时硝酸盐氮浓度随地层深度变化特征,以及各模拟点包气带底部硝酸盐氮浓度随时间变化特征。分析结果显示:北京市西南近郊4个模拟点包气带对硝酸盐氮拦截率分别为5.93%、10.69%、15.87%、33.83%,表明研究区从西向东包气带对地下水的防护作用由弱变强,结合研究区多年硝酸盐氮超标范围、多点位硝酸盐氮浓度多年监测数据和第四系地下水水位及补给径流条件,可知地下水中硝酸盐氮迁移变化受地下水流场影响较大,根据研究区实际提出了预防该区域硝酸盐氮污染进一步加重的管理建议。

农村地下水硝酸盐氮污染监测与治理技术

硝酸盐氮是地下水中最常见的污染因子,给农村饮水安全带来了较大的威胁。文章利用离子色谱仪对地下水中硝酸盐氮进行监测,结果表明大连市12眼常规地下水井超标现象普遍存在,监测数值范围为1.24~166mg/L,36个监测数据中有28个超过饮用水硝酸盐氮限值,超标比例达到77.8%。文章就地下水硝酸盐污染的处理技术从物理法、化学法、生物法的原理和特点进行了总结,并展望了地下水硝酸盐污染处理技术未来的发展方向,以期为硝酸盐氮去除工艺选择提供参考。

纳米零价铁去除水中硝酸盐氮研究进展

水中硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)的危害对人类健康和生态环境构成了严重威胁,纳米零价铁(nZVI)可以通过化学反应反硝化技术快速去除水中NO_(3)^(-)-N,但nZVI自身易团聚,表面活性颗粒不稳定,所以在NO_(3)^(-)-N还原过程中存在着氮气(N_(2))的选择性较低、NO_(3)^(-)-N去除率不理想的问题。通过对nZVI去除NO_(3)^(-)-N技术的归纳总结,探讨了nZVI在还原NO_(3)^(-)-N的基本原理,影响因素和提高去除效率和N_(2)选择性的改性方法。通过负载纳米材料,表面活性剂及添加还原剂等,NO_(3)^(-)-N去除率和N_(2)选择性都会得到不同程度上的提高。不同的改性方法对nZVI的改性效果不同,也决定了nZVI复合材料对NO_(3)^(-)-N的去除作用及氮气选择性提升。

紫外分光光度法和离子色谱法测定水中硝酸盐氮的比对分析

本文通过紫外分光光度法和离子色谱法测定水中硝酸盐氮的含量,分别就取样量、检测时间、标准曲线、精密度、准确度等参数进行比对分析。结果显示,离子色谱法较紫外分光光度法所需的试样量少,而紫外分光光度法较离子色谱法分析时间短;同时,离子色谱法可同时测定多种无机阴离子;两种方法的标准曲线相关系数均大于0.999,回归方程均具有良好的线性关系;相对标准偏差分别为1.6%、0.5%,加标回收率分别为92.0%~102%、94.0%~110%,均满足质控要求。

海水中硝酸盐氮两种标准方法的比对分析

实验从生态环境监测角度出发,依据现有条件,采用分光光度法与连续流动比色法对海水中硝酸盐氮进行检测,对两种方法的精密度、准确度进行比对分析,并对实际海水样品的测定结果进行显著性检验分析。结果显示,两种方法测定海水中的硝酸盐氮均无显著性差异,均可作为测定海水中硝酸盐氮的测定方法。

改装流动注射分析仪总氮分析模块测定亚硝酸盐氮的探讨

利用总氮分析模块通过调整管路和程序参数进行亚硝酸盐氮测定。用改装后的总氮分析模块绘制亚硝酸盐氮标准曲线,相关系数r>0.999,线性良好。根据《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168-2020)的相关规定分别验证该方法的检出限、测定下限。结果表明,检出限为0.002 mg/L,测定下限为0.008 mg/L,测定上限为0.5 mg/L。同时对标准样品进行检测,标准样品的检测结果合格,相对标准偏差为0.3%~2.3%。地表水的加标回收率为98%。采用配对样本t检验法将该方法与(GB/T 7493-1987)《水质亚硝酸盐氮的测定分光光度法》进行比对,结果表明两种方法无显著性差异。此方法简单快捷,对于实际水样的测定结果令人满意。

流动分析法和萘乙二胺分光光度法测定海水中的亚硝酸盐氮

分别用萘乙二胺分光光度法和流动分析法测定海水中亚硝酸盐氮,从实验原理、仪器设备、水样采集、测定结果的准确度和精密度等方面进行了比较分析。两种方法线性良好,相关系数均大于0.999,准确度和精密度都满足分析要求,实际样品测定结果无显著性差异。萘乙二胺分光光度法工作量较大,适用于实验室少量海水样品测定。流动分析法检出限更低,数据处理系统直接显示监测结果,水样和试剂消耗低、分析快速、人为干扰小,适用于实验室大样品量海水样品的连续测定。

流动注射法测定咸水和半咸水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮

咸水、半咸水资源广布,是干旱、半干旱地区重要的替代水资源和锂、钾盐等国家战略性矿产资源的重要来源。对咸水、半咸水中硝酸盐和亚硝酸盐等关键指标进行监控,是实现水资源综合利用的重要前提。流动注射法集采样、富集、分离、检测于一体,能够实现在线检测分析,近年来被广泛应用于淡水和海水分析,但对盐度更高的咸水类样品,该法尚未开展深入研究。本文利用全自动流动注射分析仪,建立了适用于咸水和半咸水中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的分析测定方法。通过仪器工作参数、显色剂浓度和介质、缓冲溶液中氯化铵浓度和pH值等实验条件优化,确定了方法最佳试验参数。用纯水作载流,可以实现盐度为0~5%范围水样中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的准确测定。对于盐度大于5%的卤水样品,需采用载流盐度匹配的方式改善样品回收率,使该法对盐度的耐受范围扩展至24%左右。本法对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的检出限分别为0.002mg/L、0.001mg/L,测定范围分别为0~2.00mg/L、0~1.00mg/L。通过国家标准物质和实际样品分析表明,该法具有良好的精密度和正确度,自动化程度高,分析周期短,适用于大批量样品的分析测试。

基于紫外分光光度法的地下水中硝酸盐氮含量测定

近年来,地下水作为人们的重要饮用水源,其水质变化受到国家的高度重视。作为水体富营养化的重要指标的硝酸盐氮,其反映了水体的受污染程度。并且,若长期饮用硝酸盐氮过高的地下水也会对人体造成危害,必须提高对地下水中硝酸盐氮的检测精度。文章从实验方法、设备优势、所用试剂、曲线绘制和质量控制等方面系统介绍了紫外分光光度法在测定地下水中硝酸盐氮含量时的应用,并结合现场实验数据及工作经验,提出了提高测定准确度的建议。

飞云江水系氮磷污染及硝酸盐氮来源解析

采集了飞云江水系干流和支流水样,分析了流域内不同区域水体的氮磷浓度,并通过Mix SIAR稳定同位素模型,解析了飞云江流域不同区域硝酸盐氮来源及其贡献。结果显示:(1)飞云江水系总氮为0.76~5.71 mg/L,从上游至下游浓度整体升高;总磷为0.01~4.83 mg/L,上中游低、下游高。(2)飞云江水系15 N自然丰度(δ^(15)N)和18 O自然丰度(δ^(18)O)分别为3‰~8‰、-7‰~0,土壤有机氮、污水和粪便是飞云江水系硝酸盐氮的主要来源,其中水体通过硝化作用进行氮转化过程,不存在反硝化作用。(3)飞云江水系中大气沉降、化肥和降水中氨氮、土壤有机氮、污水和粪便这4个污染源的贡献率分别为6.6%~25.4%、7.4%~29.2%、23.1%~56.1%、22.3%~40.8%。

屠宰废水中硝酸盐氮的去除试验研究

本研究利用离子交换性使累托石负载季铵盐进行改性,用正交试验和单因素试验的方法,以屠宰废水中硝酸盐氮去除效果作为评价指标,确定改性累托石吸附剂制备的最佳工艺条件。正交试验结果表明,对屠宰废水中硝酸盐氮去除率影响最大的因素是季铵盐的种类。单因素试验结果表明,累托石最佳改性条件下,反应温度为60℃,反应时间为10 h,反应体系pH为7,试剂为十六烷基三甲基氯化铵,废水中硝酸盐氮的去除率达到79.04%。

基于SG-Lasso-PLS融合算法的水体硝酸盐氮紫外光谱检测研究

硝酸盐氮(NO3-N)是水中“三氮”(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮)之一,能够反映水体受污染的程度,是水质评估的一项重要指标。水体中的硝酸盐氮浓度过高不仅会导致水环境污染加重,而且会对人畜及水产构成较大威胁。传统的硝酸盐氮检测必须先反应后测定,具有时间长、操作复杂、有二次污染等缺点。光谱法具有快速、无损、无试剂消耗等显著优点。针对硝酸盐氮难以快速检测的问题,提出了一种基于紫外吸收光谱的快速定量分析硝酸盐氮的方法。采集42份浓度为0~20 mg·L^(-1)的硝酸盐氮标准溶液样本的紫外吸收光谱,每份样本经11次平均处理以减少仪器噪声和环境的影响。采用SPXY算法按照7∶3的比例划分训练集、测试集,对紫外吸收光谱数据使用Savitzky-Golay(SG)滤波算法进行预处理,通过10折叠交叉验证获得套索回归(lasso regression)合适的正则化参数λ=0.2036,再使用Lasso回归在全光谱范围内筛选出与硝酸盐氮相关的光谱特征波长,将特征波长处的吸光度与样本浓度进行偏最小二乘(PLS)拟合建立硝酸盐氮的回归模型。采用此建模方法所建立的模型训练集的R2与RMSE分别为0.99991和0.06015 mg·L^(-1),测试集的R2与RMSE分别为0.99972和0.04691 mg·L^(-1)。为了验证提出的SG-Lasso-PLS预测模型效果,另外建立了Lasso-PLS,SG-PCA-PLS和SG-PCA-SVR三种预测模型进行对比。验证结果表明,SG-Lasso-PLS建立的预测模型的R2和RMSE均优于其他三种预测模型。说明SG滤波能够消除光谱信号的随机噪声,提高模型的预测精度。与PCA数据降维算法相比,Lasso可实现全光谱范围内的光谱特征选择和数据降维,能有效消除光谱数据的冗余信息,提高模型的预测精度。因此,本文提出的SG-Lasso-PLS混合模型能够快速准确的对水体中的硝酸盐氮进行预测。作为硝酸盐氮浓度检测的基础研究,能为快速无污染的水质在线监测场景提供算法参考。

气相分子吸收光谱法测定水中硝酸盐氮

硝酸盐氮是水环境质量重点监测项目之一,建立节省人力、高效快捷、抗干扰能力强的测定水中硝酸盐氮的方法十分必要。从载气类型、载气流量、定量方式、加热温度、载流液配比等方面系统地优化气相分子吸收光谱法测定水中硝酸盐氮的仪器条件。在优化的仪器条件下,工作曲线相关系数为0.9995;检出限为0.006 mg/L,测定下限为0.024 mg/L;标准物质测定的相对误差在0~0.60%,实际样品测定的相对标准偏差在0.50%~5.5%;实际样品加标回收率在89.0%~102%。方法的检出限、精密度和正确度良好,适用于水质硝酸盐氮的测定。

背角无齿蚌对养殖水体亚硝酸盐氮的净化效果

为探究背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对养殖水体亚硝酸盐氮(NO-2-N)的净化效果,分析了亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)暴露组背角无齿蚌相较于亚硝酸盐氮空白组(0 mg/L)的滤水率的影响,进而通过构建受亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)污染的微型生态系统,比较了对照组(0只/m^(3))、低(10只/m^(3))、中(20只/m^(3))和高(30只/m^(3))养殖密度背角无齿蚌及其不同处理时间(24、48、72和96 h)交互作用下亚硝酸盐氮的含量、去除率与净化效率变化。结果显示:空白组和亚硝酸盐氮暴露组背角无齿蚌的滤水率分别为232.1±122.3 L/(h·kg)和69.0±17.7 L/(h·kg),两者之间差异不显著(P>0.05);低养殖密度背角无齿蚌处理96 h后的养殖水体亚硝酸盐氮含量最低,为0.20±0.06 mg/L,相应的去除率和净化效率分别可达到(64.99±10.32)%和90.16±13.54 mg/(h·kg);背角无齿蚌对亚硝酸盐氮含量及去除率的影响与养殖密度和处理时间显著相关(P<0.05),与两者的交互作用关系不显著(P>0.05),而对亚硝酸盐氮的净化效率仅与养殖密度显著相关(P<0.05)。研究表明,背角无齿蚌能够有效净化养殖水体中较高含量的亚硝酸盐氮,养殖密度设定为10只/m^(3)的净化效果最佳。