Water and Waste water
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討論重點項目：
－ 氨氮和總氮對於水體的影響 － 氨氮與總氮有甚麼不同？ － 對應分析方法 － 推薦您合適的分析設備 氨氮和總氮對於水體的影響
監控氨氮和總氮是為了防止水體污染並保護水生生態系統。在高濃度的氨氮下，對魚類等水生生物具有毒性，會引發水生生物窒息或死亡。而總氮的過量則是會引發水體優養化，促使藻類過度生長，導致水中氧氣消耗增加，進而造成魚類和其他生物缺氧死亡，而破壞了整體生態平衡。因此，嚴格監控氨氮與總氮濃度對維護健康的水生環境來說是很重要的。
氨氮與總氮有什麼不同？
氨氮和總氮都是水質監測中常見的氮含量指標，但它們的定義和化學組成都不相同，對於環境產生的影響也不盡相同：
氨氮（NH3-N)： 氨氮是水中以氨（NH₃）和銨離子（NH₄⁺）形式存在的氮的總量。氨氮主要來自有機物分解、動植物排泄物、農業肥料或工業廢水中的氮化合物。氨氮濃度過高會對水生生物有毒性作用，尤其是對魚類和其他水生動物。並且和總氮相比，氨氮具有較強的毒性，尤其在高溫和高pH環境下，更多的氨氣形式（NH₃）存在於水中，對水生生物造成嚴重的毒性，可能導致水生物的窒息或死亡。  總氮（TN)：
總氮是水中所有形式的氮的總和，包括氨氮（NH₃-N）、有機氮、硝酸鹽氮（NO₃⁻-N）和亞硝酸鹽氮（NO₂⁻-N）。總氮反映了整體氮污染的程度，涵蓋範圍更廣。總氮是水體富營養化的主要原因之一，特別是硝酸鹽和亞硝酸鹽氮的過量會導致藻類大量繁殖（藻華），從而耗盡水中的氧氣，導致魚類缺氧死亡，進而破壞水體的生態平衡。  對應分析方法
氨氮分析方法：離子選擇性電極與比色法
1. 離子選擇性電極：
離子選擇性電極法（Ion Selective Electrode, ISE）是根據電極對銨離子（NH₄⁺）的選擇性反應來測定濃度。氨氣在水中會解離為氨（NH₃）和銨離子（NH₄⁺），選擇性電極也分為對氨（NH₃）或銨離子（NH₄⁺）電極產生反應兩種。以銨離子（NH₄⁺）電極而言，它的運作原理是測量水樣中氨離子的電勢差，這個電勢差會隨氨離子濃度的變化而改變，從而推導出氨氮的濃度。該方法的特點包含： • 反應快速：可以在短時間內提供測量結果，適合即時監測 • 操作簡便：儀器操作及校正較為容易，並且不需要複雜的前處理流程 使用時須注意的項目包含： • 干擾物質影響：水樣中的其他陽離子（如鉀、鈉）可能干擾測量，需經常校正以維持精度 • pH影響：水樣的pH值會影響氨與銨的平衡，因此需要在接近中性pH條件下進行測量 2. 比色法
靛 酚 或 類 靛 酚 比 色 法 是在含 有 氨 氮 的 水 樣中 加 入 次 氯 酸 鹽 (Hypochlorite)以及酚溶液（或水楊酸）後，反應生成深藍色化合物 ， 而溶液的顏色 於 亞 硝 醯 鐵 氰 化 鈉 溶 液 (Sodium nitroprusside)催化後會更加強烈。而這種藍色的強度變化和氨氮的濃度成正比，因此透過分光光度計測定吸光度，從而推算出氨氮濃度。該方法的特點包含： • 高精度：光學比色法對於低濃度氨氮具有很的高靈敏度，適合精密測量 • 穩定性好：測量時受到其他環境參數的影響較小 使用時須注意的項目包含： • 試劑準備：需要使用穩定的化學試劑進行反應，試劑品質及狀態對分析結果造成影響 • 操作步驟繁瑣：光學法通常需要樣品的前處理過程，測試步驟較多 總氮分析方法：
總氮的測量常使用過硫酸鹽氧化法（Persulfate Digestion Method）。此方法通過強氧化劑（如過硫酸鹽）在高溫高壓條件下將樣品中的所有氮化合物（包括氨氮、有機氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽）氧化成硝酸鹽（NO₃⁻）。接著，使用UV-Vis分光光度計測定氧化後的硝酸鹽濃度，並換算出總氮值。在業界這個方法會被稱作為全氮測定法、總氮消化法或過硫酸鹽消化法。而這個方法的特點包含：
• 測量全面：可以一次取得各種形式的氮總合 • 高精度：適合作為水樣中總氮的低濃度進行測量 使用時須注意的項目包含： • 操作時間長：：過硫酸鹽消解需要在高溫高壓條件下進行，整個過程耗時較長 • 試劑的穩定性：過硫酸鹽維持新鮮或量好保存，否則會影響測量結果 • 設備維護：消化設備和分光光度計需要定期校正和維護，避免長時間使用造成精度下降 推薦您合適的分析設備
1. 氨氮分析：離子選擇性電極法
符合水中氨氮檢測方法－自動監測設施－電極法 NIEA W456.51C CAS40D：基於離子選擇性電極技術，適合即時現場監測，特別是工業廢水排放口的快速監測。其“即時監測”功能常被業界高度重視，能夠連續監測氨氮濃度變化，及時反應工業生產過程中的變化。
2. 氨氮分析：比色法
符合水中氨氮檢測方法－自動監測設施－靛酚或類靛酚比色法 NIEA W456.51C CA80AM：基於光學法，適用於高靈敏度和穩定性的環境，如放監測或環境監測站，此設備採用自動化比色法，業界常稱為“氨氮監測儀”
3. 總氮分析：比色法 符合水中總氮檢測方法－NIEA W423.53C 在標準方法中，總氮的監測方式是以硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮(TKN)（凱氏氮為氨氮與總有機氮之和）的總和表示，因此分別由前述三種檢測分析結果之總和即為水中總氮含量。而我們所提供的方案為總氮分析儀CA80TN，CA80TN是基於過硫酸鹽氧化法進行總氮測量，這個檢測方式的優勢在於高度自動化，並且準確，一次取得總氮數值”
參考資料 |