氨氮

水中游离氨和铵离子形态的氮
氨氮(Ammonia nitrogen)是指以氨或铵离子形式存在的化合氮,即水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。[2]一般为含氮有机物发生分解反应而生成,[3]氨氮在水中形成的游离氨具有刺激性气味,氨氮在微生物作用下可以转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,[3]其水溶液可以和碱性溶液生成淡黄棕色络合物[4]氨氮是水体中的营养素,可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。氨氮检测方法,通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等,氨氮含量较高时,尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。[5]对于氨氮污染的处理则以吸附法、化学法、膜吸收法、吹脱法等方法进行处理,[6][2]对其监测则以微控技术为主。[7]

分布

氨氮为以游离氨气和铵盐形式存在。[8]水中氨氮的来源主要为生活污水、工业废水农田排水等,一般为含氮有机物发生分解反应而生成。氨氮在水中的组成主要取决于水的酸度和温度,当水的酸度较低时,氨氮以游离氨为主,反之,则以[ǎn]盐为主;在水温影响下,氨氮组成则与酸度条件下组成相反。[9]据报道,加拿大水生系统每年氨氮排放量达到62000吨。2011年,美国所有企业仅仅地表水的氨氮排放量高达470万磅。2019年,中华人民共和国生态环境部报告,中国2019年的氨氮排放总量约为46.3万吨。[10]

分子结构

氨氮在水体中以离子氨(
)和非离子氨(
)两种形式存在。[2]其中氨气分子里的氮原子有一个孤对电子,可以结合成质子,显示碱性;可作为Lewis碱,形成配位化合物(如加合物);氨分子上有三个活性氢,可以被取代而发生取代反应;氨分子的空间结构是三角锥型,极性分子。[11]