氨氮

水中游离氨和铵离子形态的氮
氨氮(Ammonia nitrogen)是一种化合氮,在水体中以离子氨(NH4+)和非离子氨(NH3)两种形式存在,[2]一般为含氮有机物发生分解反应而生成,是一种非致癌物,[3]其中氨气毒性较强。[4]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亚硝酸盐[3]水溶液可以和碱性溶液生成淡黄棕色络合物[5]氨氮是一种生活、生产污水中常见的污染物,对人体、环境、植物、动物都有严重危害,其在水中也由铵根离子和游离氨形式存在,当前主要以纳氏试剂分光光度法、气相分子吸收光谱法、紫外吸收光谱法等方法进行检测。[6]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,[7][2]对其监测则以微控技术为主。[8]

分布

氨氮为以游离氨气和铵盐形式存在。[4]水中氨氮的来源主要为生活污水、工业废水和农田排水等,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]