氨氮的定義
所謂水溶液中的氨氮，就是以游離氨（或非離子氨，NH3）或離子氨（NH4+）形式存在的氮。與水和廢水最相關(guān)的氮形式是硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮和有機(jī)氮。它們可以通過(guò)生化作用相互轉(zhuǎn)化。
一、氨的一般性質(zhì)
氨（Ammonia，NH3）分子量17.03，熔點(diǎn)-77.7℃，沸點(diǎn)-33.35℃，比重0.6l。氨是一種無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈的刺激性氣味，易溶于水和乙醇。當(dāng)氨溶于水時(shí)，一部分氨與水反應(yīng)生成銨離子，一部分生成含水氨（非離子氨）。其化學(xué)成分平衡可簡(jiǎn)化為下式：NH3 (g) + H20 (1) NH3 ? H20(aq) NH4++0H-+(-1)H20(1)
上式中，NH3? H20(aq)表示與水松散結(jié)合的非離子氨分子，氫鍵結(jié)合的水分子至少大于3個(gè)，為方便起見(jiàn)，溶解的非離子氨用NH3表示，離子氨用NH4+表示，水中的氨氮是指NH3和NH4+的總和。氨的水溶液稱(chēng)為氨水。氨對(duì)水生生物等的毒性是由溶解的非離子氨引起的，而離子氨基本上是無(wú)毒的。在氨的水溶液中，NH3的濃度主要取決于總氨的濃度，水溶液的pH值和溫度對(duì)NH3的濃度也有很大影響，NH3濃度隨pH值和溫度的升高而增加。
NH3 + H+─→NH4+ NH4+ + OH-─→NH3+H2O
水中的有機(jī)氮化合物經(jīng)生化分解為銨離子，再通過(guò)硝化生物（亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌等）的作用將亞硝酸根離子轉(zhuǎn)化為硝酸根離子。銨離子和硝酸根離子被植物吸收，植物成為動(dòng)物的食物。氮化合物在自然界中就是這樣循環(huán)的，循環(huán)如下圖所示。銨離子的定量，在痕量的情況下，采用靛酚藍(lán)法和碘汞法（奈斯勒法）等。分光光度法，濃度稍高時(shí)，采用中和滴定法或離子電極法。在分光光度法和離子電極法的情況下，對(duì)于有混濁或顏色的樣品，以及在堿性條件下因沉淀而金屬離子和有機(jī)物共存的樣品，必須事先進(jìn)行混凝沉淀法或水蒸氣蒸餾。治療后定量。在中和滴定的情況下，進(jìn)行蒸汽蒸餾的預(yù)處理，并對(duì)餾出物進(jìn)行定量。如上所述，水中的銨離子等氨化合物是不斷變化的，因此應(yīng)在取樣后立即進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)不能立即進(jìn)行時(shí)，為抑制微生物的活性，加入鹽酸或硫酸使pH值在2左右，然后在5℃以下避光保存：盡快進(jìn)行試驗(yàn)?？赡艿?。
2、氨的毒性
魚(yú)對(duì)非離子氨更敏感。為保護(hù)淡水水生生物，水中非離子氨的濃度應(yīng)低于0.02mg/L。如果人體吸入濃度為140ppm（0.1mg/L）的氨氣，會(huì)感到輕微的刺激；吸入350ppm（0.25mg/L）時(shí)會(huì)有很不愉快的感覺(jué)，但可以持續(xù)1h。濃度為200-330ppm（O.15-0.25mg/L）時(shí)，只有12.5%從肺中排出。吸入30分鐘，強(qiáng)烈刺激眼睛和鼻腔，進(jìn)一步產(chǎn)生打噴嚏、流涎、頭痛、出汗、面部充血、胸痛、尿頻等。濃度進(jìn)一步增加時(shí)，會(huì)腐蝕粘液口腔和呼吸道的膜，并有咳嗽，嘔吐，頭暈，窒息，焦慮，胃痛，尿潴留和出汗等癥狀。在高濃度的情況下，3～7天后出現(xiàn)肺氣腫并死亡。因聲門(mén)水腫或支氣管肺炎而死亡的人很少，大多數(shù)人在幾天后就會(huì)患上眼病。當(dāng)眼睛直接接觸氨氣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性角膜混濁和失明。在更高的濃度，例如 2500ppm (1.75mg/L) 或更高時(shí)，有急性死亡的危險(xiǎn)。慢性氨中毒的報(bào)道指出，有消化功能障礙、慢性結(jié)膜炎、慢性支氣管炎，有時(shí)痰中帶血、耳聾等，也有食管狹窄的病例。如果咽部濃度為 25%氨水20～30ml，可致命。
3、水中氨的主要來(lái)源
氨天然存在于地表水和廢水中。氨以氮肥等形式施用于耕地，隨地表徑流進(jìn)入地表水。氨作為含氮有機(jī)物的分解產(chǎn)物，是氨廣泛存在于江河湖海中的主要原因。但它在地下水中的濃度很低，因?yàn)樗煌寥李w粒和粘土吸附，不易從土壤中浸出。在無(wú)氧環(huán)境中，水中存在的亞硝酸鹽在微生物的作用下被還原為氨。在有氧環(huán)境下，水中的氨也可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。氨的工業(yè)污染來(lái)自化肥生產(chǎn)。 、硝酸、焦化、煤氣、硝化纖維、人造絲、合成橡膠、電石、染料、清漆、燒堿、電鍍及采油及石油產(chǎn)品加工。氨氮一般存在于地表水和地下水中，水中氮化合物的含量可作為含氮有機(jī)物對(duì)水體污染程度的指標(biāo)。反映氮化合物對(duì)水污染程度的幾種形式的氮是氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和有機(jī)氮。測(cè)定水中各種形態(tài)的氮化合物有助于評(píng)價(jià)水的污染程度和“自我凈化”。