在污水處理廠里除了COD以外同樣具有綜合性的污染指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn)還有一系列與氮有關(guān)的指標(biāo)：游離氨態(tài)氮（NH3-N）丶銨鹽態(tài)氮（NH4+-N）丶硝酸鹽氮（NO3-N）丶亞硝酸鹽氮（NO2-N）丶總氮（NT）丶總凱氏氮（TKN）丶尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、尿酸、脂肪胺、有機(jī)堿、氨基糖等含氮有機(jī)物，看到這么與氮有關(guān)的檢測(cè)指標(biāo)是不是瞬間累覺(jué)不愛(ài)了？
今天酋長(zhǎng)帶大家了解一下水中的氮元素，然后簡(jiǎn)單梳理與氮有關(guān)的指標(biāo)之間的相關(guān)性，希望您能有所獲益。
提到氮，我總會(huì)不自覺(jué)的脫口而出當(dāng)年初三時(shí)期背過(guò)的元素周期表口訣：氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖，鈉鎂鋁硅磷，硫氯氬鉀鈣，還記得那句我是氮，我阻燃，加氫可以合成氨的順口溜。
氮：氮是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號(hào)是N，它的原子序數(shù)是7。氮是空氣中最多的元素，在自然界中存在十分廣泛，在生物體內(nèi)亦有極大作用，是組成氨基酸的基本元素之一。氮在地殼中的含量很少，自然界中絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮?dú)獾男问酱嬖谟诖髿庵?，氮?dú)庹伎諝怏w積的百分之七十八。動(dòng)植物體中的蛋白質(zhì)都含有氮。土壤中有硝酸鹽。氮通常的單質(zhì)形態(tài)是氮?dú)狻Ｋ鼰o(wú)色無(wú)味無(wú)臭，是很不易有化學(xué)反應(yīng)呈化學(xué)惰性的氣體，而且它不支持燃燒。氮的最重要的礦物是硝酸鹽，硝酸鹽幾乎全部易溶于水，只有硝-酸-，脲微溶于水，堿式硝酸鉍難溶于水。
水體中的氮元素是造成富營(yíng)養(yǎng)化的“罪魁禍?zhǔn)?，往往是水污染控制行業(yè)的科研和工程技術(shù)的關(guān)注重點(diǎn)，其重要性絲毫不亞于有機(jī)污染物，水質(zhì)中氮是反映水體所受污染程度和湖泊丶水庫(kù)水體富氧化程度的重要指標(biāo)之一 。
進(jìn)入水體中的氮主要有無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮之分。無(wú)機(jī)氮包括氨態(tài)氮（簡(jiǎn)稱(chēng)氨氮）和硝態(tài)氮。
氨氮包括游離氨態(tài)氮NH3-N和銨鹽態(tài)氮NH4+-N
硝態(tài)氮包括硝酸鹽氮NO3--N和亞硝酸鹽氮NO2-N
有機(jī)氮主要有尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、尿酸、脂肪胺、有機(jī)堿、氨基糖等含氮有機(jī)物。
可溶性有機(jī)氮主要以尿素和蛋白質(zhì)形式存在，它可以通過(guò)氨化等作用轉(zhuǎn)換為氨氮。
TN中文名：總氮，英文名：Total nitrogen，總氮元素主要由氨氮、有機(jī)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮以及氮氧化合物組成，其中氨氮主要來(lái)自于氨水以及諸如氯化銨等無(wú)機(jī)物。有機(jī)氮主要來(lái)自于一些有機(jī)物中的含氮基團(tuán)，比如有機(jī)胺類(lèi)等。氮氧化合物諸如一氧化氮以及二氧化氮等是有毒氣體，由于狀態(tài)不穩(wěn)定，一般很少存在。
硝態(tài)氮在自然界中比較穩(wěn)定，且含量較高，比如國(guó)防工業(yè)制造過(guò)程中大量用硝酸鹽作為原料，機(jī)械化學(xué)等工業(yè)使用大量與硝酸鹽相關(guān)的原材料作為氧化劑，同時(shí)很多污水通過(guò)前期生化以及硝化以后也含有大量的硝酸鹽，因?yàn)橄鯌B(tài)氮十分穩(wěn)定，且極易溶解于水，因此污染十分嚴(yán)重，極易擴(kuò)散。
目前，封閉性水域的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題已相當(dāng)嚴(yán)重，引起了人們的普遍重視。水中的總氮（NT）含量在一定程度上能反映出水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化的情況，因此總氮（NT）含量的測(cè)定已成為水研究中的內(nèi)容。
總氮的測(cè)定方法主要有兩種：
一是采用分別測(cè)定有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物（氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）后加和的辦法。
二是以過(guò)硫酸鉀氧化，使有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}后，通過(guò)離子選擇電極法對(duì)溶液中的硝酸根離子進(jìn)行測(cè)量，也可以用紫外法或還原為亞硝酸鹽后，用偶氮比色法，以及離子色譜法進(jìn)行測(cè)定。
氨氮的去除辦法：
目前市場(chǎng)上的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，一般通過(guò)以下幾種辦法去除。
第一，折點(diǎn)加氯氧化法，通過(guò)加入次氯酸鈉或者漂白粉進(jìn)行氧化，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫?，目前市?chǎng)上常見(jiàn)的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。其反應(yīng)方程式如圖所示：
第二，利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮，其原理是硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用，將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖赃_(dá)到脫氮目的。首先通過(guò)硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后再進(jìn)行反硝化，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。其反?yīng)原理圖如下所示：
有機(jī)氮的去除辦法 ：
在一些廢水中含有有機(jī)氮，有機(jī)氮大多通過(guò)微生物去除。在轉(zhuǎn)化中，主要包括氨化、硝化和反硝化三個(gè)階段。在氨化過(guò)程中，水中有機(jī)氮在微生物作用下轉(zhuǎn)化為氨氮。硝化過(guò)程中，首先在亞硝化桿菌的作用下，氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，然后在硝化桿菌作用下，亞硝酸鹽氮進(jìn)一步被氧化成硝酸鹽氮。反硝化過(guò)程中，硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，釋放到空氣中，也正是在這個(gè)過(guò)程中，水中的氮被去除了。
硝態(tài)氮的去除辦法：
硝態(tài)氮主要是指硝酸根離子，目前有采用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。其中離子交換法、膜滲透法以及吸附法都只是硝酸根離子的濃縮與轉(zhuǎn)移，無(wú)法真正去除總氮，濃縮以后的硝酸根廢液需要進(jìn)一步處理。 在生物脫氮中，主要是指硝酸根離子通過(guò)反硝化細(xì)菌降解轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程。在傳統(tǒng)的生化方法中，需要極大地占地面積，而且由于微生物密度低，微生物脫氮效率很低，而且出水不清澈，有懸浮物，不耐毒性物質(zhì)。
