26个化学元素顺口溜歌曲


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在水处理领域,除了常见的COD和BOD指标外,衡量水体污染程度的综合性指标中还包括一系列与氮相关的检测项目。这些指标包括游离氨态氮(NH3-N)、铵盐态氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、总氮(NT)、总凯氏氮(TKN)以及与氮相关的有机物,如尿素、氨基酸、蛋白质等。这些指标反映水体受到污染的程度以及湖泊水库的富营养化程度。

今天,我们将深入探讨水中的氮元素及其相关指标。氮是一种化学元素,在生物体内具有极大的作用,是组成氨基酸的基本元素之一。尽管氮在地壳中的含量较少,但在自然界中广泛存在,特别是在大气中,氮气占空气体积的78%。动植物体内的蛋白质也含有氮元素。土壤中的硝酸盐也是氮的主要存在形式之一。

进入水体的氮元素主要分为无机氮和有机氮。无机氮包括氨态氮和硝态氮。氨态氮包括游离氨态氮和铵盐态氮,而硝态氮则包括硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。有机氮则主要存在于尿素、氨基酸、蛋白质等有机物中。这些含氮有机物在水中通过氨化等作用可以转化为氨氮。

总氮(Total nitrogen,简称TN)是反映水体富营养化程度的重要指标之一,主要由氨氮、有机氮、硝态氮等组成。其中,氨氮主要来源于氨水以及无机物如氯化铵等。而硝态氮在自然界中含量较高且稳定,很多污水通过生化和硝化过程后含有大量的硝酸盐。硝态氮的污染问题十分严重,易于扩散。

为了有效治理水污染,人们需要了解如何去除这些不同类型的氮化合物。目前,市场上的技术已经非常成熟,去除氨氮的方法主要包括折点加氯氧化法和利用微生物硝化和反硝化法。折点加氯氧化法通过加入次氯酸钠或漂将氨氮转化为氮气释放。而微生物硝化和反硝化法则通过硝化菌和反硝化菌的联合作用,将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮的目的。

有机氮的去除主要依赖于微生物的作用。在转化过程中,主要包括氨化、硝化和反硝化三个阶段。在这个过程中,水中的有机氮被转化为氮气并释放到空气中。至于硝态氮的去除,目前主要采用离子交换、膜渗透、吸附以及生物脱氮等方法。这些方法只是将硝酸根离子浓缩与转移,无法真正去除总氮,需要进一步处理。生物脱氮则是通过反硝化细菌将硝酸根离子降解转化为氮气的过程。尽管传统的生化方法有一定的效果,但占地面积大、微生物脱氮效率低以及出水不清晰等问题仍待解决。