[수질] 수질오염공정시험기준 (질소화합물 )

1. 아질산성 질소 

- 수질 오탁을 표시하는 지표의 하나

- 물이 유기성 질소로 오염된 경우 수중에서 점차 분해되어 무기성 질소로 되는 산화과정에서 생성하는 것 중의 하나

- 일반적으로 암모니아성 질소의 산화에 의해서 생기는 것

- 주로 대․소변, 하수 등의 혼입에 의한 암모니아성 질소의 산화에 의해 생기므로 물의 오염을 추정할 수 있는 유력한 지표가 된다

아질산성질소	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법	0.004 mg/L	± 25 % 이내
이온크로마토그래피	0.1 mg/L	± 25 % 이내

 

1) 자외선/가시선 분광법

- 물속에 존재하는 아질산성 질소를 측정하기 위하여, 시료 중 아질산성 질소를 설퍼닐아마이드와 반응시켜 디아조화하고 α―나프틸에틸렌디아민이염산염과 반응시켜 생성된 디아조화합물의 붉은색의 흡광도 540 nm에서 측정하는 방법

2) 이온크로마토그래피

지하수, 지표수, 폐수 등을 이온교환 컬럼에 고압으로 전개시켜 분리되는 아질산 이온을 분석하는 방법이다. 물속에 존재하는 아질산 이온 (NO2-)의 정성 및 정량분석방법으로 ES 04350.1b 음이온류-이온크로마토그래피에 따른다.

 

2. 암모니아성 질소 

- 믈속에 존재하는 암모니아성 질소는 동물의 배설물 중에서 유기성 화합물이 분해되면서 생성된다.

- 탄산암모늄이 다량 생성되는 것은 위생적으로 의의가 있다.

- 뇨에서 기인하는 요소도 암모니아성 질소로 변화되기 쉬우므로 암모니아성 질소의 검출은 분뇨에 의한 수질오염을 나타낼 수 있다.

- 식물의 단백질 분해는 서서히 진행되기 때문에 이로 인한 암모니아성 질소의 생성량은 무시할 수 있을 정도로 적다.

- 식물의 밀생지대나 니탄질지대의 물은 다량의 암모니아성 질소와 유기질을 함유하는 경우가 많다.

- 황산암모늄등과 같은 암모니아성 질소를 함유한 비료가 용해되어 오염되는 수도 있다.

암모니아성질소	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법	0.01 mg/L	± 25 % 이내
이온전극법	0.08 mg/L	± 25 % 이내
적정법	1 mg/L	± 25 % 이내

1) 자외선/가시선 분광법

물속에 존재하는 암모니아성 질소를 측정하기 위하여 암모늄이온이 하이포염소산의 존재 하에서, 페놀과 반응하여 생성하는 인도페놀의 청색을 630 nm에서 측정하는 방법

2) 이온전극법

물속에 존재하는 암모니아성 질소를 측정하기 위하여 시료에 수산화나트륨을 넣어 시료의 pH를 11 ∼ 13 으로 하여 암모늄이온을 암모니아로 변화시킨 다음 암모니아 이온전극을 이용하여 암모니아성 질소를 정량하는 방법

3) 적정법 

물속에 존재하는 암모니아성 질소를 측정하기 위하여 시료를 증류하여 유출되는 암모니아를 황산 용액에 흡수시키고 수산화나트륨용액으로 잔류하는 황산을 적정하여 암모니아성질소를 정량하는 방법

3. 질산성 질소

질산성 질소는 질산염을 질소량으로 나타낸 것으로서 주로 암모니아성 질소가 질화균의 작용으로 산화되어 생성한다. 지나치면 처리수 중에 질산성 질소가 증대하고, pH는 저하한다.

질산성질소	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
이온크로마토그래피	0.1 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (부루신법)	0.1 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (활성탄흡착법)	0.3 mg/L	± 25 % 이내
데발다합금 환원증류법	중화적정법 : 0.5 mg/L 분광법 : 0.1 mg/L	± 25 % 이내

1) 이온크로마토그래피

지하수, 지표수, 폐수 등을 이온교환 컬럼에 고압으로 전개시켜 분리되는 질산성이온을 분석하는 방법이다. 물속에 존재하는 질산성 이온 (NO3-)의 정성 및 정량분석방법으로 ES 04350.1b 음이온류-이온크로마토그래피에 따른다.

 

2) 자외선/가시선 분광법

(1) 부루신법

물속에 존재하는 질산성질소를 측정하기 위하여 황산산성(13 N H2SO4 용액, 100 ℃)에서 질산이온이 부루신과 반응하여 생성된 황색화합물의 흡광도를 410 nm에서 측정하여 질산성질소를 정량하는 방법

 

(2) 활성탄흡착법

물속에 존재하는 질산성질소를 측정하기 위하여 pH 12이상의 알칼리성에서 유기물질을 활성탄으로 흡착한 다음 혼합 산성액으로 산성으로 하여 아질산염을 은폐시키고 질산성질소의 흡광도를 215 nm에서 측정하는 방법

 

3) 데발다합금 환원증류법 

물속에 존재하는 질산성질소를 측정하기 위하여 아질산성질소를 설퍼민산으로 분해 제거하고 암모니아성질소 및 일부 분해되기 쉬운 유기질소를 알칼리성에서 증류제거 한 다음 데발다합금으로 질산성질소를 암모니아성질소로 환원하여 이를 암모니아성질소 시험방법에 따라 시험하고 질산성질소의 농도를 환산하는 방법

4. 총질소 

- 호소 및 하천의 조류의 이상증식으로 인한 현상인 부영양화의 원인물질 중 하나인 질소화합물의 농도 측정에 대한 기준방법을 규정하는데 그 목적이 있다.

- 물속에 존재하는 질소화합물은 유기질소(단백질, 아미노산, 핵산 등)와 무기질소(암모니아성질소, 아질산성질소, 질산성질소) 형태로 존재하며 이 시험기준은 물속에 존재하는 여러 가지 형태의 질소를 모두 합한 질소의 총량을 구하는 방법

총질소	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법 (산화법)	0.1 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (카드뮴-구리 환원법)	0.004 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (환원증류-킬달법)	0.02 mg/L	± 25 % 이내
연속흐름법	0.06 mg/L	± 25 % 이내

1) 자외선/가시선 분광법  

(1) 산화법

물속에 존재하는 총질소를 측정하기 위하여 시료 중 모든 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨을 사용하여 120 ℃ 부근에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 후 산성상태로 하여 흡광도를 220 nm에서 측정하여 총질소를 정량하는 방법

(2) 카드뮴․구리 환원법

물속에 존재하는 총질소를 측정하기 위하여 시료중의 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨의 존재하에 120 ℃에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 다음 산화된 질산이온을 다시 카드뮴-구리환원 칼럼을 통과시켜 아질산이온으로 환원시키고 아질산성질소의 양을 구하여 총질소로 환산하는 방법

(3) 환원증류․킬달법

물속에 존재하는 총질소를 측정하기 위하여 시료에 데발다합금을 넣고 알칼리성에서 증류하여 시료 중의 무기질소를 암모니아로 환원 유출시키고, 다시 잔류시료 중의 유기질소를 킬달 분해 한 다음 증류하여 암모니아로 유출시켜 각각의 암모니아성질소의 양을 구하고 이들을 합하여 총질소를 정량하는 방법

ES 04355.1b 또는 ES 04355.3b의 농도계산에 따라 바탕시험용액을 대조액으로 하여 각각 A, B액 중의 암모니아성 질소의 양을 구한 후, 두 값을 합하여 시료의 총질소 농도 (mg/L)로 한다.

 

2) 연속흐름법 

시료 중 모든 질소화합물을 산화분해하여 질산성질소 (NO3-) 형태로 변화시킨 다음 카드뮴-구리환원 칼럼을 통과시켜 아질산성질소의 양을 550 nm 또는 기기에서 정해진 파장에서 측정하는 방법

 

 

 

출처: 하수도시설기준(2011)