朱敬萍，梅光明，胡紅美，李鐵軍，顧蓓喬，陳 瑜，尤炬炬

（1.浙江海洋學(xué)院海洋與漁業(yè)研究所，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021；2.浙江省海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江舟山 316021）

流動(dòng)注射法與分光光度法測(cè)定海水中亞硝酸鹽的含量

朱敬萍1,2，梅光明1,2，胡紅美1,2，李鐵軍1,2，顧蓓喬1,2，陳 瑜1,2，尤炬炬1,2

（1.浙江海洋學(xué)院海洋與漁業(yè)研究所，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021；2.浙江省海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江舟山 316021）

采用流動(dòng)注射法和分光光度法測(cè)定海水中的亞硝酸鹽含量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化選擇，建立了流動(dòng)注射儀最佳測(cè)定方法。兩種方法測(cè)定曲線線性范圍均為0～0.05 mg/L，相關(guān)系數(shù)均大于0.999；流動(dòng)注射法和分光光度法的方法檢出限分別為0.002 6 mg/L和0.002 9 mg/L；在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和實(shí)際水樣測(cè)定中，二者測(cè)量結(jié)果基本一致，均具有較好的精密度和準(zhǔn)確度；流動(dòng)注射法在實(shí)際樣品測(cè)定加標(biāo)回收率為83.0%～101.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.29%～4.57%。因流動(dòng)注射分析法具有快速、省時(shí)、方便、基體干擾小，精密度和準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)，更適合批量樣品的測(cè)定。

海水；亞硝酸鹽；流動(dòng)注射法；分光光度法

亞硝酸鹽是一類無(wú)機(jī)化合物的總稱，廣泛存在于土壤、天然水和食品中，是一種極為常見(jiàn)的污染物。亞硝酸鹽極不穩(wěn)定，可以被氧化而生成硝酸鹽，也極為容易被還原成氨，還可以與仲胺類反應(yīng)生成亞硝胺類，這些物質(zhì)均具有強(qiáng)烈的致癌作用[1-2]。海水中亞硝酸鹽和硝酸鹽主要來(lái)自大陸徑流、沿岸排廢和其他氮化合物的分解與排放[3-4]。亞硝酸鹽含有豐富的氮肥，是藻類生長(zhǎng)繁殖必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在海水養(yǎng)殖的水體中，如果亞硝酸鹽含量低于0.1 mg/L，那么其對(duì)魚類一般不會(huì)造成明顯損害[5-6]；如果亞硝酸鹽氮的含量達(dá)到0.1～0.5 mg/L，就會(huì)產(chǎn)生明顯的中毒癥狀；當(dāng)水體中亞硝酸鹽的含量高于0.5 mg/L時(shí)，中毒癥狀會(huì)明顯加劇，魚類的某些器官會(huì)出現(xiàn)衰竭現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致其死亡[7-8]。因此海水中亞硝酸鹽類含量是反應(yīng)海水水質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)之一。為及時(shí)了解海洋生態(tài)環(huán)境狀況和保持漁業(yè)養(yǎng)殖安全，有必要周期性地對(duì)某些特定水域的海水進(jìn)行取樣調(diào)查，以期了解水質(zhì)狀況，制定切實(shí)有效的治理與保護(hù)措施。目前亞硝酸鹽含量的測(cè)定主要采用離子色譜法、極譜法、萘乙二胺分光光度法、催化光度法和熒光法[等[9-10]，前兩種方法所需儀器價(jià)格昂貴，后三種方法普遍存在靈敏度低，操作繁瑣，分析速度慢等缺點(diǎn)。近年來(lái)，運(yùn)用流動(dòng)注射分析的方法，測(cè)定海水中亞硝酸鹽含量得到迅速的發(fā)展[11-12]，流動(dòng)注射儀測(cè)定方法具有快速(可在1 h內(nèi)完成50個(gè)樣品測(cè)定)、靈敏度高、準(zhǔn)確性好的優(yōu)點(diǎn)。且儀器流路簡(jiǎn)單，試劑用量少，操作簡(jiǎn)便，對(duì)實(shí)際水樣的測(cè)定效果良好。本研究對(duì)流動(dòng)注射法測(cè)定海水中亞硝酸鹽含量的測(cè)定條件進(jìn)行了優(yōu)化，并與紫外可見(jiàn)分光光度法與流動(dòng)注射法進(jìn)行分析對(duì)比。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備

TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；AA3流動(dòng)注射分析儀（德國(guó)SEAL Analytical公司）；圖1為亞硝酸鹽分析模塊流路圖。

圖1 亞硝酸鹽分析模塊流路圖Fig.1 The route map of nitrite

1.2 試劑

亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（100 mg/L，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)；所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

磺胺溶液：(10 g/L)稱取5 g磺胺，溶于350 mL鹽酸溶液（1+6），用純水稀釋至500 mL，盛于棕色試劑瓶中，冰箱保存。

鹽酸萘乙二胺溶液（NEDD）：1 g/L，稱取0.5 g鹽酸萘乙二胺，溶于500 mL純水中，儲(chǔ)存于棕色瓶中，冰箱保存。

顯色劑：將100 mL優(yōu)級(jí)純磷酸加入約700 mL去離子水中，加入10.0 g磺胺，完全溶解后，再加入0.50 g NEDD和4mL的聚氧乙烯月桂醚溶液（Brij-35，30%），稀釋至1000 mL，并混合均勻，儲(chǔ)存于棕色瓶中，冷藏。

1.3 樣品采集與預(yù)處理

于2011年7月和11月分別在舟山岱衢洋增殖放流海域、樂(lè)清灣泥蚶國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、洞頭海域海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)特定水域以及從東極島中間山海海域采集水樣（表1）。用采水器采集各站位的水樣，帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾后備用。應(yīng)從速分析，如不能從速分析，需放置冷藏室保存。

表1 浙江沿岸海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)采集點(diǎn)Tab.1 The list of water quality monitoring points in Zhejiang coastal waters

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 分光光度法（萘乙二胺分光光度法）

1）方法原理：在酸性介質(zhì)中亞硝酸鹽與磺胺進(jìn)行重氮化反應(yīng)，其產(chǎn)物再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色偶氮染料，于543 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。方法檢出限為0.003 mg/L。

2）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：取6個(gè)50 mL容量瓶，分別移入0.00，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50 mL亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液（濃度為5.0mg/L），加純水至標(biāo)線，混勻，使標(biāo)準(zhǔn)系列濃度分別為：0.0，0.010，0.020，0.030，0.040，0.050mg/L。各加入1.0 mL磺胺溶液，混勻后放置5 min，再各加入1.0 mL鹽酸萘乙二胺溶液混勻。放置15 min后，在543 nm波長(zhǎng)、3 cm測(cè)定池下比色測(cè)定，以去離子水作參比，測(cè)定其吸光值。

1.4.2 連續(xù)流動(dòng)分析法

1）方法原理：亞硝酸鹽在酸性條件下與對(duì)氨基苯磺酰胺反應(yīng)生成一個(gè)偶氮化合物，然后與萘乙二胺鹽酸反應(yīng)生成紫紅色化合物在550 nm波長(zhǎng)下檢測(cè)。方法檢出限為0.003 mg/L。

2）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：根據(jù)樣品濃度的高低配制亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列。本研究中流動(dòng)注射法采用與分光光度法一致的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍（0～0.05 mg/L）。

3）儀器測(cè)定條件：連接試劑、純水和試樣。打開(kāi)AA3流動(dòng)注射分析儀和工作軟件，鍵入實(shí)驗(yàn)參數(shù)：選通道、杯續(xù)杯數(shù)、樣品數(shù)；進(jìn)樣/沖洗：1.5；平滑：16；基線校正：自動(dòng)基線參比(%)10；運(yùn)行延遲時(shí)間(min)：6.0。

4）啟動(dòng)AA3流動(dòng)分析儀，加熱池(37℃)，泵入純水至基線穩(wěn)定后，再泵入試劑到進(jìn)樣通道，達(dá)到試劑基線穩(wěn)定；測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線，要先測(cè)一下標(biāo)準(zhǔn)濃度的最高點(diǎn)，最佳峰高為75%～95%之間，設(shè)定它的增益點(diǎn)。然后開(kāi)始自動(dòng)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 條件試驗(yàn)的優(yōu)化選擇

對(duì)于流動(dòng)注射法的條件優(yōu)化，研究了各流路(試劑和載流)流速對(duì)峰高的影響,在流速為0.20～2.00mL/min范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，試劑流速為0.80 mL/min，載流流速為1.20 mL/min時(shí)，峰最高；因此，選擇試劑流速為0.80 mL/min，載流流速為1.20 mL/min。對(duì)進(jìn)樣體積在0.2～1.2 mL時(shí)對(duì)峰高的影響進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果表明峰高隨進(jìn)樣體積增大緩慢增加，為提高檢測(cè)分析速度，試驗(yàn)采用進(jìn)樣體積0.5 mL。在上述實(shí)驗(yàn)條件下，適當(dāng)?shù)慕档土魉倏梢詼p少試劑消耗，并且可以反應(yīng)完全，不用擔(dān)心擴(kuò)散和帶過(guò)。在反應(yīng)條件下，樣品和試劑的流速可能會(huì)發(fā)生變化，試劑的濃度、室內(nèi)和反應(yīng)溫度等會(huì)變化，但因?yàn)闃悠泛蜆?biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)同樣的過(guò)程并達(dá)到穩(wěn)態(tài)，所以它們的變化不會(huì)對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。

2.2 磷酸濃度的優(yōu)化

顯色劑中磷酸用量對(duì)峰高同樣產(chǎn)生很大的影響，本實(shí)驗(yàn)在1 L顯色劑中加入磷酸的體積分別為50 mL、60 mL、70 mL、80 mL、90 mL、100 mL、110 mL，結(jié)果表明添加體積為50～100 mL，吸光度值趨上升趨勢(shì)，100 mL時(shí)吸光度值達(dá)到最大，而磷酸加入量超過(guò)100 mL后，吸光度值下降很快，因此，選用100 mL為最佳加入量。如果出現(xiàn)靈敏度低或線性不好，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)調(diào)整試劑的濃度。確保良好的重現(xiàn)性和低檢出限，保證反應(yīng)環(huán)境的小變化不會(huì)影響結(jié)果。

2.3 方法的線性范圍和檢出限

用流動(dòng)注射法和分光光度法制作亞硝酸鹽測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線分別見(jiàn)圖2和圖3所示。結(jié)果表明：在上述已優(yōu)化好的測(cè)量條件下，流動(dòng)注射法和分光光度法在0～0.05 mg/L測(cè)定范圍內(nèi)，吸光度值與濃度均呈良好的線性關(guān)系，線性回歸方程分別為y=9. 1146E-007和y=10.26C-0.0019(C、E單位為mg/L，y為吸光值），相關(guān)素?cái)?shù)R均大于0.999，能滿足分析檢測(cè)要求。用統(tǒng)計(jì)測(cè)量法對(duì)空白溶液連續(xù)測(cè)定15次，得出流動(dòng)注射法和分光光度法的方法檢出限分別為0.0026 mg/L和0.0029 mg/L

圖2 分光光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of spectrophotometric analysis

圖3 流動(dòng)注射法標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.3 Standard curve of flow injection analysis

2.4 精密度和準(zhǔn)確度

以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)為GSBZ 200619和GSBZ 200624樣品進(jìn)行平行各6次測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參比值Tab.2 The standard material's reference value

從表中可知，通過(guò)優(yōu)化好的測(cè)量條件，經(jīng)AA3流動(dòng)注射分析儀和分光光度法測(cè)定亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。流動(dòng)注射法測(cè)得的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.044%～0.691%之間，分光光度法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.278%～1.119%之間，說(shuō)明流動(dòng)注射法與分光光度法均具有較好的精密度和準(zhǔn)確度，符合分析要求。

2.5 海水樣品檢測(cè)結(jié)果及加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

本研究對(duì)舟山岱衢洋、樂(lè)清灣、洞頭、中間山海附近海域采集樣品，將水樣過(guò)濾后進(jìn)行分析，同時(shí)采用流動(dòng)注射法和分光光度法進(jìn)行測(cè)定，并采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，在樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液后用流動(dòng)注射法平行測(cè)定6次，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 樣品分析結(jié)果Tab.3 The results of the samples

由上表可知，流動(dòng)注射分析儀測(cè)定結(jié)果與分光光度法手動(dòng)測(cè)量結(jié)果基本一致，樣品的加標(biāo)回收率在83.0%～101.6%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.29%～4.57%，具有較好的準(zhǔn)確度。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5.0%，符合《GB17378.4-2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中要求RSD≤10%的規(guī)定要求[13]。結(jié)果表明流動(dòng)注射法有較好的精密度和準(zhǔn)確度，符合國(guó)標(biāo)的檢測(cè)要求。

3 小結(jié)

本研究采用分光光度法和流動(dòng)注射法測(cè)定海水中的亞硝酸鹽含量，對(duì)流動(dòng)注射法的試驗(yàn)條件選擇進(jìn)行優(yōu)化，建立了最佳測(cè)定方法。在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和實(shí)際水樣測(cè)定中，二者測(cè)量結(jié)果基本一致，均具有較好的精密度和準(zhǔn)確度。因流動(dòng)注射分析法具有快速、省時(shí)、方便、基體干擾小，精密度和準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)，更適合批量樣品的測(cè)定。參考文獻(xiàn)：

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[13]GB17378.4-2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范[S]．

Determination of Nitrite in Seawater by the Flow Injection Method

ZHU Jing-ping1,2,MEI Guang-ming1,2,HU Hong-mei1,2,et al
(1.Institute of Marine and Fisheries of Zhejiang Ocean University,Marine and Fisheries Research Institute of Zhejiang Province,Zhoushan 316021;2.Key Lab of Mariculture and Enhancement of Zhejiang province,Zhoushan 316021,China)

The present study introduced the experiment method of determining nitrite in seawater by flow injection and spectrophotometric method.Through the optimization of the experimental conditions,the optimum flow injection method was given.The linear range of determination standard curve for the two methods was 0-0.05 mg/L,with the correlation coefficients all above 0.999.The detection limits were 0.002 6 mg/L and 0.002 9 mg/L, respectively for flow injection method and spectrophotometric method.In determinations of the standard substances and actual samples,the two methods gave the consistent measurement results and both had good precision and accuracy.The recoveries of spiking samples in flow injection analysis were 83.0%-101.6%,and the relative standard deviations were 0.29%-4.57%.With the advantages of fast,time-saving,convenient,little interference and better precision and accuracy,the flow injection analysis method is more suitable for assaying mass samples.

sea water;nitrite;flow injection method;spectrophotometric method

X832

A

1008－830X(2015)01－0050－04

2014-10-30

浙江省重大科技成果專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目（2012C13005）；浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013F10065）

朱敬萍（1960-），女，山東滕州人，高級(jí)工程師，研究方向：水域環(huán)境及食品安全分析.E-mail:ZJP669888@163.com

顧蓓喬（1963-），男，上海市人，研究方向：水域環(huán)境及食品加工.E-mail:gbq@zjou.edu.cn