○蘇兆軍 劉鴻艷 王善武 宋瑞強(qiáng) 馮 曉
南美白對(duì)蝦是一種廣溫廣鹽性的熱帶對(duì)蝦,對(duì)水環(huán)境因子變化的適應(yīng)能力強(qiáng),從自然海區(qū)到淡水池塘均可生長(zhǎng),適宜純淡水、半咸水、海水等多種養(yǎng)殖模式,加之其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)鮮嫩、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,深受廣大消費(fèi)者和養(yǎng)殖業(yè)者的青睞。近年來(lái),隨著育苗技術(shù)和養(yǎng)殖技術(shù)的不斷進(jìn)步,養(yǎng)殖密度越來(lái)越大,水環(huán)境問題也越來(lái)越嚴(yán)重;尤其是在養(yǎng)殖中、后期,隨著飼料投喂量的不斷增加,水體富營(yíng)養(yǎng)化程度愈發(fā)升高,從而導(dǎo)致微藻過度繁殖,藻相老化,甚至造成對(duì)蝦缺氧大量死亡,給養(yǎng)殖戶造成巨大損失。因此,需要日常對(duì)養(yǎng)殖水體的質(zhì)量狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。硝酸鹽是含氮化合物氧化的最終產(chǎn)物,也是衡量水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),準(zhǔn)確測(cè)定水體中硝酸鹽的含量對(duì)于監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖水體質(zhì)量狀況具有重要意義。長(zhǎng)期以來(lái),有不少專家學(xué)者對(duì)硝酸鹽的測(cè)定方法進(jìn)行了研究,目前硝酸鹽的測(cè)定主要以光度法為主,包括酚二磺酸分光光度法、鎘柱還原法、流動(dòng)分析法、鋅鎘還原法等。本文通過對(duì)比幾種方法的優(yōu)劣,探求南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖水體中硝酸鹽含量的測(cè)定方法,確保檢測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確,為養(yǎng)殖業(yè)者調(diào)節(jié)水體營(yíng)養(yǎng)素,合理施用水質(zhì)改良劑,預(yù)防病害發(fā)生提供技術(shù)保障。
酚二磺酸分光光度法適用于測(cè)定飲用水、地下水和清潔地表水中的硝酸鹽,該方法利用硝酸鹽在無(wú)水情況下與酚二磺酸反應(yīng)生成硝基二磺酸酚,在堿性溶液中生成黃色化合物,進(jìn)行定量測(cè)定。本方法需水浴加熱和研磨,操作繁瑣、不易掌握,且當(dāng)水中含氯化物、亞硝酸鹽、銨鹽時(shí),干擾硝酸鹽的測(cè)定。由于南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖過程中會(huì)有氨氮、亞硝酸鹽的積累,無(wú)論是純淡水、半咸水還是海水養(yǎng)殖中硝酸鹽含量測(cè)定均不適用該方法。
鎘柱還原法適用于大洋和近岸海水、河口水中硝酸鹽氮的測(cè)定,是硝酸鹽測(cè)定的仲裁方法。本方法將水樣通過鎘還原柱,使硝酸鹽定量的還原為亞硝酸鹽,然后測(cè)定水體中總的亞硝酸鹽含量,扣除原有亞硝酸鹽含量即得硝酸鹽含量。該方法雖然還原率高(99%±1%)、穩(wěn)定性好且不受樣品鹽度的影響,但該方法需制鎘粒、裝柱、還原、洗滌、測(cè)定及活化,步驟繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng),且還存在進(jìn)樣流速不易控制、鎘粒易被氧化等缺點(diǎn)。翟麟秀等人通過改進(jìn)海水硝酸鹽氮測(cè)定中鎘柱制備方法與還原裝置,實(shí)現(xiàn)控制流速準(zhǔn)確度≥95%,還原率穩(wěn)定在95%以上,且檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1%,操作更加簡(jiǎn)單,效率顯著提升,但仍不能滿足養(yǎng)殖水體中硝酸鹽檢測(cè)的及時(shí)性要求。
流動(dòng)分析法實(shí)驗(yàn)原理同鎘柱還原法一致,定量準(zhǔn)確、靈敏度高。由于儀器自帶還原裝置,省去了制鎘粒、裝柱等繁瑣過程且蠕動(dòng)泵的引入實(shí)現(xiàn)了樣品測(cè)定的自動(dòng)化,極大的提高了工作效率。張雪茹等人利用流動(dòng)分析法測(cè)定不同水體中硝酸鹽含量,檢測(cè)范圍較廣,為0.02~2.0mg/L,當(dāng)測(cè)定頻率60 樣/h 時(shí),水樣加標(biāo)回收率90%~106%,相 對(duì) 標(biāo) 準(zhǔn) 偏 差0.97%,能夠滿足檢測(cè)需求,適合大批量樣品的分析。目前市面上已有的流動(dòng)分析儀還能實(shí)現(xiàn)多通道同時(shí)測(cè)定,樣品過濾后,儀器能夠自動(dòng)進(jìn)行多參數(shù)的監(jiān)測(cè),可以替代部分手工比色法,減少繁重勞力,滿足養(yǎng)殖檢測(cè)要求。
鋅鎘還原法適用于大洋和近岸海水、河口水中硝酸鹽的測(cè)定。本方法利用鍍鎘的鋅片將水樣中的硝酸鹽定量地還原為亞硝酸鹽,水樣中的總亞硝酸鹽再用重氮—偶氮法測(cè)定,然后對(duì)原有的亞硝酸鹽進(jìn)行校正,計(jì)算硝酸鹽含量。該方法雖然操作簡(jiǎn)便快捷,但還原率受鹽度影響很大,穩(wěn)定性和精密度也相對(duì)較差。鄭瑞芝等人通過在鋅鎘法中添加氯化銨溶液,消除了鹽效應(yīng)影響,還原率達(dá)到94.3%,精密度2.0%,兼具鎘柱還原法的準(zhǔn)確及鋅鎘還原法的方便快捷,能夠滿足養(yǎng)殖業(yè)者的檢測(cè)需求。黎晨晨等人在水浴振蕩條件下,通過調(diào)整氯化鎘濃度、反應(yīng)溫度、振蕩頻率等參數(shù),將鋅鎘還原法還原率提高到92.6,但未消除鹽效應(yīng)影響,該條件僅適合海水養(yǎng)殖水體中硝酸鹽含量測(cè)定。筆者通過多年實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),向水樣中添加適量碳酸鹽緩沖溶液,在水浴溫度30℃、振蕩頻率270r/min、振蕩時(shí)間12min 條件下,硝酸鹽還原率能達(dá)到95%以上,且無(wú)鹽效應(yīng)影響。方法改進(jìn)后,成本低廉,能夠滿足純淡水、半咸水、海水養(yǎng)殖水體中硝酸鹽含量的測(cè)定需求。
通過對(duì)現(xiàn)有主要的硝酸鹽測(cè)定方法比較,酚二磺酸分光光度法和鎘柱還原法不能滿足養(yǎng)殖水體中硝酸鹽含量的測(cè)定需求;流動(dòng)分析法工作效率高,精密度、準(zhǔn)確性好,且能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)參數(shù)的測(cè)定,適合大規(guī)模養(yǎng)殖中水質(zhì)狀況的監(jiān)測(cè);改進(jìn)后的鋅鎘還原法能夠消除鹽效應(yīng)的影響,兼之還原率高、成本低廉,適合南美白對(duì)蝦各種養(yǎng)殖水體中硝酸鹽含量的測(cè)定。