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海水中硝酸盐的无阀连续流动分析(二)

来源:时间:2025-04-22 02:11:22

四、海水結果與討論

在前期研究中,中硝已對亞硝酸鹽測定的酸盐各參數進行了優化,包括進樣時間、无动分顯色試劑濃度、阀连反應盤管長度、续流析流速、海水反應溫度等,中硝本實驗優化了進樣時間和顯色試劑濃度。酸盐反應盤管長度為2.5m,无动分反應溫度為50%。阀连考慮到水樣過銅.鎘柱時將產生一定柱壓及保證還原效率,续流析流速調整為9.5mL/min。海水優化實驗以含20IxmoL/L硝酸鹽的中硝純水加標試樣作為測試樣,所有樣品均測定至少3次,酸盐優化結果見圖2。

1、樣品進樣時間

保持SAM濃度為5g/L,NED濃度為0.5g/L不變,對樣品進樣時間進行優化。進樣時間依次為5,10,15,20,25,30,35,40和45s,隨著進樣時間延長,硝酸鹽的信號吸光值增加,並在35s後峰高基本保持穩定,如圖2A所示。綜合考慮分析速度和峰形等因素,最佳進樣時間選擇為35s,此時樣品通過銅一鎘柱的體積為4.0mL。保持進樣時間為35s不變,考察顯色試劑濃度對硝酸鹽的信號吸光值的影響。隨著試劑濃度增加,信號吸光值增加,當試劑濃度達到一定量時.吸光值基本穩定。最終選擇顯色試劑濃度分別為:5g/LSAM,0.5g/LNED(圖2B和2c)

2、工作曲線、方法檢出限、精密度與測樣速率以超純水為基底配製工作曲線溶液並測定。硝酸鹽濃度在5~180υmol/L內,工作曲線回歸方程為y=(0.00609±9.11×10-5)x-(1.84×10-7±4.86×10-7)(R2=0.9980,n=10),線性關係良好。方法檢出限參照文獻確定,取濃度為0.60μmolYL加標試樣,平行測定8次,計算得本方法的檢出限為0.27μmol/L。對10和80μmol/L硝酸鹽溶液連續測定11次,相對標準偏差(RSD)分別為1.4%和1.3%,說明本方法的精密度良好。從圖3可見,進樣時間為35s時,單個樣品從進樣到完全出峰的時間約為90s。故本方法的測樣速率為40樣/h。

3、鹽度的影響

樣品的鹽度越大則離子強度越高,而高離子強度會影響化學反應速率,從而影響方法靈敏度。為了考察鹽度對本方法的影響,取鹽度為35的人工海水,用超純水稀釋後得到鹽度分別為0,7,14,21,28和35的人工海水。以這些不同鹽度的人工海水作為基底,分別配製工作曲線溶液,繪製相應的工作曲線。6條工作曲線線性相關係數R2在0.9979~0.9995之間,斜率的RSD在±2.5%之內,表明鹽度對本方法的影響可以忽略的,本方法適用於河口及近岸鹽度變化大的區域,也可用於江、河、湖等地表水中硝酸鹽的分析。

4、記憶效應的影響

在流動分析係統中,高濃度樣品的顯色產物若清洗不完全,可能會對下一個樣品的測定產生影響,故記憶效應值得關注。參照文獻的方法,考察了記憶效應對本方法的影響。取80pmolfL硝酸鹽為高濃度試樣,連續測定3次,平均吸光值為0.4881±0.0031(RSD=0.6%);隨後,取10txmol/L硝酸鹽為低濃度試樣,連續測定4次,平均吸光值為0.0538±0.0002(RSD=0.7%);再次測定高濃度試樣,平均吸光值為0.4879±0.0049(RSD=1.0%);最後測定低濃度試樣,平均吸光值為0.0531±0.0005(RSD=1.6%)。實驗結果表明,80Izmol/L硝酸鹽前後多次測定的吸光值為0.4880±0.0036(RSD=0.8%),10txmolfL硝酸鹽前後多次測定的吸光值為0.0534±0.0007(RSD=1.3%)。可見,高濃度試樣基本不會對下一個較低濃度試樣的測定產生影響,記憶效應可以忽略。

5、方法的驗證與比對

用本方法測定各種實際水樣中的硝酸鹽,並進行基底加標,考察基底加標回收率,結果見表1。加標回收率在99.4%±3.4%~106.1%±0.2%之間,說明本方法適合用於不同基底樣品的分析,再次證明方法的廣泛適用性。

為進一步驗證本方法的可靠性,用本方法與流動注射分析法同時測定含不同硝酸鹽濃度的海水樣品,比對結果見圖4。兩種方法的測定數據擬合後,得到線性回歸方程的斜率為1.0010±0.0228,R2=0.9913,說明兩種方法無顯著性差異。

6、方法的應用

用本方法測定采自廈門西港的表層海水樣品,測定結果見表2。調查海域的表層海水中,高潮時硝酸鹽濃度在59.84~103.2μmol/L之間,低潮時硝酸鹽濃度在86.74—177.3μmol/L之間,低潮時受九龍江水帶來的陸源營養鹽的影響,硝酸鹽的濃度較高。

2016年4月9日,應用本方法與本課題組前期研發的其它營養鹽測定方法,對九龍江河口及廈門近岸海域中的硝酸鹽進行了走航式監測。走航中同時采集數個水樣,帶回實驗室進行比對測試。

此次走航式監測同時獲得了硝酸鹽、亞硝酸鹽、活性磷酸鹽、活性矽酸鹽的高分辨率濃度數據,見圖5。監測數據表明,各營養鹽濃度與鹽度具有良好的相關性,且各營養鹽濃度的變化規律也較為一致。實驗室分析人工采集的樣品,得到的數據與現場測定值基本吻合,結果見圖5。

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