一种测定海水养殖水体氨氮含量的方法

技术领域

本发明涉及环境检测分析领域，具体涉及一种测定海水养殖水体氨氮含量的方法。

背景技术

氨氮是养殖水体中常见的污染物，是海水养殖对象蛋白质分解代谢、残饵和粪便分解的主要产物，在养殖过程中会在水体中积累。水体中过高的氨氮会对养殖对象的生长、成活、健康造成负面影响，造成经济损失，因此海水养殖的生产中，能够方便、快捷、通用的测定海水养殖池塘氨氮含量具有重要意义。

海水中测定氨氮的方法，常用的有次溴酸钠氧化法，其原理是在碱性条件下，次溴酸钠将海水中的氨氧化为亚硝酸盐，用重氮－偶氮分光光度法测得亚硝酸盐氮的总量，扣除原有的亚硝酸盐含量，得到氮氨的浓度。该方法中对实验试剂要求较高，其中次溴酸钠溶液在自然情况下易分解，不容易保存，而且该方法所涉及的试剂较多，步骤复杂，不方便在生产中直接使用。像海水养殖池塘水体这种含有较多污染物、有机质和亚硝酸盐的样品中，此方法往往因为各种污染物的干扰，造成重复性、精确度差的结果。此外，海水中测定氨氮还能采用靛酚蓝分光光度法，其原理为在次氯酸作用下氨氧化生成氯胺，氯胺与苯酚反应生成靛酚蓝络合物，利用分光光度计检测该络合物在640nm处的吸光度，但该方法灵敏度低，耗时长，所需的试剂复杂，线性范围小，同样不适用于海水养殖现场水体中氨氮测定。

纳氏试剂分光光度法测定氨氮是淡水测定氨氮良好方法，在碱性环境中，氨能与碘化汞钾溶液反应生成红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长内强烈吸收，且该络合物的吸收光度与氨氮含量成正比，通常测量用波长在410-425nm。但当水样中钙镁等离子过高时，会与反应试剂反应产生浑浊或沉淀而干扰测定，通常无法在海水或含有海水等含高钙、镁、铁、锰等离子的水样测定。例如，中国专利申请(CN202111190348)公开一种用纳氏试剂分光光度法测定海水中氨氮含量的方法，但该方法中酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂的用量大，总量达到了待测样品的90％，且需要根据盐度调节反应所需的酒石酸钾钠溶液的浓度，在生产中不能直接通用，实际操作麻烦，不适合于海水养殖。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种测定海水养殖水体氨氮含量的方法，试剂用量少，适用于各种盐度的养殖水体，操作便捷，适合在海水养殖直接使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种测定海水养殖水体氨氮含量的方法，包括以下步骤：

步骤1：样品预处理；

取海水养殖水体作为待测样品，其经过0.45μm的针式滤器过滤置于锥形瓶内，并测定待测样品的盐度；

步骤2：试剂制备，包括：

1g/L氨氮储备液：将氯化铵(AR)置于105℃烘箱干燥2h以上，称取3.819g，用去离子水溶解定容于1L；

空白溶液：与待测样品盐度相同的无氨海水；

标准溶液：用空白溶液作为稀释液将氨氮储备液稀释成不同浓度的氨氮标准溶液；

样品溶液：经过预处理的样品溶液，若样品氨氮浓度过高可以用空白溶液稀释；

试剂A：酒石酸钾钠溶液；

试剂B：氢氧化钠溶液；

试剂C：碘化汞钾溶液；

步骤3：标准曲线绘制，包括

(3a)分别取一定体积所述标准溶液，置于不同的试管或比色管中；

(3b)以标准溶液体积为参照，各加入体积比5:0.1-0.2的试剂A，立即混匀，随后立即加入体积比5:0.1-0.2的试剂B，立即混匀；

(3c)以标准溶液体积为参照，各加入体积比5:0.1-0.2的试剂C，混匀，静置10min，待颜色稳定；

(3d)用分光光度计在波长420nm下，取1cm比色皿，以去离子水校零，测定吸光值；

(3e)以吸光值为纵坐标，氨氮浓度(mg/L)为横坐标，绘制标准曲线，经拟合得到标准曲线方程；

步骤4：样品测定，包括：

参照标准曲线溶液，移取同等体积的样品溶液，置于试管中；按照步骤3中(3b)-(3e)测定样品溶液的吸光度；

步骤5：将样品管与标准曲线方程比对，获得海水养殖池塘氨氮浓度。

作为优选，所述试剂A的浓度为0.25-0.5g/mL，取25-50g酒石酸钾钠用去离子水溶解定容于100mL。

作为优选，所述试剂B的浓度为0.4-0.5g/mL，取40-50g氢氧化钠用去离子水溶解定容于100mL。

作为优选，所述试剂C的配制方法为：取7g碘化钾用去离子水溶解，继续称取10g碘化汞溶于碘化钾溶液中，定容于100mL。

作为优选，所述标准溶液的氨氮浓度为0-2mg/L，采用所述空白溶液与氨氮储备溶液至少配制5个不同氨氮浓度的标准溶液。

作为优选，最低检出限为0.05mg/L。

作为优选，所述待测样品选自盐度不超过30‰的海水样品。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明测定海水养殖水体氨氮含量的方法是通过在反应体系中添加氢氧化钠溶液，提高反应体系pH，增强酒石酸钾钠的屏蔽能力，可以屏蔽海水样品中钙、镁、铁、锰等离子的干扰，实现在0-30‰海水中用碘化汞钾溶液络合水体中的氨显色，通过分光光度计比色测定海水养殖水体中的氨氮含量，具有反应稳定时间长，适用范围广泛，精准度、重复性好的特点。

(2)本发明使用的试剂种类简单，试剂使用量很少，仅为待测液体积的2％-4％，减少污染，节约成本，操作简单，对于不同盐度的海水养殖水体均通用，可以简化为快速检测试剂盒，通过分光光度计比色适合在生产实践中快速使用。

附图说明

图1是实施例中盐度30‰下的氨氮标准曲线。

图2是实施例中盐度20‰下的氨氮标准曲线。

图3是实施例中盐度10‰下的氨氮标准曲线。

图4是实施例中盐度5‰下的氨氮标准曲线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

盐度30‰下海水养殖池塘养殖水体样品的氨氮浓度测定，配制如下试剂或溶液：

无氨海水：用盐度为90‰的无氨卤水(经针式滤器过滤)，用无氨去离子水稀释到盐度为30‰。

1g/L氨氮储备液：将氯化铵置于105℃烘箱干燥2h以上，称取3.819g用去离子水溶解定容于1L。

待测样品：用无氨海水和1g/L氨氮储备液配制而成，盐度为30‰氨氮含量为0.3、0.5、0.8mg/L的待测样品。

标准溶液：无氨海水和1g/L氨氮储备液配制而成，盐度为30‰氨氮含量分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、1.0、1.5、2.0mg/L的标准溶液。

试剂A：称取25g酒石酸钾钠用去离子水加热溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.25g/mL的酒石酸钾钠溶液。

试剂B：称取40g氢氧化钠用去离子水溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.4g/mL的氢氧化钠溶液。

试剂C：称取7g碘化钾用去离子水溶解，继续称取10g碘化汞溶于碘化钾溶液中，定容至100mL，配制成0.17g/mL的碘化汞钾溶液。

测定步骤：

1)标准曲线绘制

分别取5mL不同氨氮浓度的标准溶液于15mL试管中，向每一试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标，氨氮浓度为横坐标，绘制标准曲线(图1)。

2)样品测定

取5mL待测样品15mL试管中，向试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值，根据标准曲线计算测定值，每个样品测定3个重复。

如图1所示，标准曲线为y＝0.183x+0.0461，R

测定结果如表1所示，测定结果与实际值基本吻合，且变异系数小于5％，具备良好的准确性和重复性。

表1：盐度为30‰的海水中样品测定

实施例2

盐度20‰下样品的氨氮浓度测定，配制如下试剂或溶液：

无氨海水：用盐度为90‰的无氨卤水(经针式滤器过滤)，用无氨去离子水稀释到盐度为20‰。

1g/L氨氮储备液：将氯化铵置于105℃烘箱干燥2h以上，称取3.819g用去离子水溶解定容于1L。

待测样品：用无氨海水和1g/L氨氮储备液配制成，盐度为20‰氨氮含量为0.3、0.5、0.8mg/L的待测样品。

标准溶液：无氨海水和1g/L氨氮储备液配制成，盐度为20‰氨氮含量分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、1.0、1.5、2.0mg/L的标准溶液。

试剂A：称取25g酒石酸钾钠用去离子水加热溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.25g/mL酒石酸钾钠溶液.

试剂B：称取40g氢氧化钠用去离子水溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.4g/mL氢氧化钠溶液。

试剂C：称取7g碘化钾用去离子水溶解，继续称取10g碘化汞溶于碘化钾溶液中，定容至100mL，配制成0.17g/mL碘化汞钾溶液。

测定步骤：

1)标准曲线绘制

分别取5mL不同氨氮浓度的标准溶液于15mL试管中，向每一试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标，氨氮浓度为横坐标，绘制标准曲线(图2)。

2)样品测定

取5mL待测样品15mL试管中，向试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值，根据标准曲线计算测定值，每个样品测定3个重复。

如图2所示，标准曲线为y＝0.2082x+0.0592，R

测定结果如表2所示，测定结果与实际值基本吻合，且变异系数小于5％，具备良好的准确性和重复性。

表2：盐度为20‰的海水中样品测定

实施例3

盐度10‰下样品的氨氮浓度测定，配制如下试剂或溶液：

无氨海水：用盐度为90‰的无氨卤水(经针式滤器过滤)，用无氨去离子水稀释到盐度为10‰。

1g/L氨氮储备液：将氯化铵置于105℃烘箱干燥2h以上，称取3.819g用去离子水溶解定容于1L。

待测样品：用无氨海水和1g/L氨氮储备液配制成，盐度为10‰氨氮含量为0.3、0.5、0.8mg/L的待测样品。

标准溶液：无氨海水和1g/L氨氮储备液配制成，盐度为10‰氨氮含量分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、1.0、1.5、2.0mg/L的标准溶液。

试剂A：称取25g酒石酸钾钠用去离子水加热溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.25g/mL酒石酸钾钠溶液.

试剂B：称取40g氢氧化钠用去离子水溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.4g/mL氢氧化钠溶液。

试剂C：称取7g碘化钾用去离子水溶解，继续称取10g碘化汞溶于碘化钾溶液中，定容至100mL，配制成0.17g/mL碘化汞钾溶液。

测定步骤：

1)标准曲线绘制

分别取5mL不同氨氮浓度的标准溶液于15mL试管中，向每一试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标，氨氮浓度为横坐标，绘制标准曲线(图2)。

2)样品测定

取5mL待测样品15mL试管中，向试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值，根据标准曲线计算测定值，每个样品测定3个重复。

如图3所示，标准曲线为y＝0.2201x+0.0253，R

测定结果如表3所示，测定结果与实际值基本吻合，且变异系数小于5％，具备良好的准确性和重复性。

表3：盐度为10‰的海水中样品测定

实施例4

盐度5‰下样品的氨氮浓度测定，配制如下试剂或溶液：

无氨海水：用盐度为90‰的无氨卤水(经针式滤器过滤)，用无氨去离子水稀释到盐度为5‰。

1g/L氨氮储备液：将氯化铵置于105℃烘箱干燥2h以上，称取3.819g用去离子水溶解定容于1L。

待测样品：用无氨海水和1g/L氨氮储备液配制成，盐度为5‰氨氮含量为0.3、0.5、0.8mg/L的待测样品。

标准溶液：无氨海水和1g/L氨氮储备液配制成，盐度为5‰氨氮含量分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、1.0、1.5、2.0mg/L的标准溶液。

试剂A：称取25g酒石酸钾钠用去离子水加热溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.25g/mL酒石酸钾钠溶液.

试剂B：称取40g氢氧化钠用去离子水溶解，冷却后定容至100mL，配制成0.4g/mL氢氧化钠溶液。

试剂C：称取7g碘化钾用去离子水溶解，继续称取10g碘化汞溶于碘化钾溶液中，定容至100mL，配制成0.17g/mL碘化汞钾溶液。

测定步骤：

1)标准曲线绘制

分别取5mL不同氨氮浓度的标准溶液于15mL试管中，向每一试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标，氨氮浓度为横坐标，绘制标准曲线(图4)。

2)样品测定

取5mL待测样品15mL试管中，向试管中依次添加150μL试剂A，立即混匀，添加150μL试剂B，立即混匀，添加150μL试剂C，混匀，等待10分钟，用分光光度计在波长420nm下以去离子水为参比，测定吸光度值，根据标准曲线计算测定值，每个样品测定3个重复。

如图4所示，标准曲线为y＝0.189x+0.0311,R

测定结果如表4所示，测定结果与实际值基本吻合，且变异系数小于5％，具备良好的准确性和重复性。

表4：盐度为5‰的海水中样品测定

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。