紫外可見分光光度法在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測中的應用

紫外可見分光光度法在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測中的應用
摘要介紹紫外可見分光光度法在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測中的應用，主要包括水體、沉積物及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測3部分，它可測定營 養(yǎng)鹽、葉綠素a、硫化物、氰化物和油類等多個指標，在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測工作中發(fā)揮著極為重要的作用。
紫外可見分光光度法是各類分析方法中應用較廣且易 于普及的一種分析方法。其測定限低、準確度和精密度較高、 應用廣泛．而且設備簡單．操作簡便、快速，儀器成本相對較 低，成為大部分分析實驗室的基本常備儀器。國產(chǎn)分光光度 計主要有721、751及722型等。由于養(yǎng)殖水體中的營養(yǎng)鹽和 污染成分的含量一般都是極低的．對這些組分的分析屬于微 量分析和痕量分析，目前分光光度法是常用的分析方法。應 用紫外可見分光光度法可測定漁業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境中的無機氮(硝 酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨 氮)、活性磷酸鹽、活性硅酸 鹽、硫化物、油類、揮發(fā)性酚 及葉綠素a等多個指標，是 水質(zhì)分析實驗室不可缺少的 強有力的重要監(jiān)測工具。PH計| 酸堿計| 糖度計| 鹽度計| 酸堿度計| 電導計| 水分測定儀| 濁度計| 色度計| 粘度計| 折射計| 滴定儀| 密度計| 熱流計| 濃度計| 折射儀| 采樣儀| 本 文主要介紹在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測 中應用紫外可見分光光度法 對重要常見指標的分析。

1 紫外可見分光光度法 在水體監(jiān)測上的應用
1．1 營養(yǎng)鹽 此控制并監(jiān)測蝦塘氨氮濃度是防治蝦病的一項重要內(nèi)容嘲。 硅在養(yǎng)殖上與氮磷合稱為“3大營養(yǎng)鹽”．是硅藻必需的 營養(yǎng)元素，而硅藻又是水生生物的天然活餌料，由于水體中 大部分的活性硅酸鹽均能被硅藻吸收并利用，所以它可作為 水體中有效硅含量的定量指標。 依據(jù)《漁業(yè)水質(zhì)標準》(GB 116o7—89)及《海洋監(jiān)測規(guī)范 海水分析》(GB 17378．4—1998)要求，主要采用分光光度法測 定水體中多種形態(tài)的氮磷營養(yǎng)鹽及活性硅酸鹽(見表1)。 表1 養(yǎng)殖水體氮磷營養(yǎng)鹽及活性硅酸鹽指標的監(jiān)測方法及其國家標準 }注：此規(guī)程由國家海洋局2002年4月發(fā)布。 水質(zhì)富營養(yǎng)化指的是水體中氮、磷營養(yǎng)元素富集，某些 特征性藻類(主要為藍藻、綠藻)異常增殖，使水質(zhì)惡化的過 程【l】。當水質(zhì)呈富營養(yǎng)狀態(tài)時，水面藻類密度加大．水體透明 度下降。溶解氧降低，水溫升高。這時魚蝦等養(yǎng)殖品種就容 易發(fā)病，甚至死亡。 氮和磷是形成水體富營養(yǎng)化的主要因素，也是水體富營 養(yǎng)化評價和預測的重要指標。例如，當赤潮發(fā)生時，磷酸態(tài)的 磷被爆發(fā)的赤潮藻類大量吸收，水體會出現(xiàn)暫時低磷現(xiàn)象。 這種現(xiàn)象可作為赤潮預報的重要依據(jù)。又如，當蝦塘養(yǎng)殖水 中非離子態(tài)氨(毒氨)濃度超過0．Olmg／L時嘲，中國對蝦體內(nèi) 與抗病力有關的酶活力下降，導致對蝦的發(fā)病機率增加，因
1．2 硫化物、氰化物及油類等污染指標
1．2．1 硫化物、氰化物及油類等污染指標對漁業(yè)環(huán)境的危害
(1)硫化物。水體中的硫化物主要來自底質(zhì)中的大量有 機物。在厭氧條件下．硫酸還原菌大量繁殖，會把水中和底質(zhì) 中的硫酸鹽還原或含硫有機物分解成硫化氫。硫化氫毒性很 大，它能夠與血紅蛋白結(jié)合生成硫血紅蛋白．降低生物體血 液攜氧能力，同時硫化氫對魚鰓也具有刺激和腐蝕作用，會 引起魚類呼吸困難，甚至窒息死亡。而且硫化氫在水中的濃 度受pH影響較大，當水體呈酸性時硫化氫濃度則較高。因 此。在水質(zhì)評價中硫化氫是水體污染的重要指標。
(2)油類。水體受油類污染后，除自身分解需消耗大量溶 解氧外．油膜覆蓋水面還會隔絕水面與空氣進行交換，導致 生物體因水體缺氧致死。而且大量油污附于魚鰓、體表和鰭 條上會影響魚體的呼吸和運動，也會引起鰓部發(fā)炎和呼吸障 礙死亡。水生生物尤其是魚貝類等吸收或吸附油類還會產(chǎn)生 “油臭”，對水生生態(tài)系統(tǒng)帶來重大影響。因此，油污染在水質(zhì) 評價中被作為主要指標之一。
(3)酚類化合物。酚類化合物是一種細胞原漿質(zhì)毒物，低 濃度能使蛋白變性，影響魚類洄游繁殖；高濃度能使蛋白沉 淀，可引起魚類死亡，對于各種細胞具有直接毒害作用。而且 酚的水溶液易被皮膚吸收，對水生動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有刺 激和破壞作用，會造成魚肝、腎損害，對魚的表皮和黏膜也具 有腐蝕作用，會嚴重影響水產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
(4)氰化物與氟化物。氰化物是一類具有劇毒的化合物， 其毒性主要是由于其水解生成的氰化氫分子造成的。它對水 生生物有很大毒性，對魚類有劇毒。氟化物可抑制多種酶．氟 化物中的氟化氫溶于水形成氫氟酸，具有強烈的腐蝕性和毒 性。它可與水中某些離子形成不溶性的氟鹽，不能被魚鰓吸 收而沉積于鰓部，造成潰爛。
1．2．2 硫化物、氰化物及油類等污染指標的監(jiān)測方法 依據(jù)《漁業(yè)水質(zhì)標準》及《海洋監(jiān)測規(guī)范海水分析》要求， 主要采用分光光度法測定養(yǎng)殖水體中的硫化物、氰化物等污 染指標(見表2)。

2 紫外可見分光光度法在沉積物監(jiān)測上的應用 水體底部表層沉積物質(zhì)也就是底質(zhì)．它能較清晰地反映 出水體污染的現(xiàn)狀和歷史過程。有些污染物在水中濃度很 低，不易檢出，由于它們能被水中懸浮物吸附而沉入底泥，得 到富集后濃度會有所提高。因此，底質(zhì)對于評價水體污染的 程度和預測污染發(fā)展的趨勢有著重要意義，是漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測 的重要組成部分。 紫外可見分光光度法在沉積物監(jiān)測上的應用主要在分 析沉積物中的總氮、總磷、硫化物和油類等4個指標。依據(jù) 《漁業(yè)水質(zhì)標準》及《海洋監(jiān)測規(guī)范沉積物分析》(GB 17378．5—1998)要求，主要采用分光光度法測定沉積物中的 硫化物(GB 17378．5—1998亞甲基藍分光光度法)和油類(GB 17378．5—1998正己烷紫外分光光度法)。沉積物中總氮和總 磷的監(jiān)測方法則參照《海水增養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》中的附 錄D和附錄E。分別采用次溴酸鹽氧化法和Livingstone— boykin法。

3 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測上的應用一葉綠素a的測定 測定水體中浮游植物總量最常用的化學方法是應用分 光光度法測定葉綠索(通常測葉綠素a)。由于葉綠素a在一 切浮游藻類里大約占有機物干重的1～2％c4]，因此，它是估算 藻類生物量的一個良好指標。通過測定浮游植物葉綠素，可 掌握水體的初級生產(chǎn)力情況。在環(huán)境監(jiān)測中，可將葉綠素a 含量作為湖泊富營養(yǎng)化的指標之一。 通常采用洛倫森Lorenzen)的單色分光光度法測定葉綠 素a，此方法的操作規(guī)程可分為5步驟：采樣一抽濾一提 取一離心一光密度測定啊。該方法具有測定快速、操作簡便等 特點。海水中葉綠素a的測定方法則參照《海洋監(jiān)測規(guī)范近 海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測》(GB 17378．7—1998)，也是采用 分光光度法進行測定 水質(zhì)分析實驗室即使在沒有條件研究浮游藻類生物量 的情況下，也可采用分光光度法測定葉綠素a，通過測定葉 綠素a，間接反映出水體的富營養(yǎng)狀態(tài)。由于葉綠素a可以 表征浮游藻類生物量的相對大小。研究表明，葉綠素a乘以 一個系數(shù)與植物總生物量相關，同時．也可以作為與光合作 用速率測量有關的同化作用的指標[63。因此，采用分光光度法 測定葉綠素a操作快速簡便，在水質(zhì)分析實驗室易于普及。

4 結(jié)語 表2 養(yǎng)殖水體中硫化物 氰化物等污染指標的監(jiān)測方法及其國家標準 項甚 ， 監(jiān)鍘． 方 法 執(zhí)行標一準 硫化物 亞甲基藍分光光度法 。 目前紫外可見分光光度法在漁業(yè)環(huán)境中 主要應用于監(jiān)測水體、沉積物及生態(tài)環(huán)境等3 部分，它除了可以分析上述檢測項目外，還可應 用于某些金屬離子的檢測，如鋅、鉛、鎘、砷及 汞等。因此紫外可見分光光度法成為漁業(yè)環(huán)境 監(jiān)測中應用最廣泛的分析手段之一，在漁業(yè)環(huán) 境監(jiān)測工作中發(fā)揮著極為重要的作用。 不過在應用紫外可見分光光度法時。實驗過程中應注意 如樣品含干擾物，應作適當?shù)那疤幚�，以清除對測定的影響。 同時，還應注意試劑及實驗用水的純度、顯色劑的用量、溶液 的酸度、顯色溫度及顯色時間等。