一种小体系快速测定水体硝酸盐的方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于地球化学领域，具体涉及一种小体系快速测定水体硝酸盐的方法。
【背景技术】：
[0002] 海水中氮、磷、硅都是浮游植物繁殖和生长必不可少的营养要素之一，对海水中硝 酸盐含量的测定是海洋环境监测、海洋生态环境调查的重要组成部分（陈水土等，2004)， 同时硝酸盐氮也是水体污染评价的重要指标（张勇等，2008)，因此其浓度值是许多研宄 的一项基本数据，具有重要的研宄意义。目前检测水体硝酸盐氮的方法主要有：镉铜柱法 (MORRIS A W，1936 ;虞灿银等，1979)、锌镉法（国家海洋局，海洋调查规范（第4部分：海水 化学要素调查））、铜锌法（李宝良，2006)等。而常用于船上现场测量硝酸盐的方法是锌镉 法。
[0003] 锌-镉还原法测定水体中硝酸盐的原理：硝酸盐水样在锌片和氯化镉溶液中被定 量还原为亚硝酸盐，生成的亚硝酸盐在酸性介质中与磺胺进行重氮化反应后，与盐酸萘乙 二胺偶合生成红色偶氮化合物，于543nm波长下测定，接着对原有的亚硝酸盐进行校正，从 而计算出硝酸盐含量。（国家海洋局，海洋调查规范（第4部分：海水化学要素调查））
[0004] 该方法一般采用25ml反应体系，使用3 X 5cm2锌卷，反应lOmin，最后使用分光光 度计测定。然而，进行实验之前需进行广口玻璃瓶的清洗、烘干等工作，过程繁琐、耗时长， 玻璃仪器在船上操作不方便。同时，每次进行样品测定时，使用的样品量多，即使不在船上 进行现场测定，也需花费一定人力物力将样品带回实验室，况且样品不宜保存太久。
[0005] 由于上述诸多影响因素，急需开发一种在船上简单、准确、实时测定水体微量硝酸 盐的方法。
【发明内容】
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[0006] 本发明的目的是提供一种能在船上简单、准确、实时测定水体硝酸盐的小体系快 速方法，该方法能够有效的解决常规锌镉还原法过程繁琐、耗时长、使用样品量多等不足， 测定的水体样品不仅仅局限于低硝酸氮浓度、高盐度的海洋水体，对于高硝酸氮浓度、低盐 度的河口样品也适用。且为小体系同位素培养提供了解决本底硝酸盐测定过程样品量不足 的可行方法。
[0007] 本发明的小体系快速测定水体硝酸盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008] 一、当待测样品为淡水样品时：
[0009] A、标准工作曲线的制定：
[0010] 配制硝酸盐标准溶液，采用盐度为5. 0的人工海水进行梯度稀释，再取各梯度稀 释的硝酸盐溶液I. 〇ml，在其中加入面积I X I. 5cm2锌卷，再加入20 μ I 20g/L的氯化镉溶 液，用涡旋混合器震荡涡旋混合lOmin，然后将锌卷取出，再加入20 μ I 10g/L对氨基苯磺 酰胺溶液，放置5min，再加入20 μ I lg/L 1-奈替乙二胺二盐酸溶液，混匀，放置15min，将 待测溶液转移到酶标板中，以盐度为5. 0的人工海水作参比，用酶标仪于543nm波长处测定 吸光值As，An = As-Ab，其中Ab为空白吸光值，An为扣除空白后的吸光值，以An为纵坐标， 硝酸盐-氮的浓度Cs为横坐标绘制标准工作曲线，并用线性回归法求出标准工作曲线截距 a和斜率b ;
[0011] B、水样测定：
[0012] 将该淡水样品的盐度调整为5~10,取调整盐度后的淡水样品1ml，在其中加入面 积I X I. 5cm2锌卷，再加入20 μ I 20g/L的氯化镉溶液，用涡旋混合器震荡涡旋混合lOmin， 然后将锌卷取出，再加入20μ1 10g/L对氨基苯磺酰胺溶液，放置5min，再加入20μ1 lg/L 1-奈替乙二胺二盐酸溶液，混匀，放置15min，将待测溶液转移到酶标板中，以该淡水样品 空白吸光值作为参比，用酶标仪于543nm波长处测定吸光值，该吸光值减去参比空白吸光 值即为待测水样的吸光值A w;
[0013] 同时测定待测水样中原有亚硝酸盐的净平均吸光值
[0014] C、锌镉还原率测定
[0015] a、淡水样品：各量取1.0 ml盐度为5. 0的人工海水和用盐度为5. 0的人工海水配 制含有5. 0、10. 0 μ mol/L硝酸盐溶液，分别在其中加入面积I X I. 5cm2锌卷，再加入20 μ 1 20g/L的氯化镉溶液，用涡旋混合器震荡涡旋混合lOmin，然后将锌卷取出，再加入20 μ 1 l〇g/L对氨基苯磺酰胺溶液，放置5. Omin，再加入20 μ I lg/L 1-奈替乙二胺二盐酸溶液， 混匀，放置15min，将待测溶液转移到酶标板中，用酶标仪于543nm波长处测定吸光值，其 中Abl、Ab2相同，都为盐度为5. 0的人工海水的吸光值，分别为含有5. 0、 10. 0 μ mol/L硝酸盐溶液的吸光值（已扣除试剂空白）；
[0016] b、各取1.0 ml盐度为5. 0的人工海水和用盐度为5. 0的人工海水配制含有5. 0、 10. 0 μ mol/L亚硝酸盐溶液，在其中加入20 μ I 10g/L对氨基苯磺酰胺溶液，放置5min， 再加入20 μ I lg/Ll-奈替乙二胺二盐酸溶液，混匀，放置15min，将待测溶液转移到酶标 板中，用酶标仪于543nm波长处测定吸光值，其中A btl为盐度为5的人工海水的吸光值， 卜们分别为含有5. 0、10. 0 ymol/L亚硝酸盐溶液的吸光值（已扣除试剂空 白）；
[0017] 二、当待测样品为海水样品时
[0018] A、标准工作曲线的制定：
[0019] 配制硝酸盐标准溶液，采用盐度为20的人工海水进行梯度稀释，再取各梯度稀释 的硝酸盐溶液Iml，在其中加入面积I X I. 5cm2锌卷，再加入20 μ I 20g/L的氯化镉溶液，用 涡旋混合器震荡涡旋混合l〇min，然后将锌卷取出，再加入20 μ I 10g/L对氨基苯磺酰胺溶 液，放置5min，再加入20 μ I lg/Ll-奈替乙二胺二盐酸溶液，混匀，放置15min，将待测溶液 转移到酶标板中，以盐度为20的人工海水作参比，用酶标仪于543nm波长处测定吸光值As， An = As-Ab，其中Ab为空白吸光值，An为扣除空白后的吸光值，以An为纵坐标，硝酸盐-氮 的浓度Cs为横坐标绘制标准工作曲线，并用线性回归法求出标准工作曲线截距a和斜率 b ；
[0020] B、水样测定：
[0021] 将该海水样品的盐度调整为17~35,取调整盐度后的海水样品1ml，在其中加 入面积I X I. 5cm2锌卷，再加入20 μ I 20g/L的氯化镉溶液，用涡旋混合器震荡涡旋混 合lOmin，然后将锌卷取出，再加入20 μ I lOg/L对氨基苯磺酰胺溶液，放置5min，再加入 20 μ I lg/L 1-奈替乙二胺二盐酸溶液，混匀，放置15min，将待测溶液转移到酶标板中，以 该海水样品空白吸光值作为参比，用酶标仪于543nm波长处测定吸光值，该吸光值减去参 比空白吸光值即为待测水样的吸光值A w;
[0022] 同时测定待测水样中原有亚硝酸盐的净平均吸光值]-iv;
[0023] C、锌镉还原率测定
[0024] a、海水样品：各取Iml盐度为20的人工海水和用盐度为20的人工海水配制含有 5. 0、10. 0 μ mol/L硝酸盐溶液，分别在其中加入面积I X I. 5cm2锌卷，再加入20 μ I 20g/L 的氯化镉溶液，用涡旋混合器震荡涡旋混合lOmin，然后将锌卷取出，再加入20 μ I 10g/L 对氨基苯磺酰胺溶液，放置5min，再加入20 μ I lg/L 1-奈替乙二胺二盐酸溶液，混匀，放 置15min，将待测溶液转移到酶标板中，用酶标仪于543nm波长处测定吸光值，其中A b3、Ab4 相同，都为盐度为20的人工海水的吸光值， -N3 Λ -N4 分别为含有5· 0、10. 0 μ mol/L 硝酸盐溶液的吸光值；
[0025] b、各取Iml盐度为20的人工海水和用盐度为20的人工海水配制含有5.0、 10. 0 μ mol/L亚硝酸盐溶液，在其中加入20 μ I