紫外可見(jiàn)分光光度法在漁業(yè)環(huán)境監測中的應用

摘要介紹紫外可見(jiàn)分光光度法在漁業(yè)環(huán)境監測中的應用，主要包括水體、沉積物及生態(tài)環(huán)境監測3部分，它可測定營(yíng)養鹽、葉綠素a、硫化物、氰化物和油類(lèi)等多個(gè)指標，在漁業(yè)環(huán)境監測工作中發(fā)揮著(zhù)極為重要的作用。

紫外可見(jiàn)分光光度法是各類(lèi)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(jiǎn)單．操作簡(jiǎn)便、快速，儀器成本相對較 低，成為大部分分析實(shí)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。由于養殖水體中的營(yíng)養鹽和 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(jiàn)分光光度法可測定漁業(yè)養殖環(huán)境中的無(wú)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(lèi)、揮發(fā)性酚 及葉綠素a等多個(gè)指標，是 水質(zhì)分析實(shí)驗室不可缺少的 強有力的重要監測工具。本 文主要介紹在漁業(yè)環(huán)境監測 中應用紫外可見(jiàn)分光光度法 對重要常見(jiàn)指標的分析。

1 紫外可見(jiàn)分光光度法 在水體監測上的應用
1．1 營(yíng)養鹽 此控制并監測蝦塘氨氮濃度是防治蝦病的一項重要內容嘲。 硅在養殖上與氮磷合稱(chēng)為“3大營(yíng)養鹽”．是硅藻必需的 營(yíng)養元素，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《漁業(yè)水質(zhì)標準》(GB 116o7—89)及《海洋監測規范 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(yíng)養鹽及活性硅酸鹽(見(jiàn)表1)。 表1 養殖水體氮磷營(yíng)養鹽及活性硅酸鹽指標的監測方法及其國家標準 }注：此規程由國家海洋局2002年4月發(fā)布。 水質(zhì)富營(yíng)養化指的是水體中氮、磷營(yíng)養元素富集，某些 特征性藻類(lèi)(主要為藍藻、綠藻)異常增殖，使水質(zhì)惡化的過(guò) 程【l】。當水質(zhì)呈富營(yíng)養狀態(tài)時(shí)，水面藻類(lèi)密度加大．水體透明 度下降。溶解氧降低，水溫升高。這時(shí)魚(yú)蝦等養殖品種就容 易發(fā)病，甚至死亡。 氮和磷是形成水體富營(yíng)養化的主要因素，也是水體富營(yíng) 養化評價(jià)和預測的重要指標。例如，當赤潮發(fā)生時(shí)，磷酸態(tài)的 磷被爆發(fā)的赤潮藻類(lèi)大量吸收，水體會(huì )出現暫時(shí)低磷現象。 這種現象可作為赤潮預報的重要依據。又如，當蝦塘養殖水 中非離子態(tài)氨(毒氨)濃度超過(guò)0．Olmg／L時(shí)嘲，中國對蝦體內 與抗病力有關(guān)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(lèi)等污染指標
1．2．1 硫化物、氰化物及油類(lèi)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(lái)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(huì )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合生成硫血紅蛋白．降低生物體血 液攜氧能力，同時(shí)硫化氫對魚(yú)鰓也具有刺激和腐蝕作用，會(huì ) 引起魚(yú)類(lèi)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(shí)硫化氫濃度則較高。因 此。在水質(zhì)評價(jià)中硫化氫是水體污染的重要指標。 亮度計| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀| 光功率計| 粒子計數器| 粉塵計|
(2)油類(lèi)。水體受油類(lèi)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(huì )隔絕水面與空氣進(jìn)行交換，導致 生物體因水體缺氧致死。而且大量油污附于魚(yú)鰓、體表和鰭 條上會(huì )影響?hù)~(yú)體的呼吸和運動(dòng)，也會(huì )引起鰓部發(fā)炎和呼吸障 礙死亡。水生生物尤其是魚(yú)貝類(lèi)等吸收或吸附油類(lèi)還會(huì )產(chǎn)生 “油臭”，對水生生態(tài)系統帶來(lái)重大影響。因此，油污染在水質(zhì) 評價(jià)中被作為主要指標之一。
(3)酚類(lèi)化合物。酚類(lèi)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?hù)~(yú)類(lèi)洄游繁殖；高濃度能使蛋白沉 淀，可引起魚(yú)類(lèi)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(dòng)物中樞神經(jīng)系統具有刺 激和破壞作用，會(huì )造成魚(yú)肝、腎損害，對魚(yú)的表皮和黏膜也具 有腐蝕作用，會(huì )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(lèi)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(yú)類(lèi)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(yú)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(lèi)等污染指標的監測方法 依據《漁業(yè)水質(zhì)標準》及《海洋監測規范海水分析》要求， 主要采用分光光度法測定養殖水體中的硫化物、氰化物等污 染指標(見(jiàn)表2)。

3 生態(tài)環(huán)境監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(xué)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(lèi)里大約占有機物干重的1～2％c4]，因此，它是估算 藻類(lèi)生物量的一個(gè)良好指標。通過(guò)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)境監測中，可將葉綠素a 含量作為湖泊富營(yíng)養化的指標之一。 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(jiǎn)便等 特點(diǎn)。海水中葉綠素a的測定方法則參照《海洋監測規范近 海污染生態(tài)調查和生物監測》(GB 17378．7—1998)，也是采用 分光光度法進(jìn)行測定 水質(zhì)分析實(shí)驗室即使在沒(méi)有條件研究浮游藻類(lèi)生物量 的情況下，也可采用分光光度法測定葉綠素a，通過(guò)測定葉 綠素a，間接反映出水體的富營(yíng)養狀態(tài)。由于葉綠素a可以 表征浮游藻類(lèi)生物量的相對大小。研究表明，葉綠素a乘以 一個(gè)系數與植物總生物量相關(guān)，同時(shí)．也可以作為與光合作 用速率測量有關(guān)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(jiǎn)便，在水質(zhì)分析實(shí)驗室易于普及。

4 結語(yǔ) 表2 養殖水體中硫化物 氰化物等污染指標的監測方法及其國家標準 項甚 ， 監鍘． 方 法 執行標一準 硫化物 亞甲基藍分光光度法 GB 173784．．|998；GI|，r t6489-1,996 揮發(fā) 壁_蟄， 艇安謄比棘努光 法 GB 17378．4-1998。 毪lB 的增7§ 。 油類(lèi) 正 艟蘩弊分光憲度法 露國1737 l蜘 、 氰化物 異煙馥 南務(wù)光先丑 l嘧{lcB 17378．4-1998，GB 7486-87，GB 7487-87 氟化物 }，I鼉務(wù)光黨度瑩 ： 。。 GB 7483-87 。
2 紫外可見(jiàn)分光光度法在沉積物監測上的應用 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 出水體污染的現狀和歷史過(guò)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(huì )有所提高。因此，底質(zhì)對于評價(jià)水體污染的 程度和預測污染發(fā)展的趨勢有著(zhù)重要意義，是漁業(yè)環(huán)境監測 的重要組成部分。 紫外可見(jiàn)分光光度法在沉積物監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(lèi)等4個(gè)指標。依據 《漁業(yè)水質(zhì)標準》及《海洋監測規范沉積物分析》(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(lèi)(GB 17378．5—1998正己烷紫外分光光度法)。沉積物中總氮和總 磷的監測方法則參照《海水增養殖區監測技術(shù)規程》中的附 錄D和附錄E。分別采用次溴酸鹽氧化法和Livingstone— boykin法。 ∞}7，No。3。
目前紫外可見(jiàn)分光光度法在漁業(yè)環(huán)境中 主要應用于監測水體、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(jiàn)分光光度法成為漁業(yè)環(huán)境 監測中應用最廣泛的分析手段之一，在漁業(yè)環(huán) 境監測工作中發(fā)揮著(zhù)極為重要的作用。 不過(guò)在應用紫外可見(jiàn)分光光度法時(shí)。實(shí)驗過(guò)程中應注意 如樣品含干擾物，應作適當的前處理，以清除對測定的影響。 同時(shí)，還應注意試劑及實(shí)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(shí)間等。