海水中硝酸盐的无阀连续流动分析

摘要 建立了一种无阀连续流动分析方法和装置，仅用一台多通道蠕动泵传送试剂和样品，无依靠注入阀、电磁阀和定量环进行试剂或样品的选择和定量输入。样品通过铜-镉还原柱，将硝酸盐还原为亚硝酸盐，然后用重偶氮光度法进行测定。研究结果表明，硝酸盐的线性范围为5～180 wmol／L，方法检出限为0．27 iJJmol／L，对10和80 trmoL硝酸盐溶液连续测定11次，相对标准偏差分别为I．4％和1．3％，不同盐度的实际水样加标回收率在99．4％～106．1％之间。测定结果与流动注射分析法相比，无显著性差异。与流动注射分析相比，无阀设计装置大大降低了成本，操作更加简便，有利于在普通实验室或现场连续监测中推广使用。本方法成功应用于厦门西港海水样品中硝酸盐的测定以及九龙江河口区的硝酸盐走航式监测。

关键词无阀；连续流动分析；海水；硝酸盐

1 引言

硝酸盐作为一种常见的营养盐，广泛存在于各种水体中。过多的硝盐进入水环境，会导致水体富营养化[1]，因此检测海水中的硝酸盐含量具有重要意义。《海洋监测规范》中规定，利用手工操作将样品通过铜一镉还原柱，将硝酸盐还原为亚硝酸盐，然后以重氮一偶氮光度法进行测定怛1。该方法的还原效率高，但操作过程繁琐、耗时长，且手工操作带来的人为误差大，不适合大量样品的快速和现场分析。目前，已有商品化的营盐自动分析仪，如德国的BRAN+LUEBBE AutoAnalyzer 3、荷兰的SKALAR等[3，4J，这些仪器基于气泡间隔连续流动分(Segmentedcontinous flow analysis，SCFA)技术，自动化程度高，分析速度较快，但仪器价格昂贵。现今，流动注射分析(Flow injection analysis，FIA)技术在海水水质监测中得到了广泛开发和应用，基于FIA原理研发了硝酸盐测定系统∞。1，这些系统均使用了注(Injection valve)或电磁阀(Solenoid valve)进行试样或试剂的定量，以提高分析的精密度以及重现性。但各种阀的价格较高，且控制程复杂，不利于普通实验室的推广及应用。如能以某种装置或方式取代阀，一定程度上将降低实验成本，简化控制程序。目前，有研究者利用注射泵定量地将试剂注入样品，同时测定了4种金属元素，但其利用的化学反应只需单一试剂‘8j。而对于需用铜一还原柱还原硝酸盐的测定，单一试剂显然不能满足分析要求。为了注入多种试剂，阀的使用不可缺少一’Ⅲ一。

本课题组研发了一种无阀连续流动分析系统¨1|，利用连续流动的方式，直接将试剂与样品混合，不需要阀，但会在流路中引人大量气泡；独特流通池结构设计可避免流路中气泡对检测信号的影响，已成功应用于亚硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐的测定。但对于采用铜一镉还原柱还原硝酸盐的测定，进入还原柱的气泡会使得镀在镉表面的铜发生氧化，大大影响硝酸盐的还原效率。本研究对上述原先的系统进行改进，在还原柱的前端增加一个除气泡装置，可有效去除切换样品时产生的气泡，避免气泡进入还原柱。改进后的系统成功用于厦门西港海水样品中硝酸盐的测定以及九龙江河口区的硝酸盐走航式监测。