紫外可见分光光度法在渔业环境监测中的应用

紫外可见分光光度法在渔业环境监测中的应用
摘要介绍紫外可见分光光度法在渔业环境监测中的应用，主要包括水体、沉积物及生态环境监测3部分，它可测定营 养盐、叶绿素a、硫化物、氰化物和油类等多个指标，在渔业环境监测工作中发挥着极为重要的作用。
紫外可见分光光度法是各类分析方法中应用较广且易 于普及的一种分析方法。其测定限低、准确度和精密度较高、 应用广泛．而且设备简单．操作简便、快速，仪器成本相对较 低，成为大部分分析实验室的基本常备仪器。国产分光光度 计主要有721、751及722型等。由于养殖水体中的营养盐和 污染成分的含量一般都是极低的．对这些组分的分析属于微 量分析和痕量分析，目前分光光度法是常用的分析方法。应 用紫外可见分光光度法可测定渔业养殖环境中的无机氮(硝 酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨 氮)、活性磷酸盐、活性硅酸 盐、硫化物、油类、挥发性酚 及叶绿素a等多个指标，是 水质分析实验室不可缺少的 强有力的重要监测工具。PH计| 酸碱计| 糖度计| 盐度计| 酸碱度计| 电导计| 水分测定仪| 浊度计| 色度计| 粘度计| 折射计| 滴定仪| 密度计| 热流计| 浓度计| 折射仪| 采样仪| 本 文主要介绍在渔业环境监测 中应用紫外可见分光光度法 对重要常见指标的分析。

1 紫外可见分光光度法 在水体监测上的应用
1．1 营养盐 此控制并监测虾塘氨氮浓度是防治虾病的一项重要内容嘲。 硅在养殖上与氮磷合称为“3大营养盐”．是硅藻必需的 营养元素，而硅藻又是水生生物的天然活饵料，由于水体中 大部分的活性硅酸盐均能被硅藻吸收并利用，所以它可作为 水体中有效硅含量的定量指标。 依据《渔业水质标准》(GB 116o7—89)及《海洋监测规范 海水分析》(GB 17378．4—1998)要求，主要采用分光光度法测 定水体中多种形态的氮磷营养盐及活性硅酸盐(见表1)。 表1 养殖水体氮磷营养盐及活性硅酸盐指标的监测方法及其国家标准 }注：此规程由国家海洋局2002年4月发布。 水质富营养化指的是水体中氮、磷营养元素富集，某些 特征性藻类(主要为蓝藻、绿藻)异常增殖，使水质恶化的过 程【l】。当水质呈富营养状态时，水面藻类密度加大．水体透明 度下降。溶解氧降低，水温升高。这时鱼虾等养殖品种就容 易发病，甚至死亡。 氮和磷是形成水体富营养化的主要因素，也是水体富营 养化评价和预测的重要指标。例如，当赤潮发生时，磷酸态的 磷被爆发的赤潮藻类大量吸收，水体会出现暂时低磷现象。 这种现象可作为赤潮预报的重要依据。又如，当虾塘养殖水 中非离子态氨(毒氨)浓度超过0．Olmg／L时嘲，中国对虾体内 与抗病力有关的酶活力下降，导致对虾的发病机率增加，因
1．2 硫化物、氰化物及油类等污染指标
1．2．1 硫化物、氰化物及油类等污染指标对渔业环境的危害
(1)硫化物。水体中的硫化物主要来自底质中的大量有 机物。在厌氧条件下．硫酸还原菌大量繁殖，会把水中和底质 中的硫酸盐还原或含硫有机物分解成硫化氢。硫化氢毒性很 大，它能够与血红蛋白结合生成硫血红蛋白．降低生物体血 液携氧能力，同时硫化氢对鱼鳃也具有刺激和腐蚀作用，会 引起鱼类呼吸困难，甚至窒息死亡。而且硫化氢在水中的浓 度受pH影响较大，当水体呈酸性时硫化氢浓度则较高。因 此。在水质评价中硫化氢是水体污染的重要指标。
(2)油类。水体受油类污染后，除自身分解需消耗大量溶 解氧外．油膜覆盖水面还会隔绝水面与空气进行交换，导致 生物体因水体缺氧致死。而且大量油污附于鱼鳃、体表和鳍 条上会影响鱼体的呼吸和运动，也会引起鳃部发炎和呼吸障 碍死亡。水生生物尤其是鱼贝类等吸收或吸附油类还会产生 “油臭”，对水生生态系统带来重大影响。因此，油污染在水质 评价中被作为主要指标之一。
(3)酚类化合物。酚类化合物是一种细胞原浆质毒物，低 浓度能使蛋白变性，影响鱼类洄游繁殖；高浓度能使蛋白沉 淀，可引起鱼类死亡，对于各种细胞具有直接毒害作用。而且 酚的水溶液易被皮肤吸收，对水生动物中枢神经系统具有刺 激和破坏作用，会造成鱼肝、肾损害，对鱼的表皮和黏膜也具 有腐蚀作用，会严重影响水产品的产量和质量。
(4)氰化物与氟化物。氰化物是一类具有剧毒的化合物， 其毒性主要是由于其水解生成的氰化氢分子造成的。它对水 生生物有很大毒性，对鱼类有剧毒。氟化物可抑制多种酶．氟 化物中的氟化氢溶于水形成氢氟酸，具有强烈的腐蚀性和毒 性。它可与水中某些离子形成不溶性的氟盐，不能被鱼鳃吸 收而沉积于鳃部，造成溃烂。
1．2．2 硫化物、氰化物及油类等污染指标的监测方法 依据《渔业水质标准》及《海洋监测规范海水分析》要求， 主要采用分光光度法测定养殖水体中的硫化物、氰化物等污 染指标(见表2)。

2 紫外可见分光光度法在沉积物监测上的应用 水体底部表层沉积物质也就是底质．它能较清晰地反映 出水体污染的现状和历史过程。有些污染物在水中浓度很 低，不易检出，由于它们能被水中悬浮物吸附而沉入底泥，得 到富集后浓度会有所提高。因此，底质对于评价水体污染的 程度和预测污染发展的趋势有着重要意义，是渔业环境监测 的重要组成部分。 紫外可见分光光度法在沉积物监测上的应用主要在分 析沉积物中的总氮、总磷、硫化物和油类等4个指标。依据 《渔业水质标准》及《海洋监测规范沉积物分析》(GB 17378．5—1998)要求，主要采用分光光度法测定沉积物中的 硫化物(GB 17378．5—1998亚甲基蓝分光光度法)和油类(GB 17378．5—1998正己烷紫外分光光度法)。沉积物中总氮和总 磷的监测方法则参照《海水增养殖区监测技术规程》中的附 录D和附录E。分别采用次溴酸盐氧化法和Livingstone— boykin法。

3 生态环境监测上的应用一叶绿素a的测定 测定水体中浮游植物总量最常用的化学方法是应用分 光光度法测定叶绿索(通常测叶绿素a)。由于叶绿素a在一 切浮游藻类里大约占有机物干重的1～2％c4]，因此，它是估算 藻类生物量的一个良好指标。通过测定浮游植物叶绿素，可 掌握水体的初级生产力情况。在环境监测中，可将叶绿素a 含量作为湖泊富营养化的指标之一。 通常采用洛伦森Lorenzen)的单色分光光度法测定叶绿 素a，此方法的操作规程可分为5步骤：采样一抽滤一提 取一离心一光密度测定啊。该方法具有测定快速、操作简便等 特点。海水中叶绿素a的测定方法则参照《海洋监测规范近 海污染生态调查和生物监测》(GB 17378．7—1998)，也是采用 分光光度法进行测定 水质分析实验室即使在没有条件研究浮游藻类生物量 的情况下，也可采用分光光度法测定叶绿素a，通过测定叶 绿素a，间接反映出水体的富营养状态。由于叶绿素a可以 表征浮游藻类生物量的相对大小。研究表明，叶绿素a乘以 一个系数与植物总生物量相关，同时．也可以作为与光合作 用速率测量有关的同化作用的指标[63。因此，采用分光光度法 测定叶绿素a操作快速简便，在水质分析实验室易于普及。

4 结语 表2 养殖水体中硫化物 氰化物等污染指标的监测方法及其国家标准 项甚 ， 监铡． 方 法 执行标一准 硫化物 亚甲基蓝分光光度法 。 目前紫外可见分光光度法在渔业环境中 主要应用于监测水体、沉积物及生态环境等3 部分，它除了可以分析上述检测项目外，还可应 用于某些金属离子的检测，如锌、铅、镉、砷及 汞等。因此紫外可见分光光度法成为渔业环境 监测中应用最广泛的分析手段之一，在渔业环 境监测工作中发挥着极为重要的作用。 不过在应用紫外可见分光光度法时。实验过程中应注意 如样品含干扰物，应作适当的前处理，以清除对测定的影响。 同时，还应注意试剂及实验用水的纯度、显色剂的用量、溶液 的酸度、显色温度及显色时间等。