水體中總錳離子測定方法的改進(jìn)

王永苓 路斌 何家瑞 陳成勛 周文禮 張帥

摘 要：為了提高水體中總錳離子測定的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，采用全波長酶標(biāo)儀替代分光光度計(jì)進(jìn)行總錳離子測定。實(shí)驗(yàn)用甲醛肟分光光度法和火焰原子吸收分光光度法分別與改良后方法進(jìn)行精密度、加標(biāo)回收率、測定效率比較。結(jié)果表明，改良后方法具有較高的精密度，回收率在99.0%～100.0%，測定效率隨著樣品的增多而提高，測定樣品24個(gè)樣品的時(shí)候比甲醛肟分光光度法速度提高25.94倍。

關(guān)鍵詞：錳離子；酶標(biāo)儀；甲醛肟；水質(zhì)檢測；分光光度計(jì)

錳是水環(huán)境中重要的金屬元素之一，具有較高的氧化電位，是水環(huán)境中有機(jī)質(zhì)分解的主要氧化劑之一。在水體環(huán)境中，錳離子的含量很低，主要存在于水體與沉積物-水體交匯處及空隙水中。本實(shí)驗(yàn)研究了通過酶標(biāo)儀替代分光光度計(jì)進(jìn)行測定對測定結(jié)果的影響。對水體環(huán)境的評估及修復(fù)具有重要意義。

一、材料與方法

1.實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備：酶標(biāo)儀、96孔酶標(biāo)板、移液器。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：取3.404gMnSO4*2H2O（藥品均為分析純），用蒸餾水定容至1000ml，該標(biāo)準(zhǔn)溶液Mn2+=1mg/L。

甲醛肟溶液：取10g鹽酸羥胺溶解于50ml蒸餾水中后，加入5ml甲醛溶液（福爾馬林含量35%），用蒸餾水定容至100ml。

氫氧化鈉溶液：稱取32g氫氧化鈉，用蒸餾水定容至200ml水中。

堿性EDTA-2Na溶液：稱取74.4gEDTA-2Na溶解于上述氫氧化鈉溶液（160g/L）中，用蒸餾水稀釋至200ml。

硫酸亞鐵胺溶液：取7g硫酸亞鐵銨溶解于100ml水中，取上述硫酸亞鐵銨溶液1ml溶解于10ml硫酸溶液（1+9）中，冷卻后用蒸餾水定容至100ml。

鹽酸羥胺-氨混合液：35ml氨水定容至100ml水中，取41.7g鹽酸羥胺溶于100ml水中，將上述兩種溶液1：1混合。

2.測定步驟

取錳離子標(biāo)準(zhǔn)溶液分別配置為濃度0、0.02、0.04、0.08、0.12、0.24、0.48mg/L。用移液器取待測標(biāo)準(zhǔn)系列溶液150ul至96孔酶標(biāo)板中，每種濃度3個(gè)重復(fù)。分別加入30ul硫酸亞鐵銨溶液，30ul氫氧化鈉溶液，混勻后加入堿性EDTA-2Na溶液、甲醛肟溶液混合溶液30ul（堿性EDTA-2Na溶液、甲醛肟溶液混合溶液1：1混合），最后加入60ul鹽酸羥胺-氨混合液。反應(yīng)10分鐘后在酶標(biāo)儀450nm波長進(jìn)行檢測。

標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍經(jīng)測定，錳離子測定范圍在0.01～1mg/L呈良好線性關(guān)系。回歸方程：y=35.6665x-0.0001，相關(guān)系數(shù)r=0.9999。

3.實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)方法：水樣采集于山東濰坊沿海養(yǎng)殖水域海水及工廠化養(yǎng)殖循水系統(tǒng)中水樣。樣品分別用國標(biāo)甲醛肟分光光度法、改良法、火焰原子吸收分光光度法進(jìn)行檢測，每個(gè)方法做9組重復(fù)，同時(shí)在檢測過程中分別記錄樣品操作及光度值檢測所需時(shí)間。

用本方法與國標(biāo)甲醛肟分光光度法進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)比較其回收率。

用已知溶液：0.5、0.8mg/L的錳離子濃度溶液，分別用分光光度法和改良的新方法進(jìn)行測定并比較回收率。

回收率=（加標(biāo)樣品測定值-樣品測定值）加標(biāo)量100%

二、結(jié)果與討論

1.三種方法精密度的比較

用本方法、國標(biāo)甲醛肟分光光度法、火焰原子吸收光度法分別對三種水樣進(jìn)行測定。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，其均值差異無顯著性，本方法的相對偏差值最小，明顯優(yōu)于其他兩種方法。

酶標(biāo)儀與分光光度計(jì)具有相同的光譜測量功能，酶標(biāo)儀相比于分光光度計(jì)，同時(shí)測定樣品數(shù)量更多，取樣方式采用移液器取樣更加精確穩(wěn)定，需樣量及試劑量更少?？梢越档痛罅咳藶椴僮鲙淼恼`差，從而提高測定的精密度。

2.加標(biāo)回收率

結(jié)果見表1，本方法測定回收率在99.0～100.0%，準(zhǔn)確度量值高于分光光度計(jì)測定值。

3.測定效率比較

移液器的使用、電腦的快速檢測和分光光度計(jì)相比，具有更高效的工作速率。采用本方法及甲醛肟分光光度法分別測定1個(gè)、12個(gè)、24個(gè)樣品，記錄檢測工作時(shí)長，計(jì)算工作效率。本方法在大量的樣品檢測中，具有更大的優(yōu)勢，其平均檢測速率可以達(dá)到2.81秒/個(gè)，相比于傳統(tǒng)的甲醛肟分光光度法速率提高了20倍。

三、結(jié)語

與國標(biāo)法相比，改良后方法操作簡單、檢測時(shí)間最快可達(dá)到國標(biāo)方法的1/26，準(zhǔn)確快速，適用于實(shí)驗(yàn)室大量水樣的檢測，因此，本方法可廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域中水體總錳離子的測定。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅莎莎，萬國江，黃榮貴.云南陽宗海沉積物-水界面鐵、錳、硫的循環(huán)特征[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2003，（05）：75-77.