許巖，王璐，陳穎，馬琳，尚宏鑫，張賽賽，孫陽

（大連市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，遼寧 大連 116023）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對重金屬資源的需求不斷擴(kuò)大，但在重金屬被利用過程中，其可能會(huì)進(jìn)入海洋，從而引起海洋水質(zhì)的污染。一方面，過量重金屬進(jìn)入海洋，會(huì)在海洋生物體內(nèi)聚集[1]，對其繁殖、生長等產(chǎn)生危害，甚至引起中毒和死亡。如過量的鐵可在魚鰓上沉積成一層棕色薄膜，刺激魚分泌黏液，妨礙魚的呼吸，甚至引起窒息死亡。即使稍高濃度的鐵也會(huì)明顯影響魚的正常生長[2]，從而影響海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，各地多種海洋生物體中均檢測到不同程度的重金屬類污染物[3-5]。另一方面，過量的重金屬隨著食物鏈進(jìn)入人體，危害人類健康。尤其是對海洋生物體攝入量較高的沿海居民受影響較大[6-7]，人體免疫機(jī)能受損，一些非特異性疾病加重[8]，嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)癌癥、畸形，甚至基因突變。要降低重金屬的這些危害，首先需要準(zhǔn)確測定其含量。目前，針對水質(zhì)中鐵含量檢測的分析方法主要有：鄰菲羅啉分光光度法、鐵氰化鉀分光光度法、原子吸收分光光度法[9-10]、石墨爐原子吸收分光光度法、ICP以及ICP-MS等。各方法在各自的適用范圍和優(yōu)勢方面均有所不同，其中分光光度法操作簡單、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好?，F(xiàn)對鄰菲啰啉分光光度法測定海水養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)殖水中鐵含量的分析條件進(jìn)行探討。

鄰菲啰啉紫外分光光度法主要是將樣品中的高價(jià)鐵經(jīng)鹽酸溶液和鹽酸羥胺還原成亞鐵，在適宜的pH值條件下，與鄰菲啰啉顯色劑發(fā)生反應(yīng)，生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物，利用分光光度計(jì)在最大吸收波長處測定吸光度，進(jìn)而測定鐵元素含量。

1 研究方法

1.1 儀器與試劑

（1）儀器。紫外可見分光光度計(jì)（T6新世紀(jì)）。

（2）試劑。鹽酸、硫酸、鹽酸羥胺、乙酸、乙酸銨、鄰菲啰啉和過硫酸鉀，均購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。鐵、銅、鉛、鎘、鋅和鎳單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液均來自中國計(jì)量科學(xué)研究院。水質(zhì)鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品來自原環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究院。

1.2 最適條件選擇

（1）波長。樣品ρ（鐵）：0.5和3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；調(diào)節(jié)pH緩沖液加入量：4 mL；顯色劑用量：6 mg；顯色時(shí)間：10 min；比色皿：1 cm。陰性對照不含鐵離子標(biāo)準(zhǔn)溶液。在460~560 nm波長范圍內(nèi)測吸光度值，選擇最適波長。

（2）pH值。樣品ρ（鐵）：3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；波長：510 nm；顯色劑用量：6 mg；顯色時(shí)間：10 min；比色皿：1 cm；利用緩沖液加入量調(diào)解pH值，選擇最適pH值。

（3）顯色劑。樣品ρ（鐵）：3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；波長：510 nm；調(diào)節(jié)pH緩沖液加入量：4 mL；顯色時(shí)間：10 min；比色皿：1 cm；選擇最適顯色劑用量。

（4）顯色時(shí)間。樣品ρ（鐵）：3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；波長：510 nm；調(diào)節(jié)pH緩沖液加入量：4 mL；顯色劑用量：6 mg；比色皿：1 cm；選擇最適顯色時(shí)間。

（5）穩(wěn)定性。將1.2（1）中樣品在最適波長下連續(xù)放置2 h，每15 min記錄吸光度值，觀察其波動(dòng)情況，判斷穩(wěn)定性情況。

1.3 鐵含量測定

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別準(zhǔn)確移取0.25，0.50，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0和3.5 mL已稀釋10倍的鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.5 mL硫酸溶液（1+3），置于8個(gè)100 mL錐形瓶中，制備一系列濃度的含鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。向每個(gè)錐形瓶中加入40 g/L過硫酸鉀溶液5 mL和25 mL水，微沸約40 min，剩余體積不低于20 mL，冷卻后分別轉(zhuǎn)移至50 mL比色管中。分別加入10 g/L鹽酸羥胺溶液1.0 mL，并充分混勻；分別加入加4.0 g/L乙酸-乙酸銨緩沖溶液（40 g乙酸銨和50 mL冰乙酸溶解于水中并稀釋至100 mL）調(diào)節(jié)pH值；分別加入鄰菲啰啉6 mg并放在暗處10 min，用1 cm比色皿于波長510 nm處，參比中未添加鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，其余操作同前。

（2）樣品測試及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。對鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品和養(yǎng)殖水樣品在最適條件下測定，并在實(shí)際樣品中加標(biāo)，加標(biāo)量為0.5，2.0和4.0 mg/L，重復(fù)試驗(yàn)6次，計(jì)算加標(biāo)回收率。

（3）準(zhǔn)確度、精密度和定量限。根據(jù)1.3（2）中得到的樣品測試值，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，并計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。連續(xù)測定試劑空白10次，依據(jù)測量值標(biāo)準(zhǔn)差的3倍與標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率比值所對應(yīng)的濃度確定定量限。

1.4 干擾因素

在樣品中分別加入一定量的銅離子、鉛離子、鎘離子、鋅離子和鎳離子，依據(jù)結(jié)果判斷是否干擾鐵離子測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 最適條件

波長和吸光度（Abs）關(guān)系見表1。由表1可見，不同ρ（鐵）的樣品在510 nm處有最大吸收，而陰性對照在510 nm處沒有吸收，所以確定510 nm為最適波長。

表1 波長和吸光度關(guān)系

各pH值下的吸光度見表2。表2可見，加入4 mL緩沖液時(shí)，pH值最適宜實(shí)驗(yàn)。各顯色劑用量下的吸光度見表3。由表3可見，最適顯色劑用量為6 mg。

表2 各pH值下的吸光度

表3 各顯色劑用量下的吸光度

各顯色時(shí)間下的吸光度見表4。由表4可見，最適顯色時(shí)間為10 min。各放置時(shí)間下的吸光度見表5。由表5可見，樣品吸光度值在2 h內(nèi)波動(dòng)不大，穩(wěn)定性良好。

表4 各顯色時(shí)間下的吸光度

表5 各放置時(shí)間下的吸光度

2.2 鐵含量測定

（1）線性關(guān)系。各ρ（鐵）的吸光度見表6。由表6可見，線性方程為y=0.206 8+0.010 7，r=0.999 4。ρ（鐵）為0~5 mg/L時(shí)與吸光度呈良好線性關(guān)系。

表6 各ρ（鐵）的吸光度

（2）準(zhǔn)確度、精密度和定量限。按試驗(yàn)方法測定了樣品，所得準(zhǔn)確度、精密度和定量限結(jié)果參見表7、8。

表7 準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)結(jié)果

由表8可見，測定結(jié)果均處于標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)，并且元素測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均不超過5%。方法定量限為0.1 mg/L。

表8 定量限試驗(yàn)結(jié)果

（3）回收率?；厥章试囼?yàn)結(jié)果見表9。由表9可見，在樣品中加入低、中、高濃度的標(biāo)準(zhǔn)試劑，其回收率均>90%。

表9 回收率試驗(yàn)結(jié)果

2.3 干擾因素

干擾因素試驗(yàn)結(jié)果見表10。由表10可見，通過對檢測結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在測定ρ（鐵）過程中會(huì)受到其他離子的干擾，這些干擾因素將會(huì)造成鐵離子測定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

表10 干擾因素試驗(yàn)結(jié)果①

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，在波長510 nm、pH緩沖液4 mL、顯色劑用量6 mg和顯色時(shí)間10 min條件下，鄰菲啰啉分光光度法可較為穩(wěn)定地測定鐵含量。該方法檢測成本低，操作簡單，準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好，適用于養(yǎng)殖水中鐵元素的測定，具有廣泛的使用價(jià)值。