在海洋科学研究与生态环境监测领域,准确测定海水
pH、电导率、盐度、溶解氧、溶解性总固体(TDS)以及重金属(Pb、Hg、Cd、Cr、Mn、Fe、Cu、Ni)、亚硝酸盐、铵盐、总磷等指标,是评估海洋环境质量、探索海洋生态系统变化规律的核心工作。
一、基础理化指标检测:把握海水环境本底特征
1. pH 值测定
海水 pH 值是衡量海水酸碱性的关键指标,直接影响海洋生物生存与化学物质形态转化。目前主流测定方法为玻璃电极法,利用 pH 计的玻璃电极与参比电极形成电位差,通过能斯特方程计算 pH 值。
2. 电导率、盐度与溶解性总固体(TDS)
电导率反映海水中离子导电能力,与盐度密切相关。常用电导仪测定电导率,需注意温度补偿,一般采用 25℃为标准温度进行换算。盐度测定可基于电导率结果,通过国际海洋学常用的盐度 - 电导率经验公式计算。TDS 则可通过电导率估算(适用于成分稳定的海水),或采用重量法直接测定:将过滤后的海水蒸发干燥,称量残留固体质量。
3. 溶解氧(DO)测定
溶解氧是评估海洋水体自净能力与生物生存状况的重要指标。
二、重金属元素检测:聚焦海洋污染关键信号
海水中 Pb、Hg、Cd、Cr、Mn、Fe、Cu、Ni 等重金属元素含量虽低,但其生物毒性强,易在食物链中富集。电感耦合等离子体质谱(ICP - MS)与电感耦合等离子体发射光谱(ICP - OES)是目前最常用的检测手段。ICP - MS 灵敏度极高,可实现 ppt 级检测,同时分析多种元素;ICP - OES 则适用于浓度较高的样品分析。
在检测前,需对海水样品进行消解处理,常用硝酸 - 高氯酸混合酸消解或微波消解法,破坏有机物并释放重金属离子。对于 Hg 元素,因其易挥发,需采用冷原子吸收光谱法(CVAAS)或冷原子荧光光谱法(CVAFS),在低温下将 Hg²⁺还原为 Hg⁰进行测定,避免损失。
三、营养盐检测:揭示海洋生态系统物质循环
1. 亚硝酸盐
紫外分光光度法基于亚硝酸盐在紫外光区的特征吸收进行定量分析。在酸性介质中,亚硝酸盐与磺胺发生重氮化反应,再与 N -(1 - 萘基) - 乙二胺盐酸盐偶合,生成紫红色偶氮染料,该染料在 540nm 波长处有最大吸收峰 。通过绘制标准曲线,测定样品吸光度,从而计算亚硝酸盐含量。该方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点,可有效排除海水基质中其他物质的干扰,适用于海水中痕量亚硝酸盐的准确测定。
2. 铵盐
铵盐测定常用靛酚蓝分光光度法,在碱性介质中,铵离子与次氯酸根、苯酚反应生成蓝色化合物进行检测。
3. 总磷
总磷测定需先将水样中各种形态的磷转化为正磷酸盐,采用过硫酸钾消解 - 钼锑抗分光光度法。过硫酸钾在高温高压下将有机磷、缩合磷酸盐氧化为正磷酸盐,再与钼酸盐、抗坏血酸反应生成蓝色络合物,通过吸光度计算总磷含量。
海水多指标检测是一项系统性工作,从采样、前处理到分析测定,每个环节都需严格把控。如您有海水检测需求,欢迎联系我们。