基于顺序注射分析的海水亚硝酸盐快速检测方法研究

为实现海水亚硝酸盐的快速检测，使测量过程更适用于在线监测，对前期已有的顺序注射分析技术进行了优化，结合自主研制的Z型高灵敏度液芯波导样品池和多适应环管器，基于分光光度检测方法，在不完全显色反应的基础上，建立了一种海水亚硝酸盐快速全自动检测方法。进样技术中高精度注射泵与多通道选择阀配合，顺序吸入样品和试剂至储液盘管后，再反推至混合盘管，期间发生不完全显色反应，并最终由注射泵将显色混合溶液缓推过Z型液芯波导样品池，同步流动检测溶液吸光度变化，结合朗伯比尔定律最终获取待测亚硝酸盐溶液浓度。为达到稳定且快速分析的目的，分析了测量方法中几个关键参数，如不完全显色反应时间、检测时流速和盐度对测量结果的影响，寻求最佳的技术及参数组合。不完全显色反应研究结果表明，在10~60 s显色时间范围内，吸光度检测结果的相对标准误差（RSD）均不超过1.64%，说明10~60 s的显色时间对本方法无影响，因此选择10s作为快速检测方法的显色反应时间。通过对不同流速情况下样品检测结果的分析发现，流速过快会导致检测不稳定，过慢则不利于快速分析，选择吸光度测量较为稳定的10，11.6，13和15 μL·s-1四个流速，对测量结果的稳定性和重复性进行分析，结果表明，上述四个流速下的线性效果都很好，因此，选择最快的15 μL·s-1作为该方法的检测流速。为验证该方法对盐度的敏感性，以适应淡水和大范围海水为出发点，研究分析了0~35盐度范围内，三种不同浓度（150，250，350 μg·L-1）亚硝酸盐溶液的吸光度变化情况，得到的RSD分别为1.39%，2.03%和1.28%，证明盐度对本方法的吸光度测量基本无影响。对80，150和250 μg·L-1亚硝酸盐标准溶液平行测定11次得到的RSD分别为2.13%，1.07%和1.83%，说明本方法精密度较好。通过对空白样品进行10次平行样测量，计算得到本方法检出限为37 μg·L-1（约0.5 μmol·L-1）。为验证本方法的可信度，利用该快速检测方法和《海洋调查规范》标准测量方法对同一批次亚硝酸盐标准溶液制作标准曲线，二者的R2均大于0.999，对同一浓度样品两种方法得到的测量结果数据拟合线性回归方程为y=1.046 1x-0.005 7，R2=0.999 6，说明两种检测方法结果高度一致，更进一步验证了该研究快速测量方法的可行性和可靠性。亚硝酸盐快速检测方法测样速率高达50样·h-1，与传统的人工检测和流动注射分析方法相比，亚硝酸盐的测量耗时从十几分钟缩短到1 min左右，检测分析过程中样品和试剂消耗量极少，测量过程重复性好，整个测量过程全自动进行，操作更为简单智能，避免了人工介入带来的误差，使得基于分光光度的营养盐要素在线及原位检测系统更加小巧、快速和低耗，更适用于现场在线及长时间序列监测，具有很广的应用范围和较好的应用前景。     

基于双光路原理的海水IOPs高光谱测量仪方案

设计了基于双光路原理的海水固有光学参数测量仪。该仪器可同步测量水体光谱吸收系数a、光束衰减系数c和体散射系数b。其中吸收系数a采用反射式吸收管测量,光束衰减系数c采用全吸收式样品池测量,体散射系数b根据c=a+b计算。光信号由光纤收集、光谱仪分光后用CCD探测器测量。光谱分辨率为4nm,灵敏度为0 001m-1。该仪器直接在水下工作,由水泵抽取被测海水,水下最大工作深度为200m。测量数据可以自动记录,同时也可以通过水下电缆实时传输到调查船实验室。