漁業水質中尿素檢測方法的研究

謝世紅 歐陽敏 陶志英 周輝明 鄧勇輝 章海鑫 鄧宏奎 袁嘉欣

摘要： 建立了一種檢測漁業水質中尿素的方法。方法檢出限為0.031mg/L，當尿素含量在0.1～5.0mg/L范圍時，標準曲線線性關系良好，r=0.9992。分別測定高、中、低3個濃度的加標樣品，回收率為86.0～109.0%，相對標準偏差為0.9～2.9%，加標回收和精密度均符合要求。該方法簡單、靈敏、干擾少、準確度高，線性范圍廣，能滿足對漁業水質中尿素的檢測要求。

關鍵詞： 漁業水質；尿素；檢測方法；研究

中圖分類號： ［S949］ ?文獻標識碼： B

尿素（CH 4N 2O）是一種構成簡單的有機小分子化合物，在脊椎動物體內，尿素是氨代謝的最終產物，是動物機體排泄銨離子的重要形式 ?［1］ 。魚體中產生的尿素大多通過腎臟隨尿液排出，尿素本身并不會對魚體造成很大的健康危害，但當尿素含量過高時，尿素被水中尿素酶等分解產生非離子氨，非離子氨對水產動物是劇毒物質，它會破壞水產動物的皮、胃、腸道的粘膜，造成體表和內部器官出血，甚至會急性中毒而死亡。因此，尿素可作為評價漁業水質衛生的一項重要指標。目前漁業水質中尿素含量暫無檢測方法，通過查找文獻，參考游泳池水中尿素測定方法 ?［2］ ，建立了一種實用、靈敏、準確的漁業水質中尿素的檢測方法。

1 材料與方法

1.1 原理 尿素與二乙酰一肟及安替比啉反應呈現黃色，在波長460nm處有最大吸收峰。

1.2 儀器 TU-1901雙光束紫外可見分光光度計（北京普析）；恒溫水浴鍋；25mL棕色具塞比色管。

1.3試劑

1.3.1 二乙酰一肟溶液（20g/L）

稱取2g二乙酰一肟［CH 3COC（NOH）CH 3］溶于10%乙酸中，并稀釋至100mL，保存于棕色瓶中備用。

1.3.2 安替比林溶液（2g/L） 取0.2g安替比林［C 6H 5NN（CH 3）CHCOCHCO］溶于1+1硫酸中并用1+1硫酸稀釋至100mL，保存于棕色瓶中備用。

1.3.3 尿素標準儲備溶液（100μg/mL） 準確稱取尿素標準物質［GBW09201］0.1000g于小燒杯中，加少量純水溶解后轉入1000mL容量瓶中，加0.1mL三氯甲烷并用純水定容，此溶液每毫升含0.1mg尿素。冷藏保存。

1.3.4 尿素標準使用溶液（10μg/mL） ?準確吸取尿素標準儲備溶液（1.3.3）10.00mL于100mL容量瓶中，用純水定容，此液每毫升含10μg尿素。

1.4分析步驟

吸取澄清水樣10mL（漁業水質比較混濁，在實驗前用濾紙過濾再用于檢測）于25mL棕色具塞試管中，另取棕色具塞試管加入尿素標準使用液（1.3.4）0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL，于上述各管加入1.0mL二乙酰一肟溶液（1.3.1），混勻。再加2.0mL安替比林溶液（1.3.2），混勻。用純水稀釋至約20.00mL。將上述試管用紗布蓋住試管口綁在一起以防塞子崩開，放入沸水浴中加熱50min，取出在流動的自來水中冷卻2min。用純水定容至25.00mL，混勻。

立即以試劑空白（0mL標準液）為對照，在460nm處，用1cm比色血，測定各管吸光度。以濃度對照吸光度，制備標準曲線，以水樣吸光值從曲線上查出尿素含量。

1.5計算

C=M/V；C-水樣中尿素濃度，mg/L；M-從曲線上查得水樣中含尿素的質量，μg；V-水樣體積，mL。

2 結果與討論

2.1 吸收波長確定

將經過1.4.1處理的10μg尿素標準溶液，按0.1nm間隔在400～700nm區間多次進行光譜掃描，掃描結果最大吸收波長為460nm。

2.2 二乙酰一肟試劑濃度及體積用量確定

在其他條件不變情況下，對10μg尿素標準溶液分別用濃度2g/L、5g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L、40g/L二乙酰一肟1mL進行試驗。結果顯示，二乙酰一肟的濃度與吸光度在一定范圍內成正比關系。在2～20g/L區間，隨著二乙酰一肟濃度的升高，吸光度增幅明顯，高于20g/L，吸光度無明顯增幅（見圖1）。綜合考慮，選擇用濃度為20g/L二乙酰一肟溶液1mL，其吸光度較大，試驗靈敏度高，同時體積1mL能滿足線性范圍最高點50g/L需要。

2.3 安替比林試劑濃度及體積用量確定

在其他條件不變情況下，對10μg尿素標準溶液分別用不同安替比林濃度、體積進行試驗，結果發現吸光度隨試劑用量的增加變化不明顯?？紤]到該試劑中是高濃度的硫酸（1+1），容易對操作人員造成傷害并對實驗操作帶來一些不便，同時能滿足儀器使用的合理性與線性范圍的需要，選擇用濃度為2g/L安替比林溶液2ml。

2.4 加熱時間的確定

對10μg尿素標準溶液，采用不同的煮沸時間10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min進行試驗，發現吸光度隨時間的延長而增大，時間在10～40min之間，吸光度不穩定，重現性差，導致線性關系不好；時間至50～70min時，吸光度穩定，重現性好，線性關系良好。考慮到操作方便和低碳節能的需求，采取加熱時間50min做法。

2.5 定容方法和取樣體積的確定

定容方式有兩種，一是先定容再加熱煮沸（總體積28mL），二是先加熱煮沸再定容（總體積25mL）。通過實驗發現，采用先定容再加熱煮沸方式，即使用紗布蓋住試管口蓋子沒有崩掉，試管中的溶液體積都不一致，有的經過回流溶液體積增大，有的水分蒸發溶液體積減少，導致線性關系差。本方法采用先加熱煮沸再定容方式，即用純水稀釋溶液至約20mL，加熱煮沸冷卻后再定容至25mL，既不會降低酸和顯色劑的有效濃度，又能保證試管中體積一致，穩定性明顯增強且線性關系好。

水樣取樣體積為25mL，不適用于本方法的加熱煮沸后定容步驟，故不采用；取樣體積10mL，比5mL靈敏度高一倍，檢出限低，故選擇取水樣體積10mL。

2.6 標準曲線線性范圍與檢出限

實驗證明，尿素含量在1.0～50.0ug范圍內線性關系良好，y=0.016x-0.0021（y是吸光度，x是尿素質量，ug），r=0.9992。當取10.00mL水樣測定時，方法的檢測范圍為0.1～5.0mg/L.。按分光光度法中檢出限的計算方法，以連續20次測定試劑空白響應值，計算標準偏差σ為0.006679，根據檢出限DL=4.6σ（空白測定次數n≥20） ?［3］ ，計算檢出限為0.031mg/L。本方法線性范圍廣，可以大大減少檢測后因為結果超出方法的線性范圍而需要重新減量取樣再測定的麻煩。

2.7 回收率與精密度試驗

分別在蒸餾水和有本底的漁業水質樣品中添加3個不同濃度的尿素溶液，每個濃度做6平行，按照分析步驟1.4.1與1.4.2進行試驗，回收率與精密度（相對標準偏差）計算結果見表1。由表1可知，方法回收率在86.0～109.0%之間，相對標準偏差在0.9～2.9%之間（均小于5%），本方法能夠滿足漁業水質中尿素含量的測定。

2.8 方法應用

在養魚試驗中，養殖不同密度的羅非魚并做平行對照，每天定時取樣檢測水中尿素、pH值、氨氮和亞硝酸鹽含量，連續監測二十多天。結果顯示，尿素含量監測數據平行結果穩定，回收率和重現性良好。通過對試驗數據分析，羅非魚的活動代謝是養殖水體中尿素的主要來源，養殖羅非魚時間越長，水中尿素含量越高，當尿素達到一定濃度時，尿素含量趨于穩定，處于動態平衡；隨著魚體排泄物增多，平衡被打破，尿素含量又緩慢升高，水質惡化，出現死魚現象。

3 小結

本方法根據漁業水質特性，不斷優化試驗條件，建立了一種檢測漁業水質中尿素的方法。方法檢出限為0.031mg/L，當尿素含量在0.1～5.0mg/L范圍時，標準曲線線性關系良好，r=0.9992。分別測定高、中、低3個濃度的加標樣品，回收率為86.0～109.0%，相對標準偏差為0.9～2.9%，加標回收和精密度均符合要求。該方法簡單、靈敏、干擾少、準確度高，線性范圍廣，能滿足對漁業水質中尿素的檢測要求，可應用于對漁業水質的監測，為科學調控水質提供重要依據。

參考文獻

［1］顧建華，何鵬妍.二乙酰一肟-安替比林法測定游泳水中尿素的方法研究和確認［J］.中國衛生檢驗雜志，2012，22（1）：177-178.

［2］GB/T 18204.2-2014公共場所衛生檢驗方法 第二部分 化學污染物 ［S］.

［3］GB/T 5750 3-2006生活飲用水標準檢驗方法水質分析質量控制.