海水中溶解无机营养盐样品的储存方法简述及比较

海水中溶解无机营养盐样品的储存方法简述及比较
研究证明：水样能否反映水体的真实情况，不仅取决于分析手段，也取决于水样的采集和保存技术。

水样所允许保存时间的长短不但与其性质，待分析组分、组分浓度有关，而且还与盛放样品的容器材料、化学组成、尺寸以及周围环境条件有关（包括储存温度，受光照射情况等）。

水样的保存技术是通过减缓生物、氧化还原作用、抑制络合物、化合物的水解和待测组分的挥发等手段，来达到尽
可能减少因水样的变化而造成损失的目的。

减缓生物作用可加入像HgCl
2、H
2
SO
4
等生物抑制剂，调节pH可以防止水解的发生，冷藏、冷冻既能减缓化学反应的速率，又能抑制细菌的生长。

但是至今为止还没有任何一种方法能使水样的物理、化学性质保持长期不变。

所谓的不变，也只是相对一定时间和范围而言的。

海水中溶解无机营养盐的含量浓度可能由于生物等的影响而在取样后迅速变化，目前的储存方法主要有酸化、加入生物抑制剂和低温保存三种方法，一般采取冷藏和加入保护剂的方法。

二、容器的选择：
表1 水样营养盐测定中不同储存容器的保存效果[1]
从表1中可以看出海水中磷的保存, 用塑料容器比较好，有研究表明，因为正磷酸盐有较高的电荷密度，所以相对于其它离子来说更容易被器壁吸附，吸附量与容器的材料、水样的体积、容器的比表面积有关、容器的前处理、水样的磷酸盐浓度有关[2]，而且容器对高离子强度的溶液吸附作用比低离子强度的吸附作
用要弱[3]。

对于海水来说，如果含量很低，则储存所用的容器较为关键。

由于用酸浸泡可以减少塑料容器的吸附位数量并且杀死生长的器壁上的微生物，所以是处理塑料容器的较好的手段。

在材料方面，有报道称在磷的保存方面，PTFE 比聚乙烯的效果要稍微好些[4]。

对于长时间保存海水磷酸盐水样，处理过的玻璃容器比塑料容器要好。

从表1中可以看出，氨氮容的保存期很短,这与它不稳定的性质有关。

因此用玻璃瓶和塑料瓶保存没什么差别。

硝氮、亚硝氮和总氮的贮存用玻璃瓶则比塑料瓶更有效。

对于测定硅酸盐水样的储存，最重要的是使用塑料瓶。

因为玻璃中含有硅，在长时间储存时会影响水样中硅的含量。

三、固定剂及温度的选择：
表3：海水水样氮磷营养盐的较适保存方法[5]
表2：水样营养盐测定中添加不同保存剂的保存效果[1]
3.1磷酸盐样品：
从表2和3中可以看出，冷冻法（<-20℃）是储存过滤后的磷酸盐水样的一个较好的方法。

Clementson L.A 等人的研究表明冷冻的海水溶解无机磷酸盐样
品必须在4个月内完成分析，4个月以上磷酸盐的浓度会逐渐降低[6]。

在加入固定剂方面，目前常用的固定剂有氯仿和氯化汞。

表2中可以看出，加入氯化汞比氯仿的保存期要稍微长一点，而且Gillmartin的研究表明，在水样冷冻前应加入0.7%（V/V）的氯仿，可以使在冷冻溶化变化较快的磷固定下来。

但是也有研究发现发现氯仿存在下的冷冻会使水样中的磷含量有明显的变化。

同时，由于氯仿本身的挥发性，限制了其在营养盐保存方面的应用[7]。

由于酸化将导致不稳定有机磷以及河口水样中的无机聚磷酸盐水解并且还可能引起生物释放出磷酸盐，故不提倡采用。

根据Gerhand Kattne的研究成果，在1ml海水中加入100微克的氯化汞可以有效地保存溶解无机态磷酸盐达1年[8]。

目前，对于短时间的保存大部分研究者倾向于将水样过滤后，迅速冷冻到-20℃储存，如果需要长期保存，则应加入氯化汞固定剂，但是假如氯化汞保存的时间也不应长于1年。

3.2测定氮的样品：
水样中溶解氮的各种存在形式的浓度在取样后一小时内可能明显的改变。

有研究表明，在4℃下海水中的硝酸盐和氨氮浓度在1天内即发生变化[9]。

有人认为，快速冷冻而后在-20度下储存效果较好，如Clementson和 Wayte的研究证明在快速冷冻的情况下，硝酸盐样品可保存七个月[4]。

也有人推荐使用化学储存方法，但有发现氯仿在冷冻和深度冷冻的样品中作为一种保存剂效果并不理想，这可能是因为它会使海藻细胞分裂并释放出氮化合物。

用氯化汞结合冷冻保存硝和亚硝的水样的方法，对长时间海水水样的保存是相当有用的[8]。

但是，如果用Cd—Cu还原法测定硝酸盐是不能加入氯化汞，因为它能够降低还原柱的性能.根据Dal. Pont等（1974）的意见，取样过滤后，应立即加入氯化铵—氢氧化铵缓冲溶液，并置于暗处存放，这样样品中硝酸盐可稳定五个月。

认为可能是因为氨性缓冲溶液既能够抑制细菌活动，也能阻止氨和亚硝酸氧化为硝酸盐。

根据表2的结果，因为铵是一种极易受生物转换的营养盐，所以在储存的过程中，它极其容易被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。

冷冻保存0.5天铵氮的测定值即比对照值稍有下降, 但仍属于有效保存, 但保存 1 d 以上则无论加入哪种保存剂都很难延长其保存期。

目前为止，尚没有有效的方法来保存低浓度的氨，多用迅速深度冷冻法保存铵样品[10]。

亚硝酸盐是氨被氧化或硝酸盐被还原时出现的一种中间化合物。

加入保存剂后可以使保存期从1 d延长至2～ 3 d。

虽然根据
表2的结果加酸或氯仿后可使硝酸盐的保存期从 3 d 延长至 5 d,但是根据Castellvi等提出，因为氯仿对于某些细菌是一碳源，所以使得亚硝酸盐在储存过程中略有降低。

对于加入氯化汞保存硝酸盐的方法，表2和其他研究者的结论并不一致，表2认为加入氯化汞对于硝酸盐的保存并没有明显效果，但是国外一些研究者则表示加入氯化汞可以使海水硝酸盐样品浓度稳定1~2年[11]。

结合其他资料分析，认为加入氯化汞对于硝酸盐的保存是有较好的作用的
3.3、硅酸盐样品：
硅酸盐的浓度变化要比其他微量营养元素变化慢得多，因此，在常温下放置几天，浓度也没有明显变化。

但是长时间放置会改变，硅酸盐在冷冻时会聚合，结冻时解聚很慢[12]。

有人发现，海水的硅酸盐水样在暗处4度保存，至少一个月内是稳定的。

但是储存的时间长于5个月，硅酸盐的浓度会明显降低。

水样储存前加入40mg/L氯化汞可阻止变化[13]。

海水样品中加入10毫克每升的的氯化汞即可以使海水中的硅酸盐保存2年[14]。

四、结论：
测定无机营养盐含量的海水样品因为需要冷冻、运输等原因一般使用聚四氟乙烯或高密度聚乙烯的塑料容器保存。

保存测定无机营养盐含量的海水样品所采用的方法，结合以上的讨论，推荐的方法如下表所示
即对于海水样品来说：如果单独保存无机磷酸盐样品，如果需要长期保存应选择在深度冷冻的情况下加入氯化汞保存，如果只是短期保存则建议将水样过滤后直接冷冻至-20℃保存。

如果单独保存硅酸盐样品，则可以酸化至pH2.5，然后放于暗处储存或加入氯化汞，可长期保存。

如果单独保存硝酸盐样品，可以加入氯化铵—氢氧化钠缓冲溶液，置于暗处保存。

保存亚硝酸盐和氨样品，可以酸
化并加入固定剂后深度冷冻。

当保存混合样品时，则需要根据实际情况选择：若测定氮磷营养盐可以在加入合适固定剂后深度冷冻；如测定磷硅营养盐可以加入氯化汞。