渔业水质中尿素检测方法的研究

谢世红 欧阳敏 陶志英 周辉明 邓勇辉 章海鑫 邓宏奎 袁嘉欣

摘要： 建立了一种检测渔业水质中尿素的方法。方法检出限为0.031mg/L，当尿素含量在0.1～5.0mg/L范围时，标准曲线线性关系良好，r=0.9992。分别测定高、中、低3个浓度的加标样品，回收率为86.0～109.0%，相对标准偏差为0.9～2.9%，加标回收和精密度均符合要求。该方法简单、灵敏、干扰少、准确度高，线性范围广，能满足对渔业水质中尿素的检测要求。

关键词： 渔业水质；尿素；检测方法；研究

中图分类号： ［S949］  文献标识码： B

尿素（CH 4N 2O）是一种构成简单的有机小分子化合物，在脊椎动物体内，尿素是氨代谢的最终产物，是动物机体排泄铵离子的重要形式  ［1］ 。鱼体中产生的尿素大多通过肾脏随尿液排出，尿素本身并不会对鱼体造成很大的健康危害，但当尿素含量过高时，尿素被水中尿素酶等分解产生非离子氨，非离子氨对水产动物是剧毒物质，它会破坏水产动物的皮、胃、肠道的粘膜，造成体表和内部器官出血，甚至会急性中毒而死亡。因此，尿素可作为评价渔业水质卫生的一项重要指标。目前渔业水质中尿素含量暂无检测方法，通过查找文献，参考游泳池水中尿素测定方法  ［2］ ，建立了一种实用、灵敏、准确的渔业水质中尿素的检测方法。

1 材料与方法

1.1 原理 尿素与二乙酰一肟及安替比啉反应呈现黄色，在波长460nm处有最大吸收峰。

1.2 仪器 TU-1901双光束紫外可见分光光度计（北京普析）；恒温水浴锅；25mL棕色具塞比色管。

1.3试剂

1.3.1 二乙酰一肟溶液（20g/L）

称取2g二乙酰一肟［CH 3COC（NOH）CH 3］溶于10%乙酸中，并稀释至100mL，保存于棕色瓶中备用。

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硫酸稀释至100mL，保存于棕色瓶中备用。

1.3.3 尿素标准储备溶液（100μg/mL） 准确称取尿素标准物质［GBW09201］0.1000g于小烧杯中，加少量纯水溶解后转入1000mL容量瓶中，加0.1mL三氯甲烷并用纯水定容，此溶液每毫升含0.1mg尿素。冷藏保存。

1.3.4 尿素标准使用溶液（10μg/mL）  准确吸取尿素标准储备溶液（1.3.3）10.00mL于100mL容量瓶中，用纯水定容，此液每毫升含10μg尿素。

1.4分析步骤

吸取澄清水样10mL（渔业水质比较混浊，在实验前用滤纸过滤再用于检测）于25mL棕色具塞试管中，另取棕色具塞试管加入尿素标准使用液（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），混匀。再加2.0mL安替比林溶液（1.3.2），混匀。用纯水稀释至约20.00mL。将上述试管用纱布盖住试管口绑在一起以防塞子崩开，放入沸水浴中加热50min，取出在流动的自来水中冷却2min。用纯水定容至25.00mL，混匀。

立即以试剂空白（0mL标准液）为对照，在460nm处，用1cm比色血，测定各管吸光度。以浓度对照吸光度，制备标准曲线，以水样吸光值从曲线上查出尿素含量。

1.5计算

C=M/V；C-水样中尿素浓度，mg/L；M-从曲线上查得水样中含尿素的质量，μg；V-水样体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 吸收波长确定

将经过1.4.1处理的10μg尿素标准溶液，按0.1nm间隔在400～700nm区间多次进行光谱扫描，扫描结果最大吸收波长为460nm。

2.2 二乙酰一肟试剂浓度及体积用量确定

在其他条件不变情况下，对10μg尿素标准溶液分别用浓度2g/L、5g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L、40g/L二乙酰一肟1mL进行试验。结果显示，二乙酰一肟的浓度与吸光度在一定范围内成正比关系。在2～20g/L区间，随着二乙酰一肟浓度的升高，吸光度增幅明显，高于20g/L，吸光度無明显增幅（见图1）。综合考虑，选择用浓度为20g/L二乙酰一肟溶液1mL，其吸光度较大，试验灵敏度高，同时体积1mL能满足线性范围最高点50g/L需要。

2.3 安替比林试剂浓度及体积用量确定

在其他条件不变情况下，对10μg尿素标准溶液分别用不同安替比林浓度、体积进行试验，结果发现吸光度随试剂用量的增加变化不明显。考虑到该试剂中是高浓度的硫酸（1+1），容易对操作人员造成伤害并对实验操作带来一些不便，同时能满足仪器使用的合理性与线性范围的需要，选择用浓度为2g/L安替比林溶液2ml。

2.4 加热时间的确定

对10μg尿素标准溶液，采用不同的煮沸时间10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min进行试验，发现吸光度随时间的延长而增大，时间在10～40min之间，吸光度不稳定，重现性差，导致线性关系不好；时间至50～70min时，吸光度稳定，重现性好，线性关系良好。考虑到操作方便和低碳节能的需求，采取加热时间50min做法。

2.5 定容方法和取样体积的确定

定容方式有两种，一是先定容再加热煮沸（总体积28mL），二是先加热煮沸再定容（总体积25mL）。通过实验发现，采用先定容再加热煮沸方式，即使用纱布盖住试管口盖子没有崩掉，试管中的溶液体积都不一致，有的经过回流溶液体积增大，有的水分蒸发溶液体积减少，导致线性关系差。本方法采用先加热煮沸再定容方式，即用纯水稀释溶液至约20mL，加热煮沸冷却后再定容至25mL，既不会降低酸和显色剂的有效浓度，又能保证试管中体积一致，稳定性明显增强且线性关系好。

水样取样体积为25mL，不适用于本方法的加热煮沸后定容步骤，故不采用；取样体积10mL，比5mL灵敏度高一倍，检出限低，故选择取水样体积10mL。

2.6 标准曲线线性范围与检出限

实验证明，尿素含量在1.0～50.0ug范围内线性关系良好，y=0.016x-0.0021（y是吸光度，x是尿素质量，ug），r=0.9992。当取10.00mL水样测定时，方法的检测范围为0.1～5.0mg/L.。按分光光度法中检出限的计算方法，以连续20次测定试剂空白响应值，计算标准偏差σ为0.006679，根据检出限DL=4.6σ（空白测定次数n≥20）  ［3］ ，计算检出限为0.031mg/L。本方法线性范围广，可以大大减少检测后因为结果超出方法的线性范围而需要重新减量取样再测定的麻烦。

2.7 回收率与精密度试验

分别在蒸馏水和有本底的渔业水质样品中添加3个不同浓度的尿素溶液，每个浓度做6平行，按照分析步骤1.4.1与1.4.2进行试验，回收率与精密度（相对标准偏差）计算结果见表1。由表1可知，方法回收率在86.0～109.0%之间，相对标准偏差在0.9～2.9%之间（均小于5%），本方法能够满足渔业水质中尿素含量的测定。

2.8 方法应用

在养鱼试验中，养殖不同密度的罗非鱼并做平行对照，每天定时取样检测水中尿素、pH值、氨氮和亚硝酸盐含量，连续监测二十多天。结果显示，尿素含量监测数据平行结果稳定，回收率和重现性良好。通过对试验数据分析，罗非鱼的活动代谢是养殖水体中尿素的主要来源，养殖罗非鱼时间越长，水中尿素含量越高，当尿素达到一定浓度时，尿素含量趋于稳定，处于动态平衡；随着鱼体排泄物增多，平衡被打破，尿素含量又缓慢升高，水质恶化，出现死鱼现象。

3 小结

本方法根据渔业水质特性，不断优化试验条件，建立了一种检测渔业水质中尿素的方法。方法检出限为0.031mg/L，当尿素含量在0.1～5.0mg/L范围时，标准曲线线性关系良好，r=0.9992。分別测定高、中、低3个浓度的加标样品，回收率为86.0～109.0%，相对标准偏差为0.9～2.9%，加标回收和精密度均符合要求。该方法简单、灵敏、干扰少、准确度高，线性范围广，能满足对渔业水质中尿素的检测要求，可应用于对渔业水质的监测，为科学调控水质提供重要依据。

参考文献

［1］顾建华，何鹏妍.二乙酰一肟-安替比林法测定游泳水中尿素的方法研究和确认［J］.中国卫生检验杂志，2012，22（1）：177-178.

［2］GB/T 18204.2-2014公共场所卫生检验方法 第二部分 化学污染物 ［S］.

［3］GB/T 5750 3-2006生活饮用水标准检验方法水质分析质量控制.