CN110018128A - 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法 - Google Patents

利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110018128A
CN110018128A CN201910173654.7A CN201910173654A CN110018128A CN 110018128 A CN110018128 A CN 110018128A CN 201910173654 A CN201910173654 A CN 201910173654A CN 110018128 A CN110018128 A CN 110018128A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ammonia nitrogen
microplate reader
microcolorimetry
water
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910173654.7A
Other languages
English (en)
Inventor
钱宝
徐剑秋
张明波
汪金成
肖潇
王文静
陈�峰
张德兵
周裕红
李炜钦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bureau of Hydrology Changjiang Water Resources Commission
Original Assignee
Bureau of Hydrology Changjiang Water Resources Commission
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bureau of Hydrology Changjiang Water Resources Commission filed Critical Bureau of Hydrology Changjiang Water Resources Commission
Priority to CN201910173654.7A priority Critical patent/CN110018128A/zh
Publication of CN110018128A publication Critical patent/CN110018128A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour

Abstract

本发明涉及一种利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，属于水中氨氮检测分析技术领域。本发明利用酶标仪微量比色法，建立了一种大批量快速分析水中氨氮的方法，确定了方法的最佳参数和条件，并与分光光度法进行比较。酶标仪微量比色法与传统纳氏试剂分光光度法在线性范围、检出限、最低检出限、灵敏度等分析参数没有明显差异。经过对实验条件的研究，酶标仪微量比色法测定氨氮仅需样品体积200μL，纳氏试剂4μL，1 min内可以完成96个样品的测定，弥补了分光光度法在批量操作的劣势，减少了实验废水的排放，满足快速、准确、省时分析检测工作的需要。

Description

利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法
技术领域
本发明属于水中氨氮检测分析技术领域，具体涉及一种利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法。
背景技术
加快生态文明体制改革，建设美丽新中国，这一举措加快了我国推进绿色发展、着力解决突出环境问题、加大生态系统保护等一系列进程，特别是在全面推进“河湖长”制工作中，对水体污染物的监测和监管成为各级政府工作的重点。氨氮是国家主要污染物减排四项约束性指标之一，也是评价江河、湖库水体健康的重要指标之一。作为地表水环境监测的基本项目，氨氮测定方法主要有纳氏试剂分光光度法(HJ 535-2009)、水杨酸分光光度法(HJ 536-2009)、蒸馏-中和滴定法(HJ 537-2009)、流动注射-水杨酸分光光度法(HJ 666-2013)、气相分子吸收光谱法(HJ/T 195-2005)等。其中，纳氏试剂分光光度法因具有设备简单、操作简便快速、灵敏度高、试剂价格低廉等优点，被广泛应用于我国的环境监测和科学研究工作中。但纳氏试剂为剧毒物质，分光光度法在分析批量样品时需投入大量的人力、物力，因此，开展纳氏试剂的减量研究、提高批量操作的效率，是满足快速、准确、省时和绿色分析检测工作的需要。
酶标仪是测定酶联免疫反应的一般仪器，其原理与分光光度法类似，能够极大地节省时间和进行微量检测，同时也能进行批量操作，且操作方法简便，检测成本低廉。酶标仪的应用主要是生物医药检测方面，在水质检测领域的应用报道较少。范鹏等分别用紫外分光光度计与酶标仪测定盐酸川穹嗪的含量，结果两种方法对盐酸川穹嗪的测定结果没有显著差异。苏敏等建立酶标仪测定饮用水中铝分析方法，能满足生活饮用水等常规水质分析中铝的测定。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，本发明以纳氏试剂分光光度法为基础，将酶标仪推广应用到水中氨氮检测，考察了样品体积、显色时间、显色方式等对微量测定的影响，比较了酶标仪微量比色法与纳氏试剂分光光度法在测定结果的差异，在此基础上分析得到环境水样的氨氮浓度。该方法试剂用量少、可以实现快速批量测定，以较低的成本来弥补分光光度法在批量测定上的劣势，以期为水中氨氮检测提供更好的方法。
本发明采用如下技术方案：
利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，步骤如下：
步骤一，标准液配制：取一系列不同体积的氨氮标准使用液于微孔板中，分别加水至一定体积；做不同样品体积的标准曲线时，对应按比例移取氨氮标准使用液；
步骤二，取一系列体积水样于微孔板中，依次对应加入一定量酒石酸钾钠溶液、纳氏试剂，室温下振荡显色，于420nm波长处用酶标仪测定光密度，减去空白值后，根据标准曲线换算成样品浓度。
更进一步地，步骤一中所述一系列不同体积的氨氮标准使用液分别为0μL，2μL， 4μL，8μL，16μL，24μL，32μL，40μL。
更进一步地，步骤一中所述微孔板为96孔微孔板，步骤一中所述加水至一定体积具体为：加水至200μL。
更进一步地，步骤二中取50μL、100μL、150μL、200μL、250μL 5个样品体积梯度于96孔微孔板中。
更进一步地，步骤二中取200μL样品于96孔微孔板中时，依次加入4μL酒石酸钾钠溶液、4μL纳氏试剂。
更进一步地，步骤二中所述显色时间为10min。
更进一步地，步骤二中所述水样体积为20uL，所述微孔板为384孔微孔板。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明采用采用酶标仪微量比色法测定水中氨氮，其线性范围、检出限、最低检出限、灵敏度等分析参数与纳氏试剂分光光度法没有明显差异；
酶标仪微量比色法在分析大批量样品时具有明显优势，本发明的酶标仪微量比色法测定氨氮仅需样品体积200μL，纳氏试剂4μL，1min内可以完成96个样品的测定，弥补了分光光度法在批量操作的劣势，减少了实验废水的排放，满足快速、准确、省时分析检测工作的需要
此外，本发明方可以拓展到其他比色法测定项目，为水质检测提供新的技术方法。
附图说明
图1为本发明酶标仪微量比色法不同样品体积下的标准曲线；
图2为本发明酶标仪微量比色法不同显色方式下的标准曲线；
图3为本发明不同时间条件下酶标仪微量比色法的标准曲线。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
本发明中使用的仪器和试剂如下：
K3型酶标仪(LabServ，USA)；96孔微孔板(Thermo，USA)；可见分光光度计 (T6新悦，北京普析通用仪器有限责任公司)，其它实验室常规仪器和玻璃器皿。
氨氮标准使用液(10mg/L)；酒石酸钾钠溶液(500g/L)；HgI2-KI-NaOH溶液(HJ535-2009)，其它实验室常用试剂。所用试剂均为分析纯，试验用水为三级纯水。
标准样品采用有证标准物质配制。环境水样选取汉江和唐白河2条不同污染情况的河流，分别布设襄阳余家湖、襄阳唐白河口2个监测断面，样品编号为S1、S2。
实施例1标准系列制备
分光光度法分别移取0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL氨氮标准使用液于50mL具塞刻度管中，加水至50mL。按照标准方法进行测定。
酶标仪微量比色法对应取0、2、4、8、16、24、32和40μL氨氮标准使用液于96 孔微孔板中，加水至200μL，对应的氨氮含量与分光光度法一致。做不同样品体积的标准曲线时，对应按比例移取氨氮标准使用液。
实施例2实验方法
纳氏试剂分光光度法测定采用标准方法(HJ 535-2009)。加入1.0mL 500g/L酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.0mL，摇匀。室温下放置10min后，使用光程为20mm比色皿，在420nm波长下以水做参比，测定吸光度。
酶标仪微量比色法对应加入4μL酒石酸钾钠溶液、4μL纳氏试剂，在优化条件下显色后，于420nm波长处测定光密度(OD)。做不同样品体积的标准曲线时，对应按比例移取酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂。
使用线性范围、检出限、最低检测限、精密度和灵敏度分析参数优化后的结果；线性范围是通过测定标准溶液的最低和最高浓度来确定；检出限为3倍空白水样的标准偏差；最低检测限为检出限的4倍；精密度用相对标准偏差表示；灵敏度用校准曲线的斜率表示；准确度用加标回收率来表示。
样品体积、显色方式、显色时间等是影响酶标仪微量测定的重要参数，本实验对其逐一进行优化。纳氏试剂分光光度法测定氨氮显色的最佳温度在20～25℃之间，本研究在室温下操作，不再进行显色温度的优化。
实施例3样品体积
酶标仪的光源从微孔板底部透射，加样量应满铺微孔底部，同时不能溢出微孔。实验用Thermo 96孔微孔板工作体积为50～250μL，设置50、100、150、200、250μL 5 个样品体积梯度。图1为相同浓度氨氮标准序列样品在不同样品体积梯度下的标准曲线。不同体积样品绘制的曲线相关系数均可达到0.999。随着样品量的增加，同一浓度样品的光密度逐渐增大，标准曲线斜率也逐渐增大。标准曲线斜率对标准样品的检测值计算有比较明显的影响。对已知浓度为0.540±0.027mg/L的标准样品(BW085515 160957)测定结果见表1。当样品体积为50μL时，测定结果不准确；样品体积为100 μL时，测定结果合格，但与标准值相对误差较大；当样品体积达到150μL及以上时，测定结果较好。综合考虑灵敏度、准确度以及操作的便捷性，样品体积取200μL为宜。
表1酶标仪微量比色法不同样品体积显色的测定误差
实施例4显色方式
纳氏试剂分光光度法测定氨氮，摇匀后静置10min即可进行测定。酶标仪微量比色法由于96孔微孔板反应室体积小，溶液组分之间不易交换，借助振荡等手段可以消除气泡，实现快速将溶液摇匀。通过对比振荡10s后静置显色20min和保持振荡显色20min 可以看出(图2)，两者显色完成度基本一致，但静置显色的测定结果的平行性明显较差，这可能是因为静置条件下显色容易造成显色不均匀导致的。
实施例5显色时间
纳氏试剂分光光度法显色时间在10min～30min显色较稳定，40min以后逐渐褪色，吸光度值逐渐降低。图3为不同时间条件下酶标仪微量比色法的标准曲线。随着振荡时间的增加，同一浓度溶液显色后的吸光度值呈逐渐上升的趋势，在10min后吸光度值基本达到稳定且线性较好，说明10min显色基本完全。与传统纳氏试剂分光光度法显色时间相比，酶标仪微量比色法显色时间相同，但酶标仪可以在1min内同时测定96 个样品，减少了繁琐的更换和清洗比色皿等工作极大地提高测定效率。
实施例6与分光光度法的对比：线性及灵敏度比对
本发明采用的酶标仪微量比色法与传统的分光光度法相比，一次性分析样品数量为96个，所需样品体积仅为200μL，每个样品消耗纳氏试剂体积仅为4μL，可以大幅度提高分析效率，节约试剂成本。在优化实验条件下，用酶标仪微量测定法重复空白实验9次，计算检测限。两种方法的参数比对见表2。酶标仪在批量分析微量体积样品时优势明显，且线性范围、检出限、最低检出限、灵敏度等分析参数没有明显差异。总之，酶标仪微量比色法测定水中氨氮的方法经过参数优化后，实现了纳氏试剂减量、提高批量操作效率的需求。
表2酶标仪微量比色法与传统分光光度法测定氨氮的参数对比
实施例7与分光光度法的对比：环境水样及准确度比对
将采取的环境水样分别用酶标仪微量比色法和传统分光光度法进行测定，每组水样取7个平行样进行测定。测定结果见表3。每个水样加10mg/L氨氮标准溶液10μL，计算加标回收率。酶标仪微量比色法和分光光度法测定环境水样的结果一致性较好，酶标仪微量比色法测定的加标回收率符合要求。
表3酶标仪微量比色法与传统分光光度法测定水样结果比较
因此，酶标仪微量比色法测定氨氮可参照以下方法：标准曲线分别移取0、2、4、 8、16、24、32和40μL氨氮标准使用液于96孔微孔板中，加水至200μL；环境水样取200μL样品于96孔微孔板中。依次加入4μL酒石酸钾钠溶液、4μL纳氏试剂，室温下振荡显色10min，于420nm波长处用酶标仪测定光密度，减去空白值后，根据标准曲线换算成样品浓度。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而举的较佳实施例，其保护范围不限于此。
本申请给出的实施例是以96孔酶标板为例，能一次性测定96个样品，如果将96 孔酶标板换成384孔酶标板，则可实现一次性测定384个样品，且每个样品取样量更少，只需20ul,但基本方法和原理不变，只需对相应的试剂使用量进行同比例缩小即可实现。
本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，标准液配制：取一系列不同体积的氨氮标准使用液于微孔板中，分别加水至一定体积；做不同样品体积的标准曲线时，对应按比例移取氨氮标准使用液；
步骤二，取一系列体积水样于微孔板中，依次对应加入一定量酒石酸钾钠溶液、纳氏试剂，室温下振荡显色，于420nm波长处用酶标仪测定光密度，减去空白值后，根据标准曲线换算成样品浓度。
2.根据权利要求1所述的利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤一中所述一系列不同体积的氨氮标准使用液分别为0μL，2μL，4μL，8μL，16μL，24μL，32μL，40μL。
3.根据权利要求1所述的利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤一中所述微孔板为96孔微孔板，步骤一中所述加水至一定体积具体为：加水至200μL。
4.根据权利要求1所述的利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤二中分别取50μL、100μL、150μL、200μL、250μL 5个样品体积梯度于96孔微孔板中。
5.根据权利要求4所述的利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤二中取200μL样品于96孔微孔板中时，依次加入4μL酒石酸钾钠溶液、4μL纳氏试剂。
6.根据权利要求1所述的利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤二中所述显色时间为10min。
7.根据权利要求1所述的利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法，其特征在于，步骤二中所述水样体积为20uL，所述微孔板为384孔微孔板。
CN201910173654.7A 2019-03-07 2019-03-07 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法 Pending CN110018128A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910173654.7A CN110018128A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910173654.7A CN110018128A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110018128A true CN110018128A (zh) 2019-07-16

Family

ID=67189360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910173654.7A Pending CN110018128A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110018128A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111912800A (zh) * 2020-08-11 2020-11-10 深圳市泛邦建设工程咨询有限公司 一种饮用水中低浓度氨氮的检测方法
CN113324931A (zh) * 2021-05-25 2021-08-31 广东石油化工学院 一种小体系连续快速测定淡水中氨氮浓度的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102735627A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 苏州国环环境检测有限公司 分光光度法测定水中氨氮含量的方法
CN104483280A (zh) * 2014-12-23 2015-04-01 阜阳师范学院 一种快速检测氨氮脱除率的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102735627A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 苏州国环环境检测有限公司 分光光度法测定水中氨氮含量的方法
CN104483280A (zh) * 2014-12-23 2015-04-01 阜阳师范学院 一种快速检测氨氮脱除率的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
燕文明等: "微量水体中氨氮的快速检测 ", 《分析试验室》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111912800A (zh) * 2020-08-11 2020-11-10 深圳市泛邦建设工程咨询有限公司 一种饮用水中低浓度氨氮的检测方法
CN111912800B (zh) * 2020-08-11 2023-07-18 深圳市泛邦建设工程咨询有限公司 一种饮用水中低浓度氨氮的检测方法
CN113324931A (zh) * 2021-05-25 2021-08-31 广东石油化工学院 一种小体系连续快速测定淡水中氨氮浓度的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102507473B (zh) 一种氨氮水质在线监测仪上污水中原物质干扰消除的方法
CN104483280A (zh) 一种快速检测氨氮脱除率的方法
CN110132916B (zh) 一种金属元素的精确定量分析方法
CN110018128A (zh) 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测水中氨氮的方法
CN104034891A (zh) 酶标仪定量检测多样本中β-葡萄糖醛酸苷酶的方法和试剂盒
CN109406426A (zh) 一种快速测定污水中总磷试剂、及其制备方法和应用
CN107807117B (zh) 一种用适配体调控二氧化硅纳米酶活性表面增强拉曼光谱测定Hg2+的方法
CN105277535B (zh) 一种可消除试剂空白影响的水中氨氮现场快速检测方法
CN108508005A (zh) 一种用连续流动法测定水中阴离子表面活性剂的方法
CN101101264B (zh) 海水中硫化物的自动分析方法
CN104964940A (zh) 一种快速检测水样中总磷含量的检测装置及其检测方法
CN101813704A (zh) 高浓度硅酸盐自动快速测定方法及装置
CN106872375A (zh) 甲醛测试仪、测试方法及校准方法
CN109883968A (zh) 利用酶标仪微量比色法大批量快速检测分析水中磷的方法
CN204789319U (zh) 一种快速检测水样中总磷含量的检测装置
CN106018401A (zh) 一种水中氯离子含量的测定方法
CN101051027A (zh) 一种以分光光度法水相测定水或废水中微量汞的方法
CN204203105U (zh) 水体氨氮含量速检试剂盒
CN1740773A (zh) 双光路海水磷酸盐光学分析系统
CN110567904A (zh) 分光光度法测定尿素中硫酸盐含量的方法
CN105021591A (zh) 一种测定生铸铁中硅锰磷钼铜钛镁镧铈钇含量的方法
Gao et al. Comparison Between Manual Method and Flow Injection Assay for Determination of Total Phosphorus in Water
CN204649626U (zh) 一种基于fret原理的便携式检测设备
CN110687061A (zh) 一种基于光谱仪的甲醛溶液检测方法
CN218823895U (zh) 用于水质快速分析中的试剂分装比色管

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190716