天然水体中过氧化氢的测定方法及其海洋生物地球化学行为

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天然水体中的H2O2与水体中的光化学反应、氧化还原反应有密切关系,是影响化学物质(金属离子、腐殖质等)在水环境中的迁移、转化、归宿及生态效应的重要因素,也是酸雨形成的主要原因之一。所以探索天然水体中H2O2的测定方法,研究天然水体中H2O2的分布规律、影响因素具有十分重要的意义。本文依据实验室现有条件,在借鉴他人方法的基础上对天然水体中H2O2的测定方法进行了探索,通过系列实验建立了可以同时用于海水、雨水、地下水和水库水体系的H2O2测定方法。通过多次条件实验探索出方法最佳试剂用量如下:对羟基苯乙酸-5×10-4mol/L,过氧化物酶-250units/L,过氧化氢酶-850 units/L(分解时间为4-5min)。选择由0.25mol/L的Tris和0.5mol/L的HCl组成pH=8.8的缓冲溶液,在此条件下荧光信号值可稳定4小时。方法在海水、淡水体系中均具有良好的精密度(RSD < 5%)和检出限(5nmol/L),可用于010-4mol/L浓度的样品的测定,测定结果与文献方法值不存在显著性差异,但克服了文献中雨水和海水实验条件不同的缺点。2006年夏季对青岛地区和长江口海区降雨中H2O2进行了测定。青岛夏季降雨中H2O2平均浓度为7.308μmol/L,长江口区为39.029μmol/L,与其他地区报道浓度相当。降水中H2O2浓度与降雨时间,pH值和降雨温度没有明显关系,但是受降雨量影响显著,同时还受到降雨前天气,降雨过程有无雷电的影响。2006年5月对胶州湾口连续观测发现,湾口内外表层H2O2存在明显的昼夜变化,这说明光化学反应生成是该区域表层海水中H2O2的主要源。受垂直混合、湾口水体交换、潮汐的影响,中层、底层浓度变化不规律。H2O2垂直变化明显,随深度的增加而下降,这是因为辐射随深度降低的影响。2006年8月和10月航次对长江口H2O2进行测定发现,相比于其他海区,8月份长江口海域表层H2O2浓度变化范围广,均值大;10月份变化范围窄,均较小。这是由长江口浮游植物、长江径流、太阳辐射、湿沉降等多种因素综合影响所致。8月份连续站表层H2O2有明显昼夜变化,最大值均出现在15时,这说明8月份长江口表层海水H2O2含量虽然受湿沉降影响,但是光化学反应生成是其主要源。10月份连续站表层H2O2有昼夜变化,但是变化幅度小且不规则,这说明10月份时化学反应生成不再是长江口表层海水中H2O2主要源。长江口8、10月份H2O2垂直变化明显,主要有三种类型:表层浓度最大,随深度规律下降;表层浓度最大,混合层中浓度几乎不变,某一深度以下规律下降;表层低,次表层或者跃层处最大。依据8月份长江口区降雨中H2O2测定结果估算夏季降雨对表层海水的贡献为1.32-1.65×10-2mol/m2
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