第四章 感潮帶樣本的實測
4.3 實測河口環境樣本
確立了專用於河口感潮帶樣本的緩衝錯合試劑和訂立修正公式與濃度換算方 式後，亦得知適用濃度範圍，即可比較傳統的氯化銨試劑與本文建議的氯化銨混 合乙二胺四乙酸試劑，兩者應用在河口環境研究的情況。
( 1 ) 採樣地點與方式
本次實驗樣本由溫良碩老師實驗室提供，採樣站位如圖 4.4，僅針對鹽度變異 明顯的區域，即新店溪與大漢溪匯合後的淡水河主河段( A3-T5 站之間 )，進行兩 種試劑的比較。採樣方式以幫浦為動力，將鐵氟龍製的採水管放在船邊抽水，經 過0.45 μm 的濾球(GE, Polypropylene Capsule Filters )過濾，以營養鹽瓶( Nalgene, 250 ml LDPE Bottle )裝樣後放置冰桶中保存，隨即帶回實驗室放入冷凍庫儲存。
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( 2 ) 實驗儀器設備
流動注入分析儀參考 4.2.2( 1 )，鎘銅還原管配製，移液管、定量瓶與酸鹼度計 同2.1.1( 1 )。
( 3 ) 試劑與標準品的配製
根據 2.2.1、2.2.2 和 3.3.1( 2 )的部分，調配 3N HCl 與 0.1% CuSO4溶液製作鎘 銅還原管，測定所需的緩衝試劑( 4% w/v NH4Cl + 0.5% w/v EDTA, pH=7.5，以及 2% w/v NH4Cl )、HSUL 試劑和 NED 試劑，確認鎘銅管還原率用的多鹽度亞硝酸 鹽、硝酸鹽標準品。
( 4 ) 步驟
確認流動注入分析儀正常運作後安裝鎘銅管，選擇二次蒸餾水為載流，氯化 銨混合乙二胺四乙酸溶液為緩衝試劑，注入硝酸鹽標準品觀察吸光值是否穩定，
若再現性佳即可進行樣本測定，每兩三個樣品中間可插入配製於淡水中的硝酸鹽 與亞硝酸鹽標準品確認還原率，待全數樣本皆測試後，再測定五種標準品的還原 率。更換氯化銨溶液做緩衝試劑，重複上述步驟，最後再測量標準品的還原率。
( 5 ) 數據討論
首先訂立本次實驗的修正公式，如圖 4.5，使用氯化銨試劑的測定，經由五種 鹽度的標準品之還原率，得到二次方程式：E( S ) = 0.00019‧S2 - 0.01370‧S + E( DDW std )，而採用氯化銨混合乙二胺四乙酸試劑的實驗，分為兩種修正公式，
一為五個實測點得到的公式：E( S ) = 4.8^10-6‧S3 - 0.00021‧S2 - 0.017‧S + E( DDW std )，另一為僅以淡、海水標準品決定的鹽度線性函數：E’( S ) = - 0.0035‧S + E( DDW std )，將測定過程中持續監測的淡水標準品還原率代入修正公式，即可得 到三種鹽度校正後的還原率( 參考表 4.4 )，再代入 4.2.1( 2 )的硝酸鹽濃度計算，即
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可得到樣本的濃度值。
以本實測案例討論，雖然使用兩種不同的緩衝錯合試劑，共三條的校正方程 式，但修正後的濃度相當接近（見圖4.6），濃度差小於 3 %，而以氯化銨混合乙二 胺四乙酸試劑求出的兩條方程式，其計算出的還原率誤差小於1 %，顯示只以海、
淡水兩標準品訂立的簡易公式仍擁有好的準確度，簡化了原本繁瑣的步驟，對於 感潮帶硝酸鹽的監測提供了方便準確的新選擇。
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0.00 0.25 0.50 0.75 1.00
0 10 20 30
Salinity
Efficiency
圖4.1 還原率修正示意圖。利用配製於海水、淡水中硝酸鹽標準品的還原率作為 端點，連接成一直線，此線段即為還原率隨鹽度變化的校正公式( E( S ) = a‧S + E( DDW std ) )。
圖4.2 硝酸鹽流動注入分析儀示意圖。( a )為上樣，樣本被抽入迴圈至廢液回收桶。( b )為注入樣本，轉動六向閥，藉由載流 攜帶樣本進入反應流程版。
62
63
0 25 50 75 100
0 10 20 30
Salinity
Recovery ( % )
圖4.3 含鹽度硝酸鹽樣水標準添加之回收率。代號表示添加不同濃度硝酸鹽的標 準品：( ● ) 5 μM，( ○ ) 10 μM，( ■ ) 15 μM。圖中顯示在一定的濃度範圍內，回收 率不受鹽度影響。
64 25.1∘
25.2∘
121.4∘ 121.5∘
T5 T4
T3 T2
TA
T1 A2 A1 A3
圖4.4 淡水河採樣站位圖。本次實驗僅討論淡水河段( A3-T5 )的樣本( 感潮區 域 )，不包含三條支流。
65 0.00
0.25 0.50 0.75 1.00
0 10 20 30
Salinity
Efficiency
圖4.5 鹽度校正公式示意圖。( ● )使用氯化銨試劑，( ○ )以氯化銨混合乙二胺四乙 酸溶液為試劑。點為硝酸鹽標準品實際測出的還原率，線為修正公式模擬本次還 原率隨鹽度變化的曲線，疏線以氯化銨試劑測試標準品得到的結果所訂立之公式 E( S )_NH4Cl，而採用氯化銨、乙二胺四乙酸混合溶液為緩衝試劑計算出的方程 式，以較密集的虛線( 由五種鹽度標準品計算出 E( S ) )與實線( 以淡、海水標準品 求出E’( S ) )表示。
66 0
10 20 30 40 50
0 10 20 30 40 50
Concentration with traditional buffer reagent ( μM )
Concentration with new buffer reagent ( μM )
圖4.6 選用不同緩衝溶液測定淡水河流域之硝酸鹽濃度值的比較。(● )以氯化銨混 合乙二胺四乙酸溶液為試劑，經由E( S )計算得到，( ○ )選擇氯化銨混合乙二胺四 乙酸作為試劑，但採用E’( S )公式校正，虛線代表一比一。使用兩種緩衝試劑得到 的修正後濃度值相當，沒有顯著的差異；不同修正公式計算出的濃度值亦相當接 近。
( μM ) Conc. ( μM ) R ( % ) Conc. ( μM ) R ( % ) Conc. ( μM ) R ( % ) Conc. ( μM ) R ( % ) Conc. ( μM ) R ( % )
0 20.5 x 15.1 x 9.2 x 4.5 x 0.0 x
5 25.6 102.2 20.2 100.9 14.2 100.5 9.5 99.8 5.0 100.0
10 30.5 100.1 25.2 100.9 19.3 101.1 14.5 100.0 10.2 101.6
15 35.3 99.0 29.8 97.7 23.9 98.2 19.3 98.7 14.9 99.3
0.1
Salinity NO3 addition
8.6 16.7 24.4 32.3
表 4.1 模擬河口樣本標準添加之實測濃度值與回收率
註：以河水混合乾淨表層海水模擬河口水樣。
Conc. ( μM )表示實測濃度值。
R ( % )代表回收率，計算方式為實測增加濃度除以理論添加濃度。
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表4.2 淡水樣本之檢量線線性範圍
[ NO
3] k
( μM ) #1 #2 #3 ( average Abs / μM )
5 0.093 0.094 0.094 0.0187
10 0.187 0.186 0.188 0.0187
20 0.373 0.373 0.375 0.0187
30 0.558 0.559 0.556 0.0186
40 0.742 0.742 0.738 0.0185
50 0.910 0.908 0.909 0.0182
60 1.064 1.065 1.062 0.0177
80 1.394 1.391 1.400 0.0174
100 1.738 1.740 1.744 0.0174
Absorbance
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表4.3 海水樣本之檢量線線性範圍
[ NO
3] k
( μM ) #1 #2 #3 ( average Abs / μM )
5 0.077 0.076 0.076 0.0153
10 0.153 0.152 0.152 0.0152
20 0.303 0.303 0.300 0.0151
30 0.448 0.446 0.444 0.0149
40 0.586 0.583 0.587 0.0146
50 0.717 0.711 0.717 0.0143
60 0.850 0.845 0.848 0.0141
80 1.122 1.113 1.112 0.0139
100 1.386 1.378 1.374 0.0138
Absorbance
Absorbance E (DDW std) E (S ) Absorbance E (DDW std) E(S )
A3 0.2 0.607 90 89 0.570 81 81
A2 0.2 0.633 89 89 0.597 81 81
A1 1.2 0.726 89 87 0.677 80 79
T1 1.1 0.738 88 87 0.697 79 79
TA 3.3 0.879 88 84 0.851 79 78
T2 4.7 0.847 88 82 0.840 79 77
T3 6.1 0.822 87 79 0.809 78 76
T4 12.0 0.570 87 73 0.589 78 74
T5 13.4 0.588 86 71 0.594 78 73
TA' 17.1 0.501 86 68 0.507 78 72
T2' 28.8 0.195 86 62 0.203 77 67
T3' 30.7 0.143 85 61 0.152 77 66
Station no. Salinity 2% NH4Cl 4% NH4Cl + 0.5% EDTA, pH = 7.5 表4.4 淡水河樣本實驗數據
註：TA’、T2’、T3’為漲潮時重複採樣點。
E( S )以實測五個標準品訂出的方程式，計算後的修正還原率。
E’( S )採用淡、海水兩標準品求得的線性修正公式推算的還原率。
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