顧 祥,高玉娟
(江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局,江蘇鹽城 224002)
在天然水和廢水中,磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在,它們分為正磷酸鹽,縮合磷酸鹽(焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和多磷酸鹽)和有機結合的磷(如磷脂等),它們存在于溶液中,腐殖質粒子中或水生生物中。
一般天然水中磷酸鹽含量不高。化肥、冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水中常含有較大量磷。磷是生物生長必須元素之一。但水體中磷含量過高(如超過0.2 mg/L),可造成藻類的過度繁殖,直至數(shù)量上達到有害的程度(稱為富營養(yǎng)化),造成湖泊、河流透明度降低,水質變壞。磷是評價水質的重要指標。
水中磷的測定方法較多,有離子色譜法、鉬銻抗光度法、氯化亞錫還原鉬藍法等,本文應用小型密封管法測定水中總磷。
測定總磷水樣要預處理,須用醫(yī)用手提式高壓蒸汽消毒器或一般民用壓力鍋、電爐、50 mL磨口具塞管等儀器,樣品預處理繁鎖,消解溫度(120℃)高壓鍋不易控制,高壓消解裝置操作存在安全隱患。隨著水質監(jiān)測技術的日新月異,以及水質分析方法和儀器新技術的應用,我們在分析中應用小型密封管法測定水中總磷,具有干擾少,節(jié)省試劑、方法簡單及
快速安全等優(yōu)點,彌補了消解過程存在的各種缺陷,其分析數(shù)據(jù)的快速、準確對分析質量控制起著重要作用。
在酸性條件下,正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻鉀反應,生成磷鉬雜多酸,被還原劑抗壞血酸還原,則變成藍色絡合物,通常即稱磷鉬藍。通過分光光度計比色,其光密度在一定范圍內與磷含量成正比。
2.2.1 儀器
1)7230 G分光光度計(上海第三分析儀器有限公司)。
2)Hach加熱器(可調120℃或150℃)。
3)Hach消解密封管(10mL)。
2.2.2 試劑
1)過硫酸鉀(40 g/Lk2S2O8)。取20 g過硫酸鉀溶解于500 mL水中,貯于棕色試劑瓶中。
2)抗壞血酸(16 g/L)。取1.6 g抗壞血酸溶解于100 mL水中,貯于棕色試劑瓶中。
3)鉬酸鹽溶液。溶解4 g鉬酸銨于100 mL水中,溶解0.11 g酒石酸銻鉀于100 mL水中,在不斷攪拌下將鉬酸銨溶液徐徐加到300 mL硫酸(1∶5)中,加酒石酸銻鉀溶液并且混合均勻。此溶液貯于棕色試劑瓶中。
4)磷標準貯備液(CP=500 m g/L)。稱取2.1969 g于110℃干燥2 h在干燥器中冷卻的磷酸二氫鉀(kH2PO4)溶于水后,轉移至1 000 mL容量瓶中,加入約800 mL水、加5 mL硫酸(1∶1),用水稀釋至標線并混勻。
5)磷標準使用液(CP=10 mg/L)。取磷標準貯備液20.0 mL于1 000 mL容量瓶中,定容,混勻。
6)純水:蒸餾去離子水。
1)在燥潔凈的Hach消解管中加5 mL水樣。
2)在各消解管中加1.0 mL過硫酸鉀溶液,旋緊管蓋,搖勻。
3)密閉消解0.5 h(120℃)。
4)冷卻后,在各消解管中加1.0 mL抗壞酸溶液,半分鐘后加1.0 mL鉬酸鹽溶液,搖勻。
5)室溫放置15 min后,以蒸餾水作空白,在700 mm處用3 cm比色皿測吸光度。
2.4.1 標準曲線相關系數(shù)好
小型密封管測定水中總磷及標準曲線制作,是在封閉的同一條件下分析標準和樣品,分析過程無干擾,從而提高了分析的準確性和重線性,在實際分析中,取得較好的相關系數(shù),見表1。
2.4.2 準確度、精密度好
總磷標準物質為實驗室購買國家環(huán)境保護總局標準樣品研究所(樣品編號:203928)作為實驗室內質控盲樣考核,通過分析,其總磷分析結果接近真值,見表2。
表1 總磷標準曲線測定記錄表 mg/L
表2 總磷盲樣測定結果
從表2中測定數(shù)據(jù)分析,總磷盲樣測定相對誤差為0.2%,而盲樣規(guī)定為0.8%,測定相對誤差小于規(guī)定值;相對標準偏差0.3%<8%符合方法規(guī)定要求,分析說明小型密封管法測定水中總磷準確度和精密度好。
2.4.3 回收率
在2009年5月份,鹽城市通榆河響水海安調水保護區(qū)鹽城通榆河斷面水樣中,取同水樣4 mL 4個,分別加標0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、1.25 μg/mL、1.50 μg/mL,加標分析結果見表3。
表3 加標樣品測定結果
從加標回收分析結果上看,表明測定的加標回收率結果是準確、可靠的。
應用小型密封管法測定水中總磷,在鹽城市94個功能區(qū)122個水質監(jiān)測斷面、淮河流域鹽城市城鎮(zhèn)入河排污口、鹽城市飲用水水源地取水口、大縱湖湖泊等不同水樣監(jiān)測中,通過水質分析,為編制江蘇省重點水功能區(qū)水質通報、編制江蘇省鹽城市水功能區(qū)水質通報、水質旬報提供了大量準確、有效數(shù)據(jù);且測定總磷水樣用量少,安全干擾少及省試劑等優(yōu)點,本方法適合大批量的樣品檢測。
[1]國家環(huán)境保護總局.水和廢水監(jiān)測分析方法編委會水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)[M].北京:中國環(huán)境科學出版社.
[2]長江流域水環(huán)境監(jiān)測中心.SL219-98水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,1998.
[3]江蘇省水文水資源勘測局.江蘇省水環(huán)境監(jiān)測中心管理體系文件管理手冊(第五版)[R].南京:江蘇省水文水資源勘測局,2009.