水質(zhì)中總磷測(cè)定時(shí)去除沉淀物干擾的方法分析

楊燦

（資陽市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川資陽641300）

環(huán)境監(jiān)測(cè)與污染防治

水質(zhì)中總磷測(cè)定時(shí)去除沉淀物干擾的方法分析

楊燦

（資陽市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川資陽641300）

分析了使用鉬酸銨分光光度法（過硫酸鉀消解）測(cè)定地表水中總磷時(shí)，消解液有沉淀對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。從質(zhì)量控制和統(tǒng)計(jì)學(xué)上分析了過濾法的準(zhǔn)確度和可行性，從實(shí)際水樣的測(cè)定、質(zhì)量控制和統(tǒng)計(jì)學(xué)上分析比較了過濾和校正兩種方法的差異。結(jié)果表明，消解液沉淀物對(duì)測(cè)定結(jié)果有干擾，過濾和校正在沉淀物干擾去除方面無顯著性差異，測(cè)定結(jié)果均滿足質(zhì)量控制要求。

總磷；測(cè)定；沉淀物干擾

測(cè)定水質(zhì)中總磷較為常用的方法為過硫酸鉀消解-鉬酸銨分光光度法，該方法適用于測(cè)定地面水、污水和工業(yè)廢水，方法要求將未經(jīng)過濾的水樣進(jìn)行消解，顯色測(cè)定[1]。地表水中泥沙[2]及沉降時(shí)間[3]對(duì)總磷的測(cè)定結(jié)果具有顯著性影響，在水樣采集方面，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求水樣采集后自然沉降30 min[4]，取上層非沉降部分進(jìn)行分析，生活污水及工業(yè)廢水未做采樣沉降要求。在實(shí)際水樣分析中，地表水及污水水樣消解后均有出現(xiàn)沉淀物的可能，這些沉淀物會(huì)使吸光度偏高，從而造成測(cè)定結(jié)果偏高，GB 11893提出采用濁度-色度補(bǔ)償液扣除干擾[1]（以下簡稱“校正法”），在某些地方性文件中提出地表水水樣消解后有沉淀采用0.45μm微孔濾膜過濾消除干擾[5]（以下簡稱“過濾法”）。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為研究這兩種去除干擾方法的差異和特點(diǎn)，從以下兩個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析：

1.1 分析澄清消解液過濾與否的差異（澄清消解液：水樣消解后無沉淀物）

為避免雜質(zhì)的影響，使用國家標(biāo)準(zhǔn)樣品（以下簡稱“標(biāo)樣”）和磷標(biāo)準(zhǔn)使用液（磷含量2mg/L，以下簡稱“標(biāo)液”）模擬水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用0.45 μm微孔濾膜過濾消解后的“標(biāo)樣”和“標(biāo)液”，分析濾膜過濾消解液對(duì)總磷測(cè)定的影響，通過t檢驗(yàn)（配對(duì)研究法）分析消解液正常測(cè)定與過濾測(cè)定的結(jié)果是否存在差異。

1.2 分析采用“校正法”與“過濾法”對(duì)處理有沉淀消解液的差異（有沉淀消解液：水樣消解后有沉淀物）

選擇經(jīng)過硫酸鉀消解后有沉淀物的地表水水樣進(jìn)行測(cè)試，并做加標(biāo)回收率測(cè)定，對(duì)采用“校正法”和“沉淀法”處理后的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析，并通過t檢驗(yàn)（配對(duì)研究法）分析兩種方法在去除沉淀物干擾方面是否存在差異。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 消解

取混勻待測(cè)樣25 m l（濃度高時(shí)，取適量體積，并加超純水至25 m l）于50 m l具塞比色管中，加過硫酸鉀（5%）4 ml，加塞后，管口包紗布并扎緊，放入立式壓力蒸汽滅菌器中消解，待壓力達(dá)1.1 kg/cm2，相應(yīng)溫度為120℃時(shí)，保持30min，放冷用于分析。

2.2 顯色和測(cè)量

用超純水將消解后水樣或經(jīng)濾膜過濾的消解水樣稀釋至50 ml，加入1 ml10%抗壞血酸，混勻，30 s后加入2m l鉬酸鹽溶液[1]充分混勻，顯色15min，用30mm比色皿，于700 nm波長處測(cè)量。

2.3 空白試驗(yàn)

以超純水和用濾膜過濾后的超純水代替水樣，按以上步驟進(jìn)行測(cè)定。

2.4 結(jié)果計(jì)算

水樣吸光度減去相應(yīng)空白吸光度后，帶入回歸方程計(jì)算。

2.5 “校正法”的處理及計(jì)算說明

水樣平行消解兩份，一份按正常步驟顯色測(cè)量，另一份定容后加入3 m l濁度-色度補(bǔ)償液[1]，測(cè)量吸光度，然后從水樣吸光度中扣除校正吸光度后，帶入回歸方程計(jì)算。

2.6 “過濾法”的處理及計(jì)算說明

將0.45μm水系混合纖維素酯微孔濾膜放入布氏漏斗，接真空泵，消解后水樣經(jīng)濾膜抽濾稀釋定容后按步驟進(jìn)行顯色和測(cè)量吸光度，然后減去相應(yīng)空白，帶入回歸方程計(jì)算。

3 結(jié)果與討論

3.1 澄清消解液實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

對(duì)不同濃度“標(biāo)樣”和“標(biāo)液”進(jìn)行了測(cè)試，消解后水樣過濾與否的對(duì)比測(cè)試結(jié)果見表1：

表1 澄清消解液實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表1中，正常測(cè)定與過濾測(cè)定的結(jié)果基本一致，相對(duì)偏差在-0.75%～0.55%之間。消解液正常測(cè)定與過濾測(cè)定的相對(duì)誤差分別在-1.75%～0.55%和-2.63%～0.25%之間，均在真值允許誤差范圍內(nèi)。

通過配對(duì)研究法[6]對(duì)澄清水樣消解后正常測(cè)定與過濾測(cè)定的差異進(jìn)行分析：

3.2 有沉淀消解液實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

選擇9種不同濃度的地表水水樣進(jìn)行了測(cè)試，并選擇其中3組進(jìn)行了加標(biāo)回收率測(cè)定（加標(biāo)濃度0.300 mg/L），“校正法”與“過濾法”的對(duì)比測(cè)試結(jié)果見表2：

表2 有沉淀消解液實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2中，“校正法”與“過濾法”的測(cè)定結(jié)果基本一致，相對(duì)偏差在-1.26%～0.76%。實(shí)測(cè)值與校正法及過濾法的相對(duì)偏差分別在1.80%～10.25%和0.53%～10.71%之間，可見水樣消解后的沉淀物對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響，會(huì)使吸光度偏高，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)果偏高。水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指標(biāo)中建議總磷加標(biāo)回收率范圍為[7]：90%～110%，三個(gè)水樣經(jīng)“校正法”“過濾法”處理后的加標(biāo)回收率分別在99.3%～102%和100.7%～105.3%之間，均在建議控制范圍內(nèi)。

通過配對(duì)研究法對(duì)“校正法”和“過濾法”測(cè)定結(jié)果的差異進(jìn)行分析，經(jīng)計(jì)算得t=0.572，查表t(11)0.05=2.201，t＜t(11)0.05，可見兩種方法不存在顯著性差異。

4 結(jié)語

（1）通過澄清消解液正常測(cè)定與過濾測(cè)定的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以看出兩者測(cè)定結(jié)果基本一致，能夠滿足實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制要求，使用0.45μm微孔濾膜過濾不會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成顯著性影響，將濾膜過濾用于消解液沉淀物的去除具有一定的可行性。

（2）通過將“過濾法”和“校正法”用于地表水水樣消解后沉淀物的處理，可以看出兩者測(cè)定結(jié)果基本一致，都能滿足實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制要求，兩種方法測(cè)定結(jié)果無顯著性差異，可以將“過濾法”用于地表水水樣消解后沉淀物的去除。

（3）消解后的地表水水樣澄清與否全憑主觀判斷，而是否去除沉淀物干擾對(duì)測(cè)定結(jié)果有明顯影響，所以研究客觀的判斷方法和規(guī)范統(tǒng)一的操作要求，用以消除主觀判斷的誤差具有一定的必要性。

[1]北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心，上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心.GB 11893-89水質(zhì)總磷的測(cè)定鉬酸銨分光光度法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989.

[2]王曉青，呂平毓.地表水泥沙與總磷測(cè)定值的相關(guān)性分析[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2007，19（1）：45-47.

[3]李曉，羅財(cái)紅，張筑元，等.地表水樣品自然沉降時(shí)間對(duì)總磷測(cè)定結(jié)果的影響分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2005，21（2）：22-23.

[4]中國環(huán)境科學(xué)研究院.GB 3838—2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[5]四川省環(huán)境保護(hù)廳.關(guān)于印發(fā)《“三江”流域水環(huán)境生態(tài)補(bǔ)償監(jiān)測(cè)實(shí)施方案》的通知[EB/OL].[2016-05-23].http：//www.schj.gov. cn/xxgk/auto355/201605/t20160524_2980.html.

[6]李文榮，田家怡，徐天和，等.環(huán)境監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].濟(jì)南：山東大學(xué)出版社，1990：102-104.

[7]國家環(huán)境保護(hù)總局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境出版社，2002：82.

（編輯：程俊）

Analysis on Removing Precipitate Interference in Total Phosphorus Determ ination in W ater

Yang Can
（Ziyang Environmental and Monitoring Center,Ziyang Sichuan 641300,China）

The effect of the precipitate in digested solution on determining total phosphorus in surface water which measured by ammonium molybdate spectrophotometry(potassium persulfate digestion)was analyzed.The accuracy and feasibility of the filtration method was analyzed by the aspects of quality control and statistic.The difference between the filtration method and the correction method was compared by the aspects of sample measurement,quality control and statistic.The results showed that the precipitate in digested solution had interference on the determination results,the two methods had no significant difference in removing the interference,and the resultswere in accordancewith the quality control requirements.

total phosphorus,determination,precipitate interference

X703.1

A

1008-813X（2017）02-0068-03

10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.02.18

2017-02-21

楊燦（1983-），男，四川南充人，畢業(yè)于重慶大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，碩士，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析工作。