姚燕丹
摘 要:水體中總磷檢測是水環(huán)境監(jiān)測的一項重要內容,對其檢測方法和質量控制措施展開探討十分必要。本文介紹了水體中總磷檢測的標準方法,并對總磷檢測中需要注意的事項及相關質量控制措施進行了介紹,為有關需要提供參考。
關鍵詞:總磷檢測;方法;質量控制
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及工業(yè)化進程的不斷推進,含磷廢水排放日益增加,嚴重污染了水體環(huán)境,導致水體富營養(yǎng)化。因此,對水體中的總磷進行有效的監(jiān)控勢在必行??偭资呛饬克w富營養(yǎng)化的重要指標,同時也是水質監(jiān)測的一項重要內容,基于此,筆者進行了相關介紹。
1.水體中總磷檢測簡介
在天然水和污水中,磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在,它們分為正磷酸鹽(焦磷酸鹽和多磷酸鹽)和有機結合的磷酸鹽。一般天然水中磷含量不高。尤其是近年來我國生態(tài)平衡遭到破壞,水資源污染情況較為嚴重,水中磷化物含量不斷增加。化肥、冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的工業(yè)污水及生活污水中常含有較大量磷,導致水中磷含量超過國家水質標準。隨著我國對水資源保護以及環(huán)境污染的重視程度增加,水質總磷測定也受到了越來越多的關注,就目前來看,水質中總磷的監(jiān)測方法也很多,環(huán)境監(jiān)測中水質總磷測定的方法主要有鉬酸銨分光光度法、氯化亞錫還原鉬藍法、流動注射法以及微波消解法和其他新型方法等,人們對水質總磷測定標準方法進行了詳細研究。對每種測定方法的特性、依據(jù)以及優(yōu)缺點進行了細致分析,根據(jù)水質的不同情況選擇合適的水質總磷測定方法,對水資源進行準確真實的評估,推動水資源保護與環(huán)境保護的進一步發(fā)展。
2.水體中總磷檢測標準方法
2.1鉬酸銨分光光度法
鉬酸銨分光光度法是國標規(guī)定的方法,此方法的原理是在高溫高壓下,用過硫酸鉀氧化試樣,將其所含磷全部轉化為正磷酸鹽,然后正磷酸鹽與鉬酸銨、 酒石酸銻鉀反應,生成磷鉬雜多酸,被抗壞血酸還原,生成藍色絡合物即磷鉬藍。鉬酸銨分光光度法具有原理簡單、操作簡便等優(yōu)點,其中過硫酸鉀消解法適用于一般情況下的水質總磷測定,但是對于水質污染較為嚴重、含氧量較低的水資源,以及金屬鹽含量較多或工業(yè)廢水等的消解效果并不理想。
2.2流動注射—鉬酸銨分光光度法
流動注射分析儀工作原理,在封閉的管路中,一定體積的試樣注入連續(xù)的載液中,試樣和試劑在化學反應模塊中按特定的順序和比例混合、反應,在非完全反應的條件下,進入流動檢測池進行光度檢測。流動注射法能將溶液進行自動化處理并分析,彌補了傳統(tǒng)水質總磷測定方法的不足,具有非常廣泛的應用。流動注射法中最重要的就是具有流動性的試劑流,相較傳統(tǒng)的測定方法而言,可在封閉的管路中消解和自動進樣,近年來許多專業(yè)工作人員不斷對其進行改進,提高了流動注射法的準確度和精密度,檢出限也更低,能夠適用于較低濃度的水質總磷測定,相對標準偏差也較低,得到了良好的應用。但流動注射法不適用于測定含懸浮物、顆粒物較多或顆粒物粒徑大于250μm的樣品,試劑和環(huán)境溫度對分析結果影響很大。
2.3微波消解法
微波消解法測定水中總磷依據(jù)的原理為:采用過氧化鉀,而后將高頻電磁波直接作用于待測水樣,待測水樣因吸收微波能而在短時間內升溫,而獲得快速消解的良好效果。消解結束后,含磷部分會被轉化成正磷酸鹽,當處在酸性環(huán)境中其與鉬酸銨之間發(fā)生反應。此時如有銻酸鹽存在時就會生成磷鉬雜多酸,經(jīng)抗壞血酸還原后產(chǎn)生藍色配合物。此種水質總磷檢測方法具有可靠安全、簡單快速、熱效率高等優(yōu)點,被廣泛應用于水質總磷檢測、食品檢測等領域。
3.總磷檢測干擾因素消除方法
水中總磷測定過程中時常會受到干擾,給測定過程及測定結果產(chǎn)生不利影響,因此,為確保測定結果的準確性,給測定工作的順利進行創(chuàng)造良好條件,應采取有效措施排除干擾。
3.1濁度與色度影響的排除
水中總磷測定時水樣濁度及色度會給分析結果產(chǎn)生不利影響,因此,測定過程中可采用以下方法降低水樣濁度與色度給測定帶來的影響。水樣有濁度時,消解后用中速定性濾紙或纖維濾膜將樣品過濾于另一支50mL的比色管中,用水沖洗比色管和濾紙幾次,加水至標線再加試劑顯色(所用濾紙或濾膜在過濾前應用純水多次洗滌除磷,空白試樣也要進行同樣的過濾操作,空白吸光度應控制在0.007以下)。試樣有色度時,需配制一個參比試樣(消解后用水稀釋至標線),然后向試樣中加入3mL濁度—色度補償液,注意不加抗壞血酸溶液和鉬酸鹽溶液,然后從試樣的吸光度中扣除參比試樣的吸光度。
3.2共存離子及其他干擾的消除
采用鉬酸銨分光光度法對水中總磷含量進行測定時,有酸存在時,砷、硅等給測定結果會產(chǎn)生重要影響,砷大于2mg/L時干擾測定,在水樣中加適量的硫代硫酸鈉可去除干擾;硫化物大于2mg/L時干擾測定,硫化物有較強的還原性,會影響消解效果,使結果偏低,通氮氣可消除干擾;鉻大于50mg/L干擾測定,取樣后先加入亞硫酸鈉溶液,然后加入尿素去除過量的亞硫酸鈉可消除干擾。
一般情況下,向水樣中添加適量石酸可獲得較為準確的測定結果。另外,經(jīng)研究表明,EDTA、CDTA可與乙酸一起用作抗壞血酸溶液的穩(wěn)定劑,能夠顯著提高抗壞血酸溶液使用期。EDTA比較方便獲得,測定水中總磷時可優(yōu)先考慮使用。
4.總磷檢測注意事項
(1)采樣時不要用塑料瓶,因磷酸鹽易吸附在塑料瓶壁上。
(2)如果水樣不能單天測量的,要用硫酸保存水樣,調節(jié)樣品的pH值使之低于或等于1,用過硫酸鉀消解時,要先用NaOH溶液將水樣的pH值調至中性。
(3)取樣時應仔細搖勻,以得到溶解部分和懸浮部分均具有代表性的試樣。
(4)顯色時,如果室溫低于13℃,可在20℃~30℃水浴上顯色15min即可。顯色15min后,需要盡快測定吸光度,放置越久,測定結果越低。
5.總磷檢測質量控制措施
(1)空白試驗:本文用新鮮超純水和經(jīng)制備的無氨水進行空白對比實驗。實驗是在相同的條件下進行,連續(xù)測3 天,每天測4 個空白值。結果表明,超純水總氮空白吸光度值在0.014 ~ 0.018 之間,無氨水總氮空白吸光度值在0.013 ~ 0.017 之間,超純水與無氨水對空白值的影響不大,均滿足實驗要求。
(2)精密度控制:每批樣品(≤20個)應至少測定10%的平行雙樣,樣品數(shù)量少于10個時,應測定1個平行雙樣。當樣品含量≤0.03mg/L時,平行雙樣測定結果的相對偏差應≤25%;當樣品含量>0.03mg/L時,平行雙樣測定結果的相對偏差應≤10%。
(3)準確度控制:每批樣品(≤20個)至少測定一個有證標準樣品或基體加標回收樣品,加標量應是待測物含量的0.5~3倍,有證標準樣品的測定值應在允許的范圍內。樣品含量≤0.03mg/L時,加標回收率為70%~130%;當樣品含量>0.03mg/L時,加標回收率為80%~120%。
(4)每批樣品(≤20個)應測定一個校準曲線中間點濃度的標準溶液,其測定結果與校準曲線該點濃度的相對誤差應≤10%,否則需重新繪制校準曲線。
(5)結果表示:當測定結果<10.0mg/L時,保留至小數(shù)點后兩位;當測定結果≥10.0mg/L時,保留三位有效數(shù)字。
6.結語
綜上所述,目前,水體富營養(yǎng)化已成為社會重點關注的問題,對水體中總磷進行準確的檢測,為水環(huán)境保護提供依據(jù)具有十分重要的意義。在水體總磷的檢測中,不僅要采取有效的檢測方法,同時還要加強對總磷檢測的質量控制,從而確保檢測結果的準確可靠。
參考文獻:
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