任慧芳 孫冰 付曉濤

摘要：總磷是評價黃河水質污染狀況的重要指標之一，黃河呼和浩特段多泥沙水體中的泥沙與濁度具有相關性，會對總磷濃度產生較大影響。本文通過不同時間的自然沉降和離心的前處理方法對黃河多泥沙水體中濁度對總磷濃度的影響進行分析，發(fā)現(xiàn)黃河呼和浩特段典型多泥沙水體中總磷濃度與泥沙含量呈正相關性。

關鍵詞：總磷;泥沙含量;濁度;黃河多泥沙水體

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-0-02

Abstract：Total phosphorus is one of the important indicators of the pollution condition of water quality of the Yellow River. Sediment in the Hohhot section of the Yellow River were associated with turbidity， will have great influence on the total phosphorus concentration. In this paper， the influence of turbidity on total phosphorus concentration in multi-sediment water in the Yellow River was analyzed by natural settlement and centrifugation at different times. It was found that the total phosphorus concentration in typical multi-sediment water in Hohhot section of the Yellow River was positively correlated with sediment content.

Key words：Total phosphorus; Sediment content; Turbidity; Multi-sediment water of the Yellow River

總磷是反映水體受污染程度和富營養(yǎng)化程度的重要指標，因此，總磷是評價黃河水質污染狀況的重要指標之一。水中總磷包括溶解態(tài)、顆粒吸附態(tài)的有機磷和無機磷[1]，黃河多泥沙水體中泥沙含量大，會對有機磷和無機磷產生吸附，使得泥沙中總磷含量的高低直接影響總磷的測定結果。水樣經自然沉降和離心時，不同的處理時間，樣品中泥沙含量不同，最終導致總磷測定結果的不同。本文通過不同的自然沉降和離心處理時間，對黃河呼和浩特段典型多泥沙水體中泥沙含量對總磷濃度的影響進行研究。

1 實驗方法

1.1 實驗原理

1.1.1 總磷分析方法

在中性條件下用過硫酸鉀使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽，在酸性介質中，正磷酸鹽與鉬酸銨，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，被抗壞血酸還原，生成藍色的絡合物[2]。

1.1.2 對照實驗方法

由于黃河水中泥沙含量與濁度直接相關，通過對不同濁度值的水樣進行總磷的測定，來間接反映水中泥沙對總磷含量的影響。

1.2 分析儀器

島津UV-1800紫外可見分光光度計;LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋;CL5臺式離心機;HACH 2100N濁度計。

1.3 實驗試劑

過硫酸鉀（分析純）：5%;抗壞血酸（分析純）：100g/L;鉬酸鹽溶液（分析純）;濁度-色度補償液。

1.4 樣品處理方法

分別于9月下旬、10月上旬和中旬的黃河呼和浩特段平水期采集水樣進行分析。所有樣品不進行現(xiàn)場沉降，直接分裝至樣品瓶。實驗采用2種方法對水樣進行處理，一種為自然沉降，一種為離心處理。水樣自然沉降、離心處理前將所有水樣充分混勻。自然沉降時間分別為0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h。離心處理使用2000r/min離心速率，分別對水樣離心1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min。自然沉降和離心處理后，吸取上層非沉降部分，充分搖勻后測定濁度和總磷濃度。

1.5 樣品的測定方法

1.5.1 總磷測定方法

分別取25mL搖勻后的水樣于50mL比色管中，加入4mL 5%過硫酸鉀溶液，將比色管的蓋塞緊后，放于立式壓力蒸汽滅菌器中加熱，待溫度達到120℃時，保持30min后停止加熱。待壓力表讀數(shù)降至零后，取出放冷，加水至標線。分別向各比色管消解液中加入1mL抗壞血酸溶液混勻，30s后加2mL鉬酸鹽溶液充分混勻。室溫下放置15min后，用30mm比色皿，在700nm波長下，以水做參比，測定吸光度[3]。由于樣品中含有泥沙，本次實驗測定時對水樣進行了濁度-色度補償。

樣品試劑空白和標準溶液系列也按上述方法進行同樣的消解操作。

1.5.2 濁度測定方法

濁度采用便攜式濁度計測定[3]。

2 結果分析

2.1 不同自然沉降和離心時間的濁度和總磷的測定值

2.1.1 自然沉降

3次不同自然沉降時間的濁度和總磷測定值見圖1。

2.1.2 離心處理

3次不同離心時間的濁度和總磷測定值見圖2。

2.2 結果分析

從圖1可以發(fā)現(xiàn)，隨著樣品自然沉降時間的增長，樣品的濁度逐漸降低，總磷的測定結果隨之逐漸降低。當自然沉降達到2.5h以上時，黃河水中總磷含量小于0.20mg/L。當自然沉降達到5h及以上時，黃河水中總磷含量小于0.10mg/L，并逐漸趨于穩(wěn)定。自然沉降9h以上，總磷測定值已保持幾乎不變的狀態(tài)。

從圖2可以發(fā)現(xiàn)，隨著樣品離心時間的增長，樣品的濁度逐漸降低，總磷的測定結果隨之逐漸降低。當離心達到2mim時，黃河水中總磷含量小于0.20mg/L，當離心達到3min及以上時，黃河水中總磷含量小于0.10mg/L，并逐漸趨于穩(wěn)定。對比3次自然沉降和3次離心處理的總磷測定值，可以看出，離心1min的總磷測定值相當于自然沉降1.5～2h的測定值，離心2min的總磷測定值相當于2～3h的測定值，離心8min的總磷測定值相當于自然沉降9～12h的測定值。

從圖1和圖2可以判斷，隨著樣品自然沉降時間和離心時間的增長，泥沙沉降量增大，上層非沉降部分的泥沙量逐漸降低，樣品的濁度測定值也逐漸降低，因此以下分析以濁度值表示樣品中泥沙的含量。而且，隨著時間變化，3次自然沉降和離心的濁度和總磷沉降趨勢是相同的，因此本文以濁度和總磷的均值來分析泥沙含量對總磷測定結果的影響。

根據(jù)上述濁度和總磷的均值，將兩者進行相關性分析，可以得出，濁度和總磷呈強相關性（99%置信區(qū)間）。同時，經回歸分析計算，本次實驗中濁度和總磷具有線性關系，線性方程及相關系數(shù)見表3。綜上所述，說明水中濁度與總磷濃度具有正相關性，也由此間接說明樣品中的泥沙含量與總磷濃度呈正相關。

3 結論和建議

通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，黃河呼和浩特段典型多泥沙水體中泥沙含量與濁度呈正相關，而不同處理方法表明，水樣中濁度與總磷濃度呈正相關性，且本次實驗中濁度與總磷呈線性關系。據(jù)此可以說明，黃河呼和浩特段典型多泥沙水體中總磷濃度與泥沙含量呈正相關。而黃河多泥沙水體中作為水質主要評價指標的總磷受泥沙含量的影響較大，對于樣品處理和實驗分析提出了更高的要求，在環(huán)境質量的水質監(jiān)測中，統(tǒng)一樣品處理和規(guī)范實驗分析是準確反映水中總磷污染情況的基本保障。

參考文獻

[1]常裔.豐水期地表河流水中泥沙沉降時間對總磷樣品測定結果的影響分析[J].環(huán)境科學導刊，2010，29（5）：95-96.

[2]中華人民共和國國家環(huán)境保護標準.水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法[S].國家環(huán)境保護局，1989.

[3]國家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版增補版）[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.

收稿日期：2019-11-15

作者簡介：任慧芳（1983-），女，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。