胡晨成
摘 要:總磷的測定在水質評價中有著重要作用。由于人們對水質要求的不斷提高,在自來水生產活動中,總磷的測定方法也在不斷的進步,其測定方法逐漸向著簡易、方便、高效的方向發(fā)展?,F(xiàn)階段,水質總磷在測定中會受到樣品采集、保存和實驗室中易受干擾,一直是水質總磷測定的難點。本文結合筆者實際工作經驗,闡述了幾種總磷測定方法,對其干擾因素進行了簡要分析,在此基礎上提出測定優(yōu)化方法,有利于提高水中總磷的測定效率和安全性。
關鍵詞:水質;總磷;測定;方法
1、水質總磷測定綜述
在天然水和污水中都含有一定量的磷,其主以磷酸鹽的形式存在。在天然水中磷含量較低,受到生活污水和工業(yè)廢水的污染會使水中磷含量急劇增加。在現(xiàn)今總磷的檢測中,常用的檢測方法有鉬酸銨分光光度法、鉬藍利用氯化亞錫還原法、微波消除法、鉬酸銨的流動注射法和一些新的監(jiān)測方法。為了能夠更全面地檢測水中總磷,相關研究人員也在不斷研究新的測定工藝,以準確評價水資源的污染狀況。
2、水中總磷的幾種測定方法
2.1鉬酸銨分光光度測定
鉬酸銨分光光度法在水質總磷測定方法中是比較常用的。其具有監(jiān)測范圍廣、成本低、簡易、測定結果穩(wěn)定等優(yōu)點。這種方法的將水中總磷還原成磷鉬酸鹽藍,進行測定。但此方法一般用于普通水質中總磷的測定,在重污染水質中則不適合測定。
2.2流動注射鉬酸銨分光光度測定
流動注射鉬酸銨分光光度法是一種新的總磷測定方法,與傳統(tǒng)方法相比具有一定的優(yōu)勢。此種測定方法可在封閉環(huán)境下進行,完成消解活動和自動進樣。經過最近幾年的研究和總結經驗,研究人員對其性能進行了優(yōu)化,有效地提高了其測定精度及準確度。當水中總磷濃度較低時,流動注射法效果最好,其結果與標準值的偏差較小。但是,在樣品的測定中,如果有較多的顆粒及懸浮顆粒時,測定效果并不明顯,且該法對測定環(huán)境要求較高,其測定結果受溫度影響因素大。
2.3微波消解測定
微波消解法主要是用過氧化鉀和高頻電磁波加熱水質。經過消化后,水中的磷會轉化為正磷酸鹽。如果水質是酸性的,鉬酸銨和正磷酸鹽會發(fā)生反應。如果水中有銻酸鹽,就會有磷鉬酸。用抗壞血酸還原磷鉬酸形成藍色絡合物。該方法具有安全可靠、測定過程簡易、熱效率高等優(yōu)點,廣泛應用于現(xiàn)階段水質總磷的檢測,在食品檢測中也可適用。
3、水質總磷檢測干擾原因
由于,水質樣品中具有一定的色度和濁度,對總磷的測定有一定的影響。因此,在總磷測定過程中,應根據(jù)樣品的特性進行處理,以降低水樣的顏色和濁度,避免其對總磷測定過程的不利影響。在測定中,水樣若有一定濁度,則需消化,可采用中速定性濾紙或濾膜,在進行比色等方法,消除水樣中的干擾因素,促進水質總磷的測定更加準確。
鉬酸銨分光光度法是測定總磷的常用方法。如果測定對象中含有酸、砷、硅、硫化物等物質時將直接影響測定結果。在測定前期需要采取相關的方法進行物質的消除。如消除硫化物,可以用氮氣來消除;消除硅物質,應向試樣中注入亞硫酸鈉溶液,并在試樣中加入一定量的尿素以消除亞硫酸鈉的干擾,最終消除測定的干擾。
4、測定方法優(yōu)化
根據(jù)工作經驗和以往的研究成果,下文簡要優(yōu)化了測定方法,從采樣到測定的操作步驟嚴格控制。具體內容如下:采用玻璃容器采集水樣,先混合樣品,再放入玻璃容器內自然沉降30分鐘,虹吸法收集上、中液,用試劑使樣品的pH值小于2,再將樣品放入10℃恒溫桶保存,在測定時,樣品的測定應在12小時內完成。經自然沉降后,仍將稍渾濁的樣品放入玻璃離心管中,5000r/min離心15min,提取上清液消化。消解前,混勻樣品溶液,直接加入過硫酸鉀溶液,不返回pH值,用高壓法(121℃,30min)或微波法(160℃,10min)消解,冷卻后靜置取出。加入試劑后10分鐘內,用分光光度法測定水中總磷含量,在生化培養(yǎng)箱中保存15分鐘,溫度控制在25℃下。與標準方法相比,此優(yōu)化方法保證了分步操作的一致性,嚴格控制時間、溫度等因素,提高了操作效率,消除了離心和微波的干擾,并保證了方法和時間的可比性,以及不同顆粒含量、污染和復雜程度的不同類型的水體,具有良好的適用性。
5驗證結果及討論
下文以某自來水廠水樣測定為例。在上游區(qū)域,水體清澈透明取點1;在中游村莊集水區(qū),水體中有少量顆粒,呈輕微渾濁狀態(tài)取點2;在下游匯流區(qū)去點3,;在下游污染嚴重的河道,水體渾濁狀態(tài),水中有可見顆粒等取點4。比較了現(xiàn)有的測定方法和上面提到的優(yōu)化方法,回收實驗加入標準品0.3mg/ L 以考察回收率,其結果如表1所示。為驗證方法精密度,對4處點位水樣采用優(yōu)化方法(微波消解)進行精密度實驗,結果測定如表 2 。從表2表面,方法的標準偏差(RSD)為1.6%~3.7%。
從以上試驗數(shù)據(jù)可以看出,在水環(huán)境良好的條件下,標準方法和優(yōu)化方法都能滿足試驗要求,隨著水環(huán)境復雜度的增加,標準方法的偏差不斷增大,優(yōu)化方法仍能準確得到檢測結果的同時,質量控制樣品的檢測結果為0.575,優(yōu)化方法的檢測限優(yōu)于標準方法,精度和準確度滿足實際檢測要求。質量控制樣品的測試數(shù)據(jù)也驗證了水的復雜性對測試結果的影響。
6其他注意事項
一般情況下,為了保證水質測定結果的準確性,水質總磷測定中要時刻注意測定的細節(jié)。以下為總磷測定的注意事項:一是,在水質進行采樣測定前器皿不能用塑料裝置,因為在測定過程中,磷酸鹽會吸粘在塑料瓶表面。二是,測定時間最好為一天,如果不能在一天內完成,則需要合理保存,并調整水樣的pH值,使其pH值≤1。三是,樣品要搖勻,使之具有代表性應將水樣的pH值調整到中性。四是,在顏色測試中要控制好溫度,其測定人員應嚴格按照相關步驟進行。
7結語
目前,我國在大力治理水污染,也取得了良好的成效。保護水資源環(huán)境,就是保護我們自身。在水質檢驗和測定過程中,水質總磷的測定應根據(jù)實際情況選擇合適的測量方法,以保證結果更加準確,從而為水質控制提供有力基礎。
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