楊麗仙 林奕 鄧珊珊 楊霂

摘要 總磷是評(píng)價(jià)水質(zhì)污染狀況的重要指標(biāo)之一，可反映水體受污染程度和富營養(yǎng)化程度。河湖水體易含有泥沙和藻類聚集，影響總磷的測(cè)定。本文通過分析不同自然沉降時(shí)間、不同離心處理時(shí)間、不同過濾次數(shù)對(duì)水體濁度和總磷測(cè)定值的影響，發(fā)現(xiàn)河湖水體的濁度和總磷含量存在正相關(guān)性。提出基于不同的水樣和測(cè)定目的，應(yīng)有針對(duì)性地選擇總磷前處理方法，同時(shí)比較使用過硫酸鉀消解、高氯酸消解、硫酸-硝酸消解3種消解方法對(duì)水體總磷測(cè)定的影響，分析各消解方法的優(yōu)劣性，以提高樣品測(cè)定的精密度和準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞 河湖水體;總磷;濁度;前處理;消解

中圖分類號(hào)：S143.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：2095-3305（2021）02-159-02

在天然水體和廢水中，磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在?？偭拙褪撬畼咏?jīng)消解后各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿猁}后測(cè)定的結(jié)果。不同水體磷元素含量不同，撫仙溯水體清澈且浮游植物較少，水體總磷平均質(zhì)量濃度為0.01mgL，黃河水體不同河段顆粒物含量不同，總磷的濃度也存在差異，長江中下游部分地區(qū)浮游植物較多，水體總磷的濃度也受影響較大，如武山湖、巢湖等湖泊春夏季水體總磷濃度平均值為0.2mgL。由于水體中顆粒物和浮游植物的含量對(duì)總磷濃度測(cè)定具有明顯影響，本文將探究用不同的前處理方法和消解方法來測(cè)定總磷含量，以提高檢測(cè)準(zhǔn)確度和精密度，為實(shí)驗(yàn)分析提供參考借鑒。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

儀器有V-1800可見光分光光度

計(jì)、2100N臺(tái)式濁度儀、手提式壓力蒸

汽滅菌鍋DSX-280A、50mL具塞比色管、移液管、濾紙、錐形瓶、電熱板。試劑有：過硫酸鉀、鉬酸銨、濃硫酸、硝酸、高氯酸、NaOH、抗壞血酸、酒石酸銻鉀。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1樣品采集、處理分別取2020年10月、11月的采測(cè)分離多泥沙水樣和星云湖水樣進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)采用自然沉降、離心處理、過濾3種方法對(duì)水樣進(jìn)行前處理。這3種方法的水樣均須充分混勻，前2種方法主要適用于泥沙含量多、藻類很少的水樣;第3種方法適用于泥沙含量少，但藻類聚集的水樣。自然沉降時(shí)間分別為0.5、1、2、4、6、810、12h;離心處理時(shí)間為1、2、3、4、5、6min;過濾采用63pm的過濾篩（網(wǎng)）過濾1次和濾膜過濾1～2次。自然沉降和離心處理后，分別吸取上清液充分搖勻測(cè)定濁度和總磷濃度，取其過濾后的溶液來測(cè)定。

1.2.2樣品的消解在中性條件下用過硫酸鉀溶液消解試樣，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽，在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物。本實(shí)驗(yàn)采用3種不同的消解方法對(duì)水樣進(jìn)行消解，比對(duì)數(shù)據(jù)的差異性。所用的水樣統(tǒng)一比照環(huán)境保護(hù)部批號(hào)為203979的標(biāo)準(zhǔn)樣品，具體操作過程見表1。

1.2.3工作曲線繪制分別用移液管移取0.00、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00mL總磷標(biāo)準(zhǔn)使用液于50mL具塞比色管中，用實(shí)驗(yàn)用水定容至25mL，加入4mL過硫酸鉀溶液消解并保持30min，取出冷卻后加水定容至刻度。再分別加入1.0mL抗壞血酸和2.0mL鉬酸銨溶液，顯色15min后，以水做參比，由低濃度到高濃度依次測(cè)定其吸光度，并以總磷含量（ルg）為橫坐標(biāo)，扣除空白試驗(yàn)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4樣品的測(cè)定分別將處理后的水樣取25mL于50mL具塞比色管中，同時(shí)取25mL蒸餾水做空白試驗(yàn)，其余操作步驟與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同，樣品測(cè)量結(jié)束后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和空白試驗(yàn)吸光度計(jì)算總磷含量。

2結(jié)果分析

2.1不同自然沉降時(shí)間和離心時(shí)間濁度、總磷的含量

2.1.1自然沉降2個(gè)采測(cè)分離多泥沙水樣不同自然沉降時(shí)間濁度和總磷的測(cè)定值見表2。

2.1.2離心處理2個(gè)采測(cè)分離多泥沙水樣不同離心時(shí)間濁度和總磷測(cè)定值見表3。

隨著樣品自然沉降時(shí)間和離心時(shí)間的增加，泥沙沉降量増大，上層非沉降部分的泥沙量降低，樣品的濁度和總磷的測(cè)定值均有所下降，且呈現(xiàn)正相關(guān)。自然沉降12h后與離心處理5min后水樣的濁度和總磷測(cè)定值基本樣。對(duì)比自然沉降和離心處理的兩個(gè)水樣，可以看出自然沉降2h的水樣總磷測(cè)定值相當(dāng)于離心處理2min的測(cè)定值;自然沉降6h的水樣相當(dāng)于離心處理3min的測(cè)定值;自然沉降12h的水樣相當(dāng)于離心處理5～6min的測(cè)定值。

2.2不同過濾次數(shù)總磷的含量

取4個(gè)星云湖水樣分別過濾3次后測(cè)量發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)過濾1次4個(gè)水樣濃度均是0.22mgL，比原水測(cè)量低006mg/L，實(shí)驗(yàn)室過濾1～2次，濃度幾乎保持不變。

2.3不同消解方法總磷的含量使用質(zhì)控樣品（編號(hào)：203979;濃度：0.804±0.029mgL），按3種消解方法的實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行消解，同時(shí)做不消解對(duì)比實(shí)驗(yàn)，每種消解方法進(jìn)行5次平行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見表4。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，質(zhì)控樣消解與不消解總磷測(cè)定值差異較大，不消解測(cè)定值嚴(yán)重偏低。通過3種消解方法測(cè)定的5組總磷值均在質(zhì)控樣保證值范圍內(nèi)，符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制要求。同時(shí)對(duì)比工作曲線，幾種處理方法所得工作曲線吸光度值波動(dòng)不大，最大誤差不超過5%，屬于正常的系統(tǒng)誤差，曲線的斜率和截距也無顯著性差異，標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性較好。

3結(jié)論和建議

通過實(shí)驗(yàn)分析，水體中泥沙含量與水樣濁度呈正相關(guān)，水樣濁度直接影響總磷測(cè)定值。為準(zhǔn)確分析水體總磷含量，尤其是河湖水體的總磷含量，須在采集水樣時(shí)做好前處理工作，嚴(yán)格按照總磷的采集方法進(jìn)行采樣門。采集后的水樣須做3次原水濁度測(cè)試，取其中位值.對(duì)原水濁度《500NIU的水樣自然沉降0.5～1h后取其上清液;對(duì)原水濁度≥500NIU的水樣離心處理2mim后取其上清液;對(duì)于藻類聚集的水樣用63pm的過濾篩（網(wǎng)）過濾1～2次后取其過濾液。實(shí)驗(yàn)分析時(shí)再進(jìn)行濁度色度補(bǔ)償分析。

針對(duì)3種不同的消解方法，雖然工作曲線線性相關(guān)性較好，樣品消解完全，系統(tǒng)誤差小，質(zhì)控樣的測(cè)定結(jié)果也符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控要求，但高氯酸消解和硫酸-硝酸消解易發(fā)生安全隱患。鑒于過硫酸鉀消解試劑用量小，操作簡便，成本低，安全性能好，準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，可主要應(yīng)用于水體總磷的測(cè)定中。

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責(zé)任編輯：黃艷飛