姚燕丹
摘 要:水體中總磷檢測是水環(huán)境監(jiān)測的一項(xiàng)重要內(nèi)容,對其檢測方法和質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)方法,并對總磷檢測中需要注意的事項(xiàng)及相關(guān)質(zhì)量控制措施進(jìn)行了介紹,為有關(guān)需要提供參考。
關(guān)鍵詞:總磷檢測;方法;質(zhì)量控制
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),含磷廢水排放日益增加,嚴(yán)重污染了水體環(huán)境,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。因此,對水體中的總磷進(jìn)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(biāo),同時(shí)也是水質(zhì)監(jiān)測的一項(xiàng)重要內(nèi)容,基于此,筆者進(jìn)行了相關(guān)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(jī)結(jié)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(yán)重,水中磷化物含量不斷增加?;省⒁睙?、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(dǎo)致水中磷含量超過國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國對水資源保護(hù)以及環(huán)境污染的重視程度增加,水質(zhì)總磷測定也受到了越來越多的關(guān)注,就目前來看,水質(zhì)中總磷的監(jiān)測方法也很多,環(huán)境監(jiān)測中水質(zhì)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(lán)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(zhì)總磷測定標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究。對每種測定方法的特性、依據(jù)以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)致分析,根據(jù)水質(zhì)的不同情況選擇合適的水質(zhì)總磷測定方法,對水資源進(jìn)行準(zhǔn)確真實(shí)的評估,推動水資源保護(hù)與環(huán)境保護(hù)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.水體中總磷檢測標(biāo)準(zhǔn)方法
2.1鉬酸銨分光光度法
鉬酸銨分光光度法是國標(biāo)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(zhuǎn)化為正磷酸鹽,然后正磷酸鹽與鉬酸銨、 酒石酸銻鉀反應(yīng),生成磷鉬雜多酸,被抗壞血酸還原,生成藍(lán)色絡(luò)合物即磷鉬藍(lán)。鉬酸銨分光光度法具有原理簡單、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),其中過硫酸鉀消解法適用于一般情況下的水質(zhì)總磷測定,但是對于水質(zhì)污染較為嚴(yán)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(xué)反應(yīng)模塊中按特定的順序和比例混合、反應(yīng),在非完全反應(yīng)的條件下,進(jìn)入流動檢測池進(jìn)行光度檢測。流動注射法能將溶液進(jìn)行自動化處理并分析,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水質(zhì)總磷測定方法的不足,具有非常廣泛的應(yīng)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(jìn)樣,近年來許多專業(yè)工作人員不斷對其進(jìn)行改進(jìn),提高了流動注射法的準(zhǔn)確度和精密度,檢出限也更低,能夠適用于較低濃度的水質(zhì)總磷測定,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差也較低,得到了良好的應(yīng)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(jié)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(shí)間內(nèi)升溫,而獲得快速消解的良好效果。消解結(jié)束后,含磷部分會被轉(zhuǎn)化成正磷酸鹽,當(dāng)處在酸性環(huán)境中其與鉬酸銨之間發(fā)生反應(yīng)。此時(shí)如有銻酸鹽存在時(shí)就會生成磷鉬雜多酸,經(jīng)抗壞血酸還原后產(chǎn)生藍(lán)色配合物。此種水質(zhì)總磷檢測方法具有可靠安全、簡單快速、熱效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)總磷檢測、食品檢測等領(lǐng)域。
3.總磷檢測干擾因素消除方法
水中總磷測定過程中時(shí)常會受到干擾,給測定過程及測定結(jié)果產(chǎn)生不利影響,因此,為確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,給測定工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造良好條件,應(yīng)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(shí)水樣濁度及色度會給分析結(jié)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(shí),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(biāo)線再加試劑顯色(所用濾紙或?yàn)V膜在過濾前應(yīng)用純水多次洗滌除磷,空白試樣也要進(jìn)行同樣的過濾操作,空白吸光度應(yīng)控制在0.007以下)。試樣有色度時(shí),需配制一個(gè)參比試樣(消解后用水稀釋至標(biāo)線),然后向試樣中加入3mL濁度—色度補(bǔ)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(jìn)行測定時(shí),有酸存在時(shí),砷、硅等給測定結(jié)果會產(chǎn)生重要影響,砷大于2mg/L時(shí)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(shí)干擾測定,硫化物有較強(qiáng)的還原性,會影響消解效果,使結(jié)果偏低,通氮?dú)饪上蓴_;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(zhǔn)確的測定結(jié)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(shí)可優(yōu)先考慮使用。
4.總磷檢測注意事項(xiàng)
(1)采樣時(shí)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(diào)節(jié)樣品的pH值使之低于或等于1,用過硫酸鉀消解時(shí),要先用NaOH溶液將水樣的pH值調(diào)至中性。
(3)取樣時(shí)應(yīng)仔細(xì)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(shí),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(jié)果越低。
5.總磷檢測質(zhì)量控制措施
(1)空白試驗(yàn):本文用新鮮超純水和經(jīng)制備的無氨水進(jìn)行空白對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是在相同的條件下進(jìn)行,連續(xù)測3 天,每天測4 個(gè)空白值。結(jié)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(shí)驗(yàn)要求。
(2)精密度控制:每批樣品(≤20個(gè))應(yīng)至少測定10%的平行雙樣,樣品數(shù)量少于10個(gè)時(shí),應(yīng)測定1個(gè)平行雙樣。當(dāng)樣品含量≤0.03mg/L時(shí),平行雙樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)≤25%;當(dāng)樣品含量>0.03mg/L時(shí),平行雙樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)≤10%。
(3)準(zhǔn)確度控制:每批樣品(≤20個(gè))至少測定一個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或基體加標(biāo)回收樣品,加標(biāo)量應(yīng)是待測物含量的0.5~3倍,有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定值應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。樣品含量≤0.03mg/L時(shí),加標(biāo)回收率為70%~130%;當(dāng)樣品含量>0.03mg/L時(shí),加標(biāo)回收率為80%~120%。
(4)每批樣品(≤20個(gè))應(yīng)測定一個(gè)校準(zhǔn)曲線中間點(diǎn)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其測定結(jié)果與校準(zhǔn)曲線該點(diǎn)濃度的相對誤差應(yīng)≤10%,否則需重新繪制校準(zhǔn)曲線。
(5)結(jié)果表示:當(dāng)測定結(jié)果<10.0mg/L時(shí),保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位;當(dāng)測定結(jié)果≥10.0mg/L時(shí),保留三位有效數(shù)字。
6.結(jié)語
綜上所述,目前,水體富營養(yǎng)化已成為社會重點(diǎn)關(guān)注的問題,對水體中總磷進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測,為水環(huán)境保護(hù)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(shí)還要加強(qiáng)對總磷檢測的質(zhì)量控制,從而確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。
參考文獻(xiàn):
[1] 謝煒棋,張舒心,柴欣生,蔣然.一種快速檢測水樣中總磷含量的簡便改進(jìn)方法[J].造紙科學(xué)與技術(shù).2015(02)
[2] 黃強(qiáng).水體中總磷的精密度偏性試驗(yàn)及檢測結(jié)果分析[J]綠色科技.2016(16)