微波消解–分光光度法快速测定农药废水中的总磷

李媛媛，梁景波 朱海宁

（淄博市环境监测站，山东淄博 255040） （淄博市疾病预防控制中心，山东淄博 255026）

微波消解–分光光度法快速测定农药废水中的总磷

李媛媛，梁景波 朱海宁

（淄博市环境监测站，山东淄博 255040） （淄博市疾病预防控制中心，山东淄博 255026）

利用微波消解技术对农药废水样品进行预处理，然后进行其中总磷的测定，消解时间从传统的高温高压消解30 min缩短到8 min。用微波消解-分光光度法和高压消解-分光光度法对两个农药废水样品进行了6次平行比对测定，测定结果经统计检验无显著性差异。微波消解法测定结果的相对标准偏差为0.483%～0.906%（n=6），加标回收率为95.5%～97.0%。该方法准确、快捷，适用于农药废水中总磷的快速测定。

总磷；微波消解；农药废水

高浓度的磷会抑制硝化细菌的硝化反应，因此有机磷农药生产企业的高磷废水会对城市污水厂氨氮的处理产生不利影响，所以应对农药厂排水的总磷含量进行快速测定，以便及时采取应急措施。

GB／T 11893-1989用过硫酸钾高压或硝酸-高氯酸加热消解水样［1］，操作繁琐，消解时间长，压力难以控制，且特殊水样会消解不彻底［2］。微波消解可对样品内部直接加热，能迅速有效地分解试样，大幅缩短消解时间。笔者用微波消解法对农药废水进行预处理，然后快速测定其中的总磷，消解时间从30 min缩短到8 min，并降低了消解过程中的样品损失。该法具有高效安全、简便快速、节能、准确、可靠等优点［3］。

1 实验部分

1.1 实验原理

微波消解采用过硫酸钾以高频电磁波穿透容器直接作用于水样，使样品产生剧烈震动、摩擦，吸收微波能，迅速升温而达到快速消解的目的［3］。水样消解后，其含磷部分全部转化为正磷酸盐，在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵发生反应，在锑酸盐存在条件下，生成磷钼杂多酸并立即被抗坏血酸还原，形成蓝色络合物［4］。

1.2 主要仪器与试剂

分光光度计：722S型，上海棱光技术有限公司；

微波消解仪：ETHOS1+T640型，意大利Milestone公司；

聚四氟乙烯密封消解罐：意大利Milestone公司；

不锈钢手提式压力蒸汽灭菌器：山东新华医疗器械厂；

具塞比色管：50 mL；

过硫酸钾、抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑钾、硫酸：分析纯；

过硫酸钾溶液：50 g／L，将5 g过硫酸钾溶解于水，并稀释至100 mL；

抗坏血酸溶液：100 g／L，溶解10 g抗坏血酸于水中，并稀释至100 mL；

钼酸盐溶液：溶解13 g钼酸铵于100 mL水中。溶解0.35 g酒石酸锑钾于100 mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加入到300 mL硫酸溶液（1+1）中，再加入酒石酸锑钾溶液并混合均匀；

磷标准工作溶液：移取10 mL磷标准溶液（500 μg／mL，环境保护部标准样品研究所环境标准样品GSB 07-1270-2000）至100 mL容量瓶中，定容，得质量浓度为50 μg／mL的磷标准溶液，移取10 mL该50 μg／mL的磷标准溶液至250 mL容量瓶中，定容，得浓度为2.00 μg／mL的磷标准工作溶液，待用。

农药废水样品：山东大成农药股份有限公司；

实验用水为去离子水。

1.3 实验步骤

（1）消解

将农药废水样品稀释至25倍体积，过滤，准确移取10 mL样品于聚四氟乙烯密封消解罐中，加水至约20 mL，加入50 g／L过硫酸钾溶液4 mL，加上内盖，旋紧外盖，轻轻摇动消化罐使溶液混匀。微波消解仪每次最多可放入12个消解罐，将消解罐放入后关上炉门进行消解。

（2）显色

取出消解罐，水冷，然后将溶液移至50 mL具塞比色管中，用蒸馏水洗涤消解罐内壁及内盖，洗涤液也转入具塞比色管，定容，加入1 mL抗坏血酸溶液，摇匀，30 s后加入2 mL钼酸铵溶液，充分摇匀。

（3）分光光度测量

室温下放置，用1 cm比色皿，在700 nm波长下，以蒸馏水作参比，测量吸光度。

2 结果与讨论

2.1 消解条件

为了确定分析的最佳条件，采用正交法［5］，用L9(34)检验3种不同微波消解温度（A）、消解时间（B）和显色时间（C）下的效果，因素和水平如表1。

从工作曲线上查得磷的含量与加入的磷标准溶液中所含磷的量最接近时的实验条件即为测定总磷的最佳条件，从工作曲线上查得磷测定最佳吸光度为0.195，故本实验最优水平为A2B1C2，即微波消解温度为120℃，消解时间8 min，显色时间15 min。

表1 微波消解条件正交试验结果

表1中R值表明实验数据之间有显著的差异，该实验中消解温度对实验结果影响最大，消解时间次之，显色时间影响最小。

2.2 工作曲线绘制

分别移取0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.00，15.00 mL磷标准工作溶液于消解罐中，在正交试验得出的最佳条件下测量吸光度，以吸光度A为纵坐标，含磷量c(μg)为横坐标绘制标准工作曲线，得标准工作曲线方程为A=0.01c-0.000 256，相关系数为r＝0.999 96。取95%的置信水平，经统计学检验符合要求［6］。

2.3 精密度和对比试验

分别采用微波消解技术和常规的高温高压消解法同时取农药废水样品进行比对试验，测定结果见表2。由表2可知，微波消解方法测定结果的相对标准偏差在0.483%～0.906%之间，说明方该法的精密度良好。取置信度95%，经t检验法检验，结果表明两种消解方法之间无显著性差异。

表2 微波消解法与高压消解法测定结果对比

2.4 回收试验

取3个农药废水样品，加入20 μg／mL磷标准溶液，按照1.3实验步骤对混合水样进行处理分析，加标回收试验结果见表3。由表3可知，样品加标回收率为95.5%～97.0%，表明方法的准确度较高。

表3 回收试验结果

3 结语

分光光度法测定农药废水中的总磷，用微波消解法处理样品与传统高压消解法处理样品测定结果无显著性差异，标准工作曲线、方法的精密度和准确度均符合环境监测技术规定要求。该方法使分析时间缩短了2／3，提高了工作效率，是一种操作简便、快速省时、准确可靠的预处理方法。

［1］国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法［M］.4版.北京：中国环境科学出版社，1989：243-250.

［2］中国环保联盟.微波消解钼酸铵分光光度法测定水中总磷［EB／OL］.湖北环保产业网，2010-06-30.http：//www.hbepi.com/hbjs/show-489.html.

［3］林曼斌，蔡玉萍.微波消解法快速测定废水中的总磷［J］.化工时刊，2005，9(9)： 39-41.

［4］丁小静，蔡英，顾晓燕，等.废水中总磷测定消解方法的比较［J］.广州化工，2011，21： 25-26.

［5］常柏林，李效羽，卢静芳.概率与数据统计［M］.北京：高等教育出版社，1999.

［6］中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册［M］.2版，北京：化学工业出版社，1994： 264-266.

Microwave Digestion-Spectropphotometery for the Determination of Total Phosphorus in Pesticide Wastewater

Li Yuanyuan，Liang Jingbo

(Zibo Environmental Monitoring Station，Zibo 255040，China）

Zhu Haining
（Zibo Municipal Center For Disease Control and Prevention，Zibo 255026，China）

A microwave digestion technique was used for the sample pretreatment of the determination of total phosphorus in pesticide wastewater. The digestion time was reduced to 8 min compared with the traditional digestion under high temperature and high pressure, by which the digestion time was 30 min. Two pesticide wastewater samples were determined for 6 times by use of microwave digestion-spectrophotometry and high pressure digestion-spectrophotometry,the results obtained by the statistical tests were no significant differences, the relative standard deviation was 0.483%-0.906%(n=6), and the recovery rate was 95.5%-97.0%. The method was accurate, rapid and suitable for rapid determination of total phosphorus in pesticide wastewater.

totalphosphorus; microwave digestion method; pesticide wastwater

O652.4

A

1008–6145(2012)05–0073–03

doi ：10.3969／j.issn.1008–6145.2012.05.023

联系人：李媛媛； E-mail： lyyzbhj@163.com

2012-08-07