分光光度法测定底质总磷的方法探讨

娄明华，朱丽芳

(无锡市环境监测中心站，江苏 无锡 214023)

底质中磷含量过高，会造成藻类的过度繁殖，达到一定数量会使水质富营氧化。因此，底质中总磷的测定是环境监测中的主要监测项目。底质是指江、湖、河、库等水体底部的表层沉积物质，它对水体中污染物的自净、降解、迁移、转化等过程起着重要的作用［1］。目前底质总磷的测定主要采用氢氧化钠碱熔－钼锑抗比色法、过氧化氢－硫酸消化－钼锑抗比色法等方法。实验室主要采用过氧化氢－硫酸消化－钼锑抗比色法。虽然该方法适应性强，显色酸度范围较宽，钼蓝颜色稳定，但其实验过程的中间环节较繁琐，精密度不够理想。本文通过实验对过氧化氢－硫酸消化－钼锑抗比色法中部分实验环节进行了更改和优化，去除了不必要的步骤。

1 原理

样品在强酸性高温消解，使不溶性磷酸盐转化为正磷酸盐状态进入溶液，同时过氧化氢是一种强氧化剂，能使底质中有机质完全氧化分解，使有机磷转化为正磷酸盐而进入溶液。待溶液与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸，加入还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物，即磷钼蓝。

2 实验

2.1 仪器

EG20B电热板，7220N型分光光度计。

2.2 试剂

(1)抗坏血酸:将10g抗坏血酸溶于水中，并用水稀释至100ml，该溶液贮存在棕色瓶中，在约4℃可稳定几周，如颜色变黄，则弃去重配。

(2)钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵于100 ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100 ml水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。贮存在棕色的玻璃瓶中于约4℃保存。至少稳定60d。

(3)磷酸盐贮备溶液:将优级纯磷酸二氢钾于110℃干燥2h，在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水，移入1000 ml容量瓶。加 (1+1)硫酸5 ml，用水稀释至标线。此溶液每1ml含50.0μg磷。

(4)磷酸盐标准溶液:吸取10.00 ml磷酸盐贮备液于250 ml容量瓶，用水稀释至标线，此溶液每1ml含2.00 μg磷，临用时现配。

2.3 操作过程

称取经自然风干后的底质样品，用四分法取样研磨粉碎，过100目筛的底质，称取0.10g样品于三角烧瓶中，用少量水润湿后加入浓硫酸1.5 ml，在瓶口上放置一个弯形小漏斗于电热板上加热消解，至冒大量白烟后加入少许过氧化氢 (30%)，待样品呈灰白色后取下，否则需加过氧化氢继续消解。消解完毕，用15 ml纯水冲洗漏斗，然后逐一过滤并定容至50 ml。

取定容后的样品5 ml，先滴加1滴酚酞，逐滴加入氢氧化钠，直至样品呈红色，再加稀硫酸滴至刚好无色，调好酸碱度后再用去离子水定容到50 ml。以下按绘制标准曲线的方法进行测量。

3 结果与讨论

3.1 标准曲线的绘制

取数支50 ml比色管，分别加入2.00μg/ml磷标准使用液 2.00、4.00、6.00、8.00、10.0 ml，加水至标线。向比色管中加入1 ml抗坏血酸，混匀后加2 ml钼酸盐溶液，用30mm比色皿于700nm波长处，以零含量空白管为参比，测量吸光度。

3.2 精密度测定

选取某底质样品测定，共分析5次，测定结果见表1。

表1 样品测定的精密度

样品测定的相对标准偏差为4.0%，可见该方法有着良好的精密度。

3.2 准确度测定

对5份底质样品进行加标测试，其结果见表2。

表2 样品测定的准确度 (μg)

5份样品的加标回收率为93.4% ～99.7%，回收效率处于正常范围，能确保样品分析的准确性。

3.3 检出限测定

依据HJ168－2010中的检测限计算公式:

MDL=t(n－1，0.99) ×S

式中:MDL—方法检出限;

n—样品的平行测定次数;

t—自由度为n－1，置信度为99%时的t分布(单侧);

S—n次平行测定的标准偏差。

表3 检出限试验结果记录 (mg/L)

由表3可知，标准偏差为3.1×10－3mg/L，检出限试验结果为0.009 mg/L，符合底质总磷的测定要求。

3.4 方法比对测试结果

使用过氧化氢－硫酸消化－钼锑抗比色法及改进过的方法对底质样品进行测定，其分析结果见表4。

表4 方法比对测定结果表 (mg/kg)

从表4结果可知，方法改进后的测定结果与原方法测定结果的相对标准偏差＜10%，测定结果良好。

3.5 标准物质测定

选用国家标准土壤样品进行测定，结果见表5。

表5 测定国家标准土壤样品 (mg/kg)

3.6 注意事项

(1)电热板的温度需均匀，消解用的三角烧瓶底部要平整，上面最好加盖弯颈小漏斗，使硫酸处于回流状态。对于底质消解的颜色要有正确的判别，确保消解完全。

(2)酸碱的调节。磷钼杂多酸是在一定酸度条件下生成的，过量与不足的酸均会影响结果。在碱性条件下，样品会析出大量的沉淀物质影响比色。过量酸的清况下，对吸光度值影响较大。实验表明pH为6～7左右适宜。

(3)消解好的溶液转入比色管时，应用去离子水少量多次冲洗三角烧瓶，以免溶液中的待测物质有所损失，从而使测定结果偏低。过滤使用的滤纸应事先用去离子水冲洗干净，否则可能会有杂质带入。

3.7 结论

过氧化氢－硫酸消化－钼锑抗比色法作为底质总磷的测定方法，灵敏度高，经过部分实验环节的改进后操作更为简便，不需要特殊的仪器设备，样品消解完全，干扰物质少，测定结果准确，有着良好的精密度和准确度，对于一般底质中总磷的测定，此方法都适用。

［1］本书编委会．水和废水监测分析方法 (第4版)［M］．北京:中国环境科学出版社，2002:432－438．

［2］司皖，王芹．两种消解方法测定湖泊沉积物中总磷的比较［J］．仪器仪表与分析监测，2008，(1):32－35．

［3］赵忠荣，陈静．底质中总磷的测定方法探讨［J］．广东微量元素科学，2005，(2):41－44．

［4］钱淑萍．土壤全磷测定方法讨论［J］．新疆农业科技，2001，(4):26－28．

［5］陈新萍．土壤中全磷测定方法的改进试验［J］．塔里木大学学报，2005，(2):101－103．