聚合物泥浆废水中总磷的测定

徐冬梅　曹艳秀

聚合物泥浆废水中总磷的测定

徐冬梅曹艳秀

一、引言

总磷是指水体中各种形态的磷的总量，是反映水体受污染程度和湖库水体富营养化程度的重要指标之一。水体中含磷量的增加会导致水体质量下降，特别是湖库水体，由于含磷量的增加，使水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中溶解氧，从而加速湖库水体的富营养化。因此，准确测定水体中总磷含量非常重要。总磷的监测分析一般有两个步骤：一是预处理，即将水样中不同形态的磷转化为正磷酸盐，二是测定正磷酸盐。目前，国内外检测水中总磷的方法很多，预处理方法主要有电炉或电热板消解法、压力锅加热消解法、微波消解法和紫外光氧化消解法，测定方法主要有钼酸铵分光光度法、氯化亚锡还原钼蓝法，孔雀绿-磷钼杂多酸法以及罗丹明荧光分光光度法等。《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB11893—1989）中所采用的方法是过硫酸钾氧化-钼酸铵分光光度法，环境监测人员应全面掌握这种分析方法，本文即是采用该方法分析特殊水样的有关问题进行探讨。

二、实验部分

1.主要仪器和试剂

压力蒸汽灭菌锅；723N分光光度计；5%过硫酸钾溶液；10%抗坏血酸；钼酸盐溶液。

2.实验步骤

（1）工作曲线的绘制

具体见《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB11893—1989）中“工作曲线的绘制”。以蒸馏水为参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，和对应总磷的含量绘制工作曲线。回归方程为：y=0.0291x+0.0027，相关系数r=1.0000。总磷标准曲线见图1。

（2）样品测定

取适量水样于50mL比色管中，用蒸馏水稀释至25mL，向各管中加入5%过硫酸钾溶液，加塞后管口用纱布扎紧，置于压力蒸汽灭菌锅内，待压力上升至1.1kg/cm2（相应温度为120℃），保持30min后停止加热。待压力表指针回零后，取出放冷，用蒸馏水稀释至50mL，先后向比色管中加入1mL10%抗坏血酸溶液，混匀，30s后加入2mL钼酸盐溶液，放置显色。用30mm比色皿于700nm波长处，以蒸馏水为参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得总磷的含量。

三、结果与讨论

1.硝酸—高氯酸消解

该方法消解过程中产生大量的酸雾，存在着不安全的因素而且消解过程耗时长。同时，消解后的试样酸度大，需要调节pH，耗时长。所以不宜采用。

2.过硫酸钾消解法

图1　总磷工作曲线图

过硫酸钾法操作简单快速，成本低，是用的最多的消解法。该法一定要确保加入的过硫酸钾足量，以保证样品中的磷均被转化为正磷酸盐。

3.聚合物泥浆废水的取样量

取5份不同体积聚合物泥浆废水于50mL比色管中，用蒸馏水稀释至25mL，向各管中加入4mL5%过硫酸钾溶液，置于压力蒸汽灭菌锅内消解。消解后的样品有残渣，经滤纸（用蒸馏水充分洗涤）过滤后，用蒸馏水稀释至50mL，发色测定。测定结果见表1。

由表1可见，随着样品取样量的减少，聚合物泥浆废水的总磷测定浓度在增加。由此可判断，该聚合物泥浆废水中含有还原性物质，在消解过程中消耗了过硫酸钾，导致水样中磷元素消解不完全。因此，在遇到特殊水样，尤其是消解后有残渣的，要引起重视，一定要做到过硫酸钾加入足量。可以通过增加过硫酸钾加入量，也可以通过减少取样体积，以保证过硫酸钾加入足量。

4.过硫酸钾加入量

取5份相同体积聚合物泥浆废水于50mL比色管中，用蒸馏水稀释至25mL，分别加入5%过硫酸钾溶液不同体积，其余步骤同上。同时，做对应的空白试验和标准样品（203955），测定结果见表2。

由表2可见，消解时，随着比色管中液体体积的增加，空白吸光值、标样浓度均没有明显改变，且标样测定值均在标准值范围内。随着过硫酸钾加入量的增加，空白吸光值、标样浓度均没有明显改变，且标样测定值均在标准值范围内。过硫酸钾用量对废水测定结果有影响，但用量增至12mL后，对测定结果影响不大；用量增至20mL后，测定结果变小是由于此时消解时比色管中液体体积过大（为45mL），且反应比较剧烈，有部分样品损失，从而导致结果偏低。

由上述分析可知，消解时比色管中液体体积对总磷测定结果无明显影响但液体体积过大可能会因为反应剧烈有部分样品损失，导致结果偏低。消解时一定要保证加入的过硫酸钾足量，否则结果会偏低或不可靠。对于复杂废水样品，尤其是含有大量还原性物质的样品可以通过加入浓度较高的过硫酸钾溶液来保证加入的过硫酸钾足量，又可避免由于液体体积过大导致的结果偏低。

表1　不同取样体积的测定结果比较表

表2　不同过硫酸钾用量测定结果的比较表

表3　室温下显色时间与吸光度的关系表

5.显色持续时间

国标GB11893—1989中提到总磷水样的显色时间为室温下15min。日常分析实验中，往往由于样品量比较多，部分样品的显色时间会远远大于室温下15min在此探讨了显色持续时间对样品测定结果的影响。实验结果表明，室温下，显色时间在15～90min，样品吸光度、浓度无明显变化。测定结果见表3。

四、结语

《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB11893—1989）规定了用过硫酸钾（硝酸-高氯酸）为氧化剂，用钼酸铵分光光度法测定总磷。只有熟悉和掌握该方法，才能避免出现误差，提供可靠的分析数据。在遇到特殊水样，尤其是不能完全消解的样品，可以通过稀释、做加标回收来判断测定结果的可靠性。实验分析时，一定要保证加入过硫酸钾是足量的消解时比色管中液体体积对总磷测定结果无明显影响，但液体体积过大可能会因为反应剧烈，有部分样品损失，导致结果偏低。显色时间在15～90min，测定结果无明显变化，因此，样品量较多时也可以同时显色测定

（作者单位：安徽省环境监测中心站230071淮河流域水资源保护局233000）