测定地表水中总磷时去除浊度的方法比较

朱昕怡

（江苏省苏州环境监测中心，江苏 苏州 215000）

1 背景

磷是生物生长的必需元素之一。但水体中的磷含量过高（如超过0.2 mg/L），可造成藻类过度繁殖，直到数量达到有害程度（称为富营养化），造成湖泊、河流透明度降低，水质变坏[1]。测定水中的总磷含量是衡量水质好坏的重要指标之一。水中总磷的测定是在试样中加入过量的过硫酸钾溶液，经高温高压消解，将水体中各种形态的磷（溶解态磷、有机磷、无机磷）全部氧化为正磷酸盐的测定结果。目前，水中总磷的测定已成为各监测站评价地表水水质情况的常规五项监测指标之一，能准确而高效地测定水中总磷的含量，是各环境监测中心提高工作效率的重要目标[2]。

2 实验部分

2.1 主要仪器

紫外可见分光光度计（型号Agilent Cary 60）、湘仪高速离心机（型号TDZ5_WS）、立式压力蒸汽灭菌器（型号Yamato SN510C）、50 mL螺口比色管、双圈定性滤纸（中速）、30 mm玻璃比色皿、100 mL离心管。

2.2 主要试剂

本实验分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。实验用水为新鲜制备、电导率小于0.5 μS/cm（25 ℃）的去离子水。

硫酸（H2SO4），密度为1.84 g/mL（市售）。

硫酸（H2SO4），1+1。

过硫酸钾，50 g/L溶液：将50 g过硫酸钾（K2S2O8）溶解于水，并稀释至1 L。

抗坏血酸，100 g/L溶液：溶解25 g抗坏血酸（C6H8O6）于水中，并稀释至250 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到300 mL硫酸（1+1）中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。

浊度—色度补偿液：混合两个体积硫酸（1+1）和一个体积抗坏血酸溶液，使用当天配制。

市售总磷单元素标准溶液（1 000 μg/mL）GSB 04-1741-2004（b）。

总磷标准使用液：将市售总磷标准使用液稀释成浓度为2.00 mg/L的浓度，临用现配。

2.3 实验步骤

本实验水样取自苏州环境监测中心布设的水质采样点，共采5瓶不同水样，标号1、2、3、4、5。

2.3.1 工作曲线的绘制

取7支50 mL螺口比色管为一组，分别加入临用现配的总磷标准使用液（2.00 mg/L）0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0 mL。加水稀释至25 mL。将该组比色管放入立式压力蒸汽灭菌器（型号Yamato SN510C）消解，待消解完毕，冷却至室温，以去离子水做参比，测定吸光度。实验数据见表1。

表1 实验数据

2.3.2 样品测试

浊度－色度补偿法：将5瓶不同水样每瓶各取三份25 mL相同的水样，每份水样加入4 mL过硫酸钾溶液至高压容器消解，一份水样消解后定容至50 mL刻度线，加1 mL抗坏血酸溶液、2 mL钼酸铵溶液显色比色，另一份平行水样消解后加入3 mL浊度色度补偿液，第三份水样同步做加标试验，每瓶水样加入2 mL浓度为2.00 mg/L的总磷标准使用液后消解、定容、加入显色液，将三组水样分别于700 nm波长下测定吸光度，最终吸光度A0等于实样吸光度减去浊度补偿液吸光度计算所得。并通过加标回收试验，计算出5瓶水样的加标回收率，查看试验准确度。

过滤法：将5瓶不同水样每瓶取两份25 mL的水样，加入4 mL过硫酸钾溶液至高压灭菌容器消解，其中一份水样做加标回收率测定实验。两份水样均用中速滤纸将消解液滤入50 mL的比色管中，定容至刻度线，加入1 mL抗坏血酸和2 mL钼酸盐溶液，等待15分钟充分显色完毕，于700 nm波长下测定吸光度A0。

离心法：将5瓶不同水样每瓶各取两份25 mL相同的水样，加入4 mL过硫酸钾溶液至高压灭菌容器消解，其中一份用作测定加标回收率。将消解后的水样定容至50 mL刻度线，加入1 mL抗坏血酸溶液、2 mL钼酸铵溶液显色15 min，将完全显色后的溶液全部转移至100 mL离心管中，设置离心机转速为3 500 r/ min，离心10 min，用上清液测定样品吸光度A0。

三种预处理方法均选择同一只浓度的明码标样同步实验，以便比较三种方法的相对标准偏差，且每种方法均做两只空白水样实验，空白水样吸光度计算时取均值，通过已知浓度的标样及5瓶水的加标实验，可以确定实验中的精密度和准确度。进行比较后，结果如表A、表B。

表A 三种不同去除浊度的方法的精密度比较

表B 三种不同去除浊度的方法的加标回收率比较

3 结论

通过实验分析三种去除总磷浊度干扰的方法的数据对比发现，三种前处理方法均能满足实验室质量控制要求，三种分析方法测定结果基本一致。相比而言，浊度－色度补偿法同一支水样要取两次作对比分析，操作过程较为繁琐，会导致样品数量翻倍、试剂损耗较大、工作量及成本增加；过滤法本身易于操作，但滤纸过滤较慢，且易被污染、不排除实验过程中水样浸湿滤纸的损耗、较为费时；对比以上两种预处理方式，离心法操作简便，省时省力，面对各监测站样品数量巨大的情况下，能够提升工作效率，在日常分析中具有相对的优势。然而，在日常测定中，水体不仅存在浊度干扰的情况，同时也可能有色度的影响，尤其是各种废水样品，经消解后，因有其他金属类物质存在（如砷、铬等），色度对总磷分析结果影响较大，因此在此种情况下还是需要通过浊度－色度补偿法来排除色度等干扰。