对环境监测水质中总磷测定标准方法的研究

科技资讯2017NO.33SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术85科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION①作者简介:罗琼芬(1990,1—),女,彝族,云南楚雄人,本科，助理工程师,研究方向：环境监测。DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.33.085对环境监测水质中总磷测定标准方法的研究①罗琼芬(楚雄彝族自治州环境监测站云南楚雄675000)摘要：近年来，工业企业含磷废水和城镇生活污水排放到河流、湖泊中，引起水体富营养化，给生态环境造成严重破坏，水质中总磷的监测受到环保部门的高度重视，成为其制定生态检测方案和水质治理方案的重要参考。水质中总磷监测是水质监测的重要内容，是评价水体污染程度的重要指标之一，因此采取正确的总磷监测方法，确保监测结果的准确性，对准确掌握水质污染情况具有重大意义，能为环保部门制定有效的防护措施提供依据，防止水质污染程度的加剧，给人们的生活营造良好的环境。关键词：环境监测水质总磷测定标准方法中图分类号：X832文献标识码：A文章编号：1672-3791(2017)11(c)-0085-02近年来我国面临着较为严重的环境问题，如何对环境状况进行准确的监测成为了环境保护的关键问题。磷是湖泊富营养化的关键元素之一,是天然水体的主要营养物质。由于氮、磷含量过高而引起水体富营养化已成为我国水质污染的最主要因素，受到政府和公众的普遍关注。富营养化会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，造成溶解氧的失衡，对水生动物有害，导致鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。可见对水中总磷进行测定能够明确水质的污染情况，是环境监测中的重要组成部分。应当对其进行详细分析，不断改进相关测定方法，对水质总磷含量进行准确测定，促进环境监测工作的进一步发展。1环境监测中水质总磷测定简介在天然水和污水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，它们分为正磷酸盐（焦磷酸盐和多磷酸盐）和有机结合的磷酸盐。一般天然水中磷含量不高。尤其是近年来我国生态平衡遭到破坏，水资源污染情况较为严重，水中磷化物含量不断增加。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业污水及生活污水中常含有较大量磷，导致水中磷含量超过国家水质标准。随着我国对水资源保护以及环境污染的重视程度增加，水质总磷测定也受到了越来越多的关注，就目前来看，水质中总磷的监测方法也很多，环境监测中水质总磷测定的方法主要有钼酸铵分光光度法、氯化亚锡还原钼蓝法、流动注射法以及微波消解法和其他新型方法等，人们对水质总磷测定标准方法进行了详细研究。对每种测定方法的特性、依据以及优缺点进行了细致分析，根据水质的不同情况选择合适的水质总磷测定方法，对水资源进行准确真实的评估，推动水资源保护与环境保护的进一步发展。2在环境监测中测定水中总磷的测定标准方法2.1钼酸铵分光光度法钼酸铵分光光度法是水中总磷测定的主要方法，具有操作简便、成本较低、结果比较稳定和监测范围广等优点，在水质监测中得到了广泛应用。钼酸铵分光光度法的原理是，在锑离子存在的酸性环境下，钼酸铵与磷酸根能够结合成为锑磷钼混合多杂酸，这种物质具有特殊性质，在常温下就能被抗坏血酸还原为磷钼蓝，在700nm波长下测定其吸光度，从而实现对水质总磷的测定[1]。钼酸铵分光光度法具有原理简单、操作简便等优点，其中过硫酸钾消解法适用于一般情况下的水质总磷测定，但是对于水质污染较为严重、含氧量较低的水资源，以及金属盐含量较多或工业废水等的消解效果并不理想。所以对于污染较为严重的水资源，应当采用氧化性更强的氧化剂进行消解，可以采用硝酸-高氯酸消解水样。2.2流动注射—钼酸铵分光光度法流动注射法能将溶液进行自动化处理并分析，弥补了传统水质总磷测定方法的不足，具有非常广泛的应用。流动注射法中最重要的就是具有流动性的试剂流，相较传统的测定方法而言，可在封闭的管路中消解和自动进样，近年来许多专业工作人员不断对其进行改进，提高了流动注射法的准确度和精密度，检出限也更低，能够适用于较低浓度的水质总磷测定，相对标准偏差也较低[2]，得到了良好的应用。但流动注射法不适用于测定含悬浮物、颗粒物较多或颗粒物粒径大于250µm的样品，试剂和环境温度对分析结果影响很大。2.3微波消解法微波消解法测定水中总磷依据的原理为：采用过氧化钾，而后将高频电磁波直接作用于待测水样，待测水样因吸收微波能而在短时间内升温，而获得快速消解的良好效果。消解结束后，含磷部分会被转化成正磷酸盐，当处在酸性环境中其与钼酸铵之间发生反应。此时如有锑酸盐存在时就会科技资讯2017NO.33SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术86科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION生成磷钼杂多酸，经抗坏血酸还原后产生蓝色配合物。此种水质总磷检测方法具有可靠安全、简单快速、热效率高等优点，被广泛应用于水质总磷检测、食品检测等领域。3总磷检测干扰因素消除方法水中总磷测定过程中时常会受到干扰，给测定过程及测定结果产生不利影响，因此，为确保测定结果的准确性，给测定工作的顺利进行创造良好条件，应采取有效措施排除干扰。(1)浊度与色度影响的排除。水中总磷测定时水样浊度及色度会给分析结果产生不利影响,因此,测定过程中可采用以下方法降低水样浊度与色度给测定带来的影响。水样有浊度时，消解后用中速定性滤纸或纤维滤膜将样品过滤于另一支50mL的比色管中，用水冲洗比色管和滤纸几次，加水至标线再加试剂显色(所用滤纸或滤膜在过滤前应用纯水多次洗涤除磷，空白试样也要进行同样的过滤操作，空白吸光度应控制在0.007以下)。试样有色度时，需配制一个参比试样(消解后用水稀释至标线),然后向试样中加入3mL浊度—色度补偿液，注意不加抗坏血酸溶液和钼酸盐溶液，然后从试样的吸光度中扣除参比试样的吸光度。(2)共存离子及其他干扰的消除。采用钼酸铵分光光度法对水中总磷含量进行测定时，有酸存在时，砷、硅等给测定结果会产生重要影响，砷大于2mg/L时干扰测定，在水样中加适量的硫代硫酸钠可去除干扰；硫化物大于2mg/L时干扰测定，硫化物有较强的还原性，会影响消解效果，使结果偏低，通氮气可消除干扰；铬大于50mg/L干扰测定，取样后先加入亚硫酸钠溶液，然后加入尿素去除过量的亚硫酸钠可消除干扰。一般情况下，向水样中添加适量石酸可获得较为准确的测定结果。另外，经研究表明，EDTA、CDTA可与乙酸一起用作抗坏血酸溶液的稳定剂，能够显著提高抗坏血酸溶液使用期。EDTA比较方便获得，测定水中总磷时可优先考虑使用。4总磷检测注意事项(1)采样时不要用塑料瓶，因磷酸盐易吸附在塑料瓶壁上。(2)如果水样不能单天测量的，要用硫酸保存水样，调节样品的pH值使之低于或等于1，用过硫酸钾消解时，要先用NaOH溶液将水样的pH值调至中性。(3)取样时应仔细摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。(4)显色时，如果室温低于13℃,可在20℃～30℃水浴上显色15min即可。显色15min后，需要尽快测定吸光度，放置越久，测定结果越低。(5)比色皿用后应用稀硝酸浸泡片刻，以除去吸附的钼蓝有色物。5总磷检测质量控制措施(1)空白试验：每批样品（≤20个）至少测定一个实验室空白样品，空白样品测定值应低于方法检出限。每年必须做一次以上的全程序空白样品。(2)精密度控制：每批样品（≤20个）应至少测定10％的平行双样，样品数量少于10个时，应测定1个平行双样。当样品含量≤0.03mg/L时，平行双样测定结果的相对偏差应≤25％；当样品含量0.03mg/L时，平行双样测定结果的相对偏差应≤10％。(3)准确度控制：每批样品（≤20个）至少测定一个有证标准样品或基体加标回收样品，加标量应是待测物含量的0.5～3倍，有证标准样品的测定值应在允许的范围内。样品含量≤0.03mg/L时，加标回收率为70％～130％；当样品含量0.03mg/L时，加标回收率为80％～120％。(4)每批样品（≤20个）应测定一个校准曲线中间点浓度的标准溶液，其测定结果与校准曲线该点浓度的相对误差应≤10％，否则需重新绘制校准曲线。(5)结果表示：当测定结果10.0mg/L时，保留至小数点后两位；当测定结果≥10.0mg/L时，保留三位有效数字。6结语近年来，我国经济发展带来了严重的环境问题，水资源短缺以及水资源污染现象严重，环境监测工作对环境保护具有重要意义，而水质总磷测定作为环境监测中的重要组成部分，应当对其进行细致地分析与研究，从而对水资源进行全面保护。参考文献[1]高丹丹,郭瑞涛.钼酸铵分光光度法测定水中总磷质量控制指标研究[J].资源节约与环保,2016(4):65.[2]毕斌,朱绍萍,刘刚,等.对环境监测中水质总磷测定标准方法的探讨[J].绿色科技,2016(20):52-54.[3]韦利杭,洪正昉.环境监测领域测量不确定度的评估[J].环境科学与技术,2014,37(5):176-181.[4]化学工业部.HG/T3540-1990,工业循环冷却水中磷含量的测定钼酸铵分光光度法[S].[5]国家环境保护局.水和废水监测分析方法[M].3版，北京：中国环境科学出版社,1997.[6]张丹,阳章友,曾一平,等.水体中总磷检测技术研究进展[J].河南化工,2010(4):7-8．[7]GB11893-89,水质总磷的测定钼酸铵分光光度法[S].[8]HJ671-2013,水质.总磷的测定流动注射—钼酸铵分光光度法[S].[9]国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书[Z].