水中總磷測定的影響因素分析

申文霞，劉明輝，陳 亮

（濟(jì)南市清源水務(wù)有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250014）

磷是水富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，含量過高，會(huì)造成藻類的過度繁殖，使水質(zhì)惡化，是反應(yīng)水體受污染程度和富營養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)之一。因此，水體中總磷含量的準(zhǔn)確測定，對(duì)于控制水質(zhì)，確保供水安全具有重要意義。對(duì)于地表水（如黃河水）中的磷，是以各種磷酸鹽的形態(tài)存在，它們存在于水中腐殖質(zhì)顆?；蛩镏校瑖鴥?nèi)外檢測水中總磷的方法很多。

目前，我國常用的分析方法是鉬酸銨分光光度法 （GB11893—1989），即將水樣中各種形式的磷經(jīng)強(qiáng)氧化劑過硫酸鉀消解生成正磷酸鹽，在酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨在銻鹽存在下反應(yīng)生成磷鉬雜多酸，被還原劑抗壞血酸還原，變成藍(lán)色絡(luò)合物，通常稱為磷鉬藍(lán)，于700 nm處測定其吸光度，即可測得水中總磷含量。影響總磷測定的因素主要包括水樣的采集與保存、化學(xué)試劑的配制及純度、玻璃器皿和比色皿的潔凈度、水樣的消解、顯色溫度時(shí)間和濃度、樣品測定中的各個(gè)環(huán)節(jié)及工作曲線的繪制等。

1 主要試劑及儀器

1）主要試劑：硫酸、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀、過硫酸鉀以及磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GSB 07-1270-2000），均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。使用試劑按標(biāo)準(zhǔn)要求配制：抗壞血酸不是很穩(wěn)定，每次配制量不要太多；鉬酸銨的配制順序不可顛倒，否則，會(huì)使顯色不充分，影響測定結(jié)果。過硫酸鉀不易溶解，可于40℃水浴中溶解，水浴溫度不能超過60℃，否則，過硫酸鉀會(huì)分解失效；室內(nèi)溫度較低時(shí)，過硫酸鉀溶液易出現(xiàn)結(jié)晶，可于40℃水浴中溶解后使用。磷標(biāo)準(zhǔn)使用液現(xiàn)用現(xiàn)配，日常檢驗(yàn)用水為自制超純水，其電導(dǎo)率≤1 us/cm，優(yōu)于普通蒸餾水。

2）主要儀器：754型分光光度計(jì)、MLS-3750三洋全自動(dòng)高壓蒸餾滅菌器，總磷測定中消解溫度、壓力、時(shí)間條件處于自動(dòng)受控狀態(tài)，所用玻璃器皿均使用（1+5）的鹽酸浸泡1 h以上，不可用含磷洗滌劑清洗。必要時(shí)，比色管可用超聲波清洗。

樣品測定中的混勻也可使用超聲波振蕩10～20 s即可；對(duì)于樣品較多時(shí)，用超聲波代替手動(dòng)搖勻可節(jié)省時(shí)間，還可防止比色管塞子密封不好而漏液，影響測定結(jié)果。

2 水樣的采集與保存

水庫中水體含磷量較低，均使用玻璃容器進(jìn)行采樣，不宜使用塑料瓶，因磷酸鹽易吸附在塑料瓶上，加上水樣不穩(wěn)定，采樣后均立即測定，不再加酸保存。

3 工作曲線的繪制

繪制工作曲線時(shí)，國標(biāo)要求消解，但通過實(shí)際測定對(duì)比試驗(yàn)（表1），消解與否曲線無顯著差異，消解的工作曲線為Y=0.0304x+0.0031，r=0.9998，未消解的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.0302x+0.0008，r=0.9999。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)兩條回歸直線進(jìn)行比較。1）剩余標(biāo)準(zhǔn)差比較：F=1.02，F(xiàn)0.05(5,5)=5.05＞F，故 SE1 和 SE2 無顯著差異；2）回歸系數(shù)比較：t=0.011，t0.05(10)=2.228＞t，故 b1和b2無顯著差異；3）截距比較：t=0.289，t0.05(10)=2.228＞t，故a1和a2無顯著差異。經(jīng)檢驗(yàn)，這兩條校準(zhǔn)曲線無顯著差異，故可以得到一條共同的校準(zhǔn)曲線：Y=0.0303x+0.0020。因此，工作曲線可由標(biāo)準(zhǔn)曲線來代替使工作簡化。

表1 標(biāo)準(zhǔn)與工作曲線對(duì)比表

4 顯色溫度、時(shí)間、濃度的影響試驗(yàn)

通過日常的檢測發(fā)現(xiàn)，顯色是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它受溫度及時(shí)間的影響很大，對(duì)于測量吸光度的最佳時(shí)間不易把握，該實(shí)驗(yàn)選取15℃、20℃、25℃ 3個(gè)不同的溫度測量，水庫磷含量較低，故選取0.02 ug/mL、0.04 ug/mL、0.1 ug/mL 3種不同的濃度試驗(yàn)。

1）試驗(yàn)結(jié)果如表2示。

表2 不同溫度，不同濃度下最大顯色出現(xiàn)的時(shí)間及持續(xù)時(shí)間

2）試驗(yàn)分析：從表2可看出，溫度對(duì)最大顯色出現(xiàn)的時(shí)間影響較大，溫度越高，顯色越快，但最大顯色持續(xù)的時(shí)間卻越短。這是因?yàn)闇囟容^高時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)速度較快，顯色時(shí)間也就越短，這就要求在總磷測定時(shí)，要根據(jù)室溫情況掌握好測定吸光度的時(shí)間，如室溫太低，則需于20～30℃水浴中顯色，同時(shí)還要注意標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制的條件要與樣品測定時(shí)的條件保持一致。

從表2還可看出，濃度對(duì)最大顯色出現(xiàn)的時(shí)間基本無影響。

5 比色皿的影響

測定吸光度時(shí)，磷鉬藍(lán)有色物易吸附在比色皿上，且不易沖洗，所以，更換樣液時(shí)先用蒸餾水沖洗3遍后再測下一個(gè)樣品，同時(shí)，應(yīng)盡量先測磷含量較低的樣品，比色皿用完后應(yīng)以稀硝酸或鉻酸洗液浸泡片刻再加以清洗。

總之，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中總磷含量是一項(xiàng)重要指標(biāo)，測定結(jié)果所受影響因素較多，分析過程中，一定要掌握好操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，才能提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，為安全供水提供可靠的數(shù)據(jù)。