城市排水中高含量總磷測(cè)定方法探究

＊周 茹

（溫州市鹿城區(qū)市政公用管理處排水監(jiān)測(cè)站 浙江 325000）

城市排水中高含量總磷測(cè)定方法探究

＊周 茹

（溫州市鹿城區(qū)市政公用管理處排水監(jiān)測(cè)站 浙江 325000）

過(guò)硫酸鉀消解－鉬酸銨分光光度法測(cè)定城市排水中的總磷，當(dāng)水樣含磷量在0.6mg/L至1.2mg/L時(shí)，用校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法和顯色液稀釋法測(cè)定，結(jié)果與水樣稀釋法測(cè)定無(wú)顯著性差異。

總磷；擴(kuò)展；顯色液稀釋

引言

城市排水中磷主要來(lái)源自美容美發(fā)、足浴、醫(yī)院、洗車場(chǎng)、工廠等行業(yè)排出的生活污水，當(dāng)這些高含量磷的廢水直接排入江河、湖泊和大海，水體將污穢異臭，并發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化，產(chǎn)生赤潮?？v觀2011年至2016年，我區(qū)3037家排水戶中994個(gè)磷的數(shù)據(jù)，其中超出《水質(zhì)－總磷的測(cè)定鉬酸銨分光光度法》（GB11893-1989）的測(cè)定上限0．6mg/L的數(shù)據(jù)占47%。按照方法規(guī)定，當(dāng)廢水中磷含量超出測(cè)定上限，需預(yù)測(cè)水樣磷濃度，根據(jù)檢測(cè)人員個(gè)人經(jīng)驗(yàn)確定稀釋比，重新進(jìn)行消解和顯色反應(yīng)。這將大大增加分析人員工作量，也影響實(shí)驗(yàn)室出具數(shù)據(jù)的效率。因此，現(xiàn)采用校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法和顯色液稀釋法對(duì)城市排水中高濃度總磷的測(cè)定進(jìn)行探討，以縮短實(shí)驗(yàn)流程，簡(jiǎn)化分析方法，大大提高出具數(shù)據(jù)的效率。

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)分析方法

《水質(zhì)－總磷的測(cè)定鉬酸銨分光光度法》(GB11893-1989）指出，在中性條件下用過(guò)硫酸鉀（氧化劑）使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)下，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物。本方法最低檢出濃度為0．01mg/L，測(cè)定上限為0．6mg/L。

(2)儀器和試劑

①儀器∶723型可見分光光度計(jì)PC；手提式壓力蒸汽滅菌器；50ml具塞比色管；30mm比色皿。②試劑∶過(guò)硫酸鉀；抗壞血酸；鉬酸銨；酒石酸銻鉀；濃硫酸；磷酸二氫鉀。

(3)試劑的配制

按《水質(zhì)－總磷的測(cè)定，鉬酸銨分光光度法》(GB11893－1989)中測(cè)定總磷的方法配制：①1+1的硫酸(H2SO4)100mL；②過(guò)硫酸鉀，50g/L溶液500mL；③抗壞血酸，100g/L溶液100mL；④ 鉬酸鹽溶液500mL。

(4)測(cè)試樣品的配制

按規(guī)范配制∶①磷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液50．00μg/ml；②磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2．00μg/ml；③1．60mg/l磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液；④2．00mg/l磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液；⑤2．20mg/l磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液；⑥2．40mg/l磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

(1)校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法

在12支具塞刻度管中，分別加入0、0．50ml、1．00ml、3．00ml、5．00ml、10．0ml、15．0ml，20．0ml、25．0ml、30．0ml、40．0ml、50．0ml磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液（2．00μg/ml），含磷量分別為0．00μg、1．00μg、2．00μg、6．00μg、10．00μg、20．00 μg、30．00μg、40．00μg、50．00μg、60．00μg、80．00μg、100．00μg，按《水質(zhì)－總磷的測(cè)定，鉬酸銨分光光度法》(GB11893-1989)中校準(zhǔn)曲線測(cè)定步驟測(cè)定。分別取磷酸鹽含量為30．0μg、60．0μg、80．0μg、100．0μg作為曲線最高點(diǎn)進(jìn)行回歸。4條擴(kuò)展后校準(zhǔn)曲線方程見表1。

表1 幾條擴(kuò)展曲線方程

由表1 四條曲線方程比較圖可見，擴(kuò)展后的校準(zhǔn)曲線b與標(biāo)準(zhǔn)方法校準(zhǔn)曲線a基本一致，0．0μg至60．0μg時(shí)，呈線性關(guān)系，仍符合朗伯－比爾定律；擴(kuò)展后的校準(zhǔn)曲線c雖與a、b基本一致，但已經(jīng)逐漸偏向X軸。而d曲線中，0．0μg至60．0μg基本呈線性關(guān)系，60．0μg之后逐漸偏離，到最后80．0μg和100．0μg兩個(gè)點(diǎn)基本持平。這說(shuō)明當(dāng)水樣中含總磷的量介于80．0μg至100．0μg之間時(shí)，已不存在線性關(guān)系，從而無(wú)法得出結(jié)論。

因此，該方法適用于水樣含總磷量為0．00至60．00μg。當(dāng)符合以上條件的水樣，可經(jīng)過(guò)消解后，顯色，代入擴(kuò)展曲線b進(jìn)行計(jì)算，直接得出樣品測(cè)定值。

(2)顯色液稀釋法

按《水質(zhì)－總磷的測(cè)定，鉬酸銨分光光度法》( GB11893－1989 ) 中繪制校準(zhǔn)曲線步驟，依次取0、0．50ml、1．00ml、3．00ml、5．00ml、10．0ml、15．0ml磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液，含磷量分別為0、1．0μg、2．0μg、6．0μg、10．0μg、20．0μg、30．0μg，經(jīng)過(guò)消解冷卻后，顯色，測(cè)定吸光度。

當(dāng)水樣顯色液吸光度超過(guò)含總磷量30．0μg的最高范圍時(shí)，移取顯色液，用蒸餾水對(duì)其進(jìn)行1-2倍稀釋后，測(cè)量吸光度。通過(guò)校準(zhǔn)曲線計(jì)算，得出相應(yīng)測(cè)定值，并依據(jù)稀釋倍數(shù)，最終得出樣品測(cè)定值。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(1)準(zhǔn)確度

在所選定的操作條件下，分別運(yùn)用校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法和顯色液稀釋法對(duì)磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（磷酸鹽濃度1．60mg/L）平行測(cè)定6次，測(cè)定的相對(duì)誤差為-0．13%～1．01%之間，在-3．5%～3．5%的許可范圍內(nèi)。

表2 平行測(cè)定結(jié)果

(2)精密度

在所選定的操作條件下，分別運(yùn)用校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法和顯色液稀釋法對(duì)水樣2平行測(cè)定6次，測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏分別為1．02%和0．90%。

表3 平行測(cè)定結(jié)果

(3)與標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定結(jié)果的比較

現(xiàn)對(duì)高濃度磷標(biāo)準(zhǔn)溶液與實(shí)際水樣分別采用標(biāo)準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法、顯色液稀釋法測(cè)定。所測(cè)結(jié)果列于表4。結(jié)果表明，兩種測(cè)定方法與標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)定相對(duì)誤差為-0．47%～+1．00%之間，在-3．5%～3．5%的許可范圍內(nèi)。

表4 三種測(cè)定方法測(cè)高濃度含磷樣品的結(jié)果（以磷計(jì)）單位：mg/l

4.實(shí)驗(yàn)分析

校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法和顯色液稀釋法的精密度、準(zhǔn)確度均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法學(xué)范圍內(nèi)。

依據(jù)《水質(zhì)－總磷的測(cè)定鉬酸銨分光光度法》（GB11893－1989），反應(yīng)中的鉬酸鹽、酒石酸銻鉀及抗壞血酸理論上約可與70μg磷發(fā)生反應(yīng)。這也正可以說(shuō)明d曲線中最后80．0μg和100．0μg兩個(gè)點(diǎn)基本持平的原因?yàn)槲舛戎伙@示了70μg磷發(fā)生反應(yīng)的量。

在顯色液稀釋法中，所加入鉬酸鹽、酒石酸銻鉀及抗壞血酸的量仍只滿足70μg磷的反應(yīng)需求。當(dāng)水樣顯色液吸光度超過(guò)含總磷量30．0μg的最高范圍時(shí)，移取顯色液，用蒸餾水對(duì)其進(jìn)行1-2倍稀釋后，測(cè)量吸光度。通過(guò)校準(zhǔn)曲線計(jì)算，得出相應(yīng)測(cè)定值，并依據(jù)稀釋倍數(shù)，最終得出樣品測(cè)定值。此反應(yīng)適用于樣品總磷含量低于60．0μg。

5.結(jié)語(yǔ)

校準(zhǔn)曲線擴(kuò)展法和顯色液稀釋法將過(guò)硫酸鉀消解-鉬酸銨分光光度法測(cè)定城市排水中的總磷的測(cè)定上限由0．6mg/L擴(kuò)展到1．2mg/L，測(cè)定上限增加了一倍，結(jié)果與水樣稀釋法測(cè)定無(wú)顯著性差異。

[1]《水質(zhì)－總磷的測(cè)定，鉬酸銨分光光度法》(GB11893—1989)．

(責(zé)任編輯：盧鳳英)

Study on the Determination of High Concentration of Total Phosphorus in Wastewater Discharged to Municipal Sewers

Zhou Ru

（Wastewater Discharged to Municipal Sewers Monitoring Station of the Management Offce of the Municipal Utilities in Lucheng,Wenzhou ,Zhejiang, 325000)

K2S2O8digestion- Ammonium molybdate spectrophotometric method is a normal method for analysis of phosphorus in wastewater discharged to municipal sewers . When the phosphorus concentration in the wastewater is from 0.6mg/L to 1.2mg/L, a new diluted sample was required to ft the scale.Colorimeric solution dilution method and extending calibration curve method were tested in this study. The results showed that these methods are accurate, simple, operative and no obvious deviation with sample dilution.

total phosphorus；extending；dilution

T < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A

周茹（1986～)，女，溫州市鹿城區(qū)市政公用管理處排水監(jiān)測(cè)站；研究方向：水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析。