水中磷酸鹽測(cè)定方法對(duì)比研究

屈 瑤

（山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)環(huán)保處環(huán)境監(jiān)測(cè)公司， 山西 介休 032000）

水中的磷酸鹽很容易被水生植物吸收，引起水生植物過(guò)度營(yíng)養(yǎng)化而大量、過(guò)度繁殖，因此對(duì)水質(zhì)中磷含量的檢測(cè)是非常有必要的。測(cè)定的方法有很多種，有鉬銻抗分光光度法、離子色譜法、氧化亞錫還原鉬藍(lán)法、孔雀綠分光光度法等等，其中鉬銻抗分光光度法是平常實(shí)驗(yàn)室比較常用、比較容易操作的傳統(tǒng)方法，但是存在絡(luò)合物穩(wěn)定時(shí)間短、靈敏度低、檢出限高的缺點(diǎn)，不能夠很好的檢測(cè)出微量磷的存在。而孔雀綠分光光度法，則擁有準(zhǔn)確率高、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于鉬銻抗分光光度法更勝一籌。

1 兩種測(cè)定方法的區(qū)別

1.1 鉬銻抗分光光度法

鉬銻抗分光光度法在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較為廣泛，它相對(duì)于其他方法，優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)定的線性范圍廣，通常在0.01～0.60 mg/L范圍內(nèi)，加標(biāo)回收率在98.5%～105.0%之間，它還有一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)，就是操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便，這些是鉬銻抗分光光度法被經(jīng)常用來(lái)測(cè)定的主要原因。

每種方法都有它的優(yōu)缺點(diǎn)，鉬銻抗分光光度法也不例外。該方法的絡(luò)合物穩(wěn)定時(shí)間較短，導(dǎo)致觀察記錄的時(shí)間也變短了。雖然它操作簡(jiǎn)單、便捷，但是對(duì)于測(cè)定人員的技術(shù)水平要求非常高，普通的非專業(yè)人員，如果沒(méi)有專業(yè)人員在一旁指導(dǎo)，是很難完成這個(gè)方法的操作的。而且它的檢測(cè)限比較高、靈敏度又低，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定水樣品中的微量磷的存在。不過(guò)這些不算很大的缺點(diǎn)，相對(duì)于其他問(wèn)題來(lái)說(shuō)還是可以忽略的，所以鉬銻抗分光光度法才會(huì)被廣泛使用。

1.2 孔省綠分光光度法

孔雀綠分光光度法是另一種用得比較多的水中磷酸鹽測(cè)定方法，它的測(cè)定線性范圍在0～0.3 mg/L之間，加標(biāo)回收率范圍比鉬銻抗分光光度法稍小一些，在98.80%～101.67%范圍內(nèi)。其他方面對(duì)比起來(lái)并不輸給鉬銻抗分光光度法?？兹妇G分光光度法的優(yōu)勢(shì)在于，它的靈敏度和準(zhǔn)確度都相對(duì)較高，離子絡(luò)合物的穩(wěn)定時(shí)間也比鉬銻抗分光光度法要長(zhǎng)，更利于觀察和記錄。而且操作方法比鉬銻抗分光光度法更加簡(jiǎn)單，不需要特定的專業(yè)人員操作或者在場(chǎng)，普通的非專業(yè)人員也可以簡(jiǎn)單了解后操作上手，易于學(xué)習(xí)和普及。

但是，孔雀綠分光光度法需要在特定的條件下才能夠在水樣中發(fā)揮作用，只有在聚乙烯醇存在的前提下，顯色劑鉬銻抗—孔雀綠才能夠與磷酸鹽結(jié)合生成綠色絡(luò)合物，這是孔雀綠分光光度法比較劣勢(shì)的一點(diǎn)。

2 兩種測(cè)定方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比

為了將兩種方法進(jìn)行對(duì)比研究，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。首先，取自來(lái)水、地下水、江水、魚塘水、工業(yè)廢水、生活污水的樣本，然后選用A方法：鉬銻抗分光光度法和B方法：孔雀綠分光光度法，在測(cè)定線性范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出下頁(yè)表1，表2。

從表1和表2可以看出：

1）在測(cè)定線性范圍內(nèi)。鉬銻抗分光光度法約等于孔雀綠分光光度法。

2）檢測(cè)下限。鉬銻鉬銻抗分光光度法高于孔雀綠分光光度法。

3）標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。鉬銻抗分光光度法大于孔雀綠分光光度法。

表1 A方法與B方法水中磷酸鹽質(zhì)量濃度測(cè)定及結(jié)果

表2 A方法與B方法的計(jì)算

除此之外，可以看出鉬銻抗分光光度法無(wú)法檢測(cè)出自來(lái)水中和地下水中的微量磷，而孔雀綠分光光度法卻能精確的檢測(cè)出，說(shuō)明孔雀綠分光光度法靈敏度和準(zhǔn)確度都更高一些，更合適含磷量低的水樣品測(cè)定。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以看出，在測(cè)定線性范圍內(nèi)，兩種方法的準(zhǔn)確度和精確度結(jié)果上差異不大。在實(shí)際應(yīng)用上，還是要看測(cè)定的目的是什么，從而選擇方便、正確率高的方法，鉬銻抗分光光度法和孔雀綠分光光度法的檢測(cè)結(jié)果從總體來(lái)說(shuō)都比較適合大眾的要求。

3 樣品加標(biāo)回收率的測(cè)定

沿用上個(gè)實(shí)驗(yàn)的樣品，還做了一個(gè)加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)分析得到的結(jié)果見表3。

表3 水樣品加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn) %

加標(biāo)回收率=（加標(biāo)試樣測(cè)定值-試樣測(cè)定值）÷加標(biāo)量×100%。

從表3可以看出：

1）A方法。回收率在98.5%～101.78%內(nèi)，平均回收率為99.63%。

2）B方法?；厥章试?9.5%～101.67%內(nèi)，平均回收率為99.98%。

由此可以看出，孔雀綠分光光度法的回收率比鉬銻抗光分分度法的更高一些，更接近100%。而且孔雀綠分光光度法對(duì)自來(lái)水和地下水的回收都有表現(xiàn)甚至超過(guò)100%，而鉬銻抗分光光度法，對(duì)自來(lái)水和地下水卻沒(méi)有檢出。

4 新的測(cè)定方法—測(cè)試管測(cè)定法

一般來(lái)說(shuō)，很多水樣中磷酸鹽的測(cè)定方法實(shí)際操作起來(lái)都比較繁瑣，需要的儀器、器皿過(guò)多，試劑的配制也有一定難度，前期準(zhǔn)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能夠跟上現(xiàn)代發(fā)展速度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，技術(shù)人員研發(fā)出了適合快速測(cè)定的方法，即測(cè)試管測(cè)定方法。測(cè)試管測(cè)定方法的試劑是配制好直接封存在試管內(nèi)的，這種試劑要求在pH=19的條件下才能發(fā)揮作用，與水樣中的磷酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成藍(lán)色的絡(luò)合物（化學(xué)方程式：磷酸根+配位酸+試劑=藍(lán)色絡(luò)合物），絡(luò)合物顏色深則表示水樣品中的磷酸鹽含量高，絡(luò)合物顏色淺則表示水樣品中的磷酸鹽含量低，它們之間為正比關(guān)系。

測(cè)試管方法與其他兩個(gè)方法對(duì)比，有明顯優(yōu)勢(shì)：

1）時(shí)間上，測(cè)試管法需要的時(shí)間為35 min左右，鉬銻抗分光光度法則要長(zhǎng)達(dá)2 h以上，孔雀綠法更久，需要3 h以上，測(cè)試管法效率大大提高。

2）儀器準(zhǔn)備上，測(cè)試管法只需要測(cè)試管、比色皿就能夠進(jìn)行，而鉬銻抗法需要比色管、紗布、高壓蒸汽爐、比色皿、723分光光度計(jì)，孔雀綠法需要比色管、錐形瓶、濾紙、天秤、比色皿、723分光光度計(jì)，后兩者要求的器械非常多，光是準(zhǔn)備這些用具就會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間，而測(cè)試管法需要的儀器簡(jiǎn)單易取，大大節(jié)省了準(zhǔn)備時(shí)間。

3）操作方式上，測(cè)試管法由于事先已有試劑封存于試管中，只需取樣本放入操作，等待結(jié)果反應(yīng)就可以了；鉬銻抗法則要配制測(cè)試試劑，預(yù)先過(guò)濾或消解水樣后加入比色管，顯色后測(cè)量吸光度；孔雀綠法同樣也要先配制試劑，然后取樣本放入加熱、過(guò)濾，才能加入孔雀綠放置30 min，而后再使用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，過(guò)程比較繁瑣。

4）成本上，測(cè)試管法由于所需材料少又簡(jiǎn)單，耗費(fèi)的成本只用十幾元；鉬銻抗法和孔雀綠法需要的材料多，耗費(fèi)成本要幾十元。

總的來(lái)說(shuō)，測(cè)試管測(cè)定方法具有比較大的優(yōu)勢(shì)，它簡(jiǎn)單便捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、效率高、容易掌握，雖然現(xiàn)今還不是很成熟，但是隨著時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，是可以慢慢成為被推廣的測(cè)定方法的。

5 結(jié)語(yǔ)

水樣中磷酸鹽的測(cè)定方法有很多種，目前被運(yùn)用最多的還是鉬銻抗分光光度法和孔雀綠分光光度法，但是為了更好的發(fā)展，需要的是更快、更便捷、更有效、更精確的測(cè)定方法，像測(cè)試管法這種新型的測(cè)定方法，擁有時(shí)間短、耗材少、操作簡(jiǎn)易方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)磷酸鹽測(cè)定的實(shí)驗(yàn)起到了促進(jìn)作用，不久的將來(lái)，有可能會(huì)逐步取代傳統(tǒng)方法，成為新的發(fā)展趨勢(shì)。