ICP-OES法對(duì)受污染水體總磷的測(cè)定

陳新拓 何 鑫 韓 遷 張玉嬌

（成都市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院 四川成都 610072）

引言

受污染水體，如地表劣V類水體以及工業(yè)廢水等，其中的總磷測(cè)定方法通常有鉬銻抗分光光度法或磷鉬雜多酸分光光度法[1-2]。其方法均需對(duì)水樣進(jìn)行前處理并使用大量試劑，處理不當(dāng)還會(huì)嚴(yán)重影響試驗(yàn)結(jié)果，測(cè)定的線性范圍較狹窄[3]，樣品含磷量高時(shí)要多次稀釋，稀釋倍數(shù)過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致結(jié)果誤差大，浪費(fèi)大量分析時(shí)間。隨著水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法被逐步應(yīng)用于不同水體總磷的檢測(cè)[4]。本文采用該方法測(cè)定了不同受污染水體的總磷含量，試樣不用進(jìn)行復(fù)雜的前處理即可直接進(jìn)行測(cè)定，并與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，完全符合技術(shù)要求。ICP-OES法靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬，實(shí)現(xiàn)了從高濃度到低濃度寬范圍內(nèi)總磷含量的準(zhǔn)確、快速測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器和試劑

美國(guó)PerkinElmer公司Avio200等離子體發(fā)射光譜儀；硝酸（優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；氬氣（純度＞99.999%）；磷單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；實(shí)驗(yàn)用水均為超純水，電阻率≥18.2 MΩ·cm（25℃）。

1.2 儀器參數(shù)

儀器發(fā)射功率：1300W；等離子氣流量：12.0L/min；霧化器流量：0.8L/min；輔助氣：1.0L/min；試樣流量：1.5 mL/min；讀取次數(shù)：6 次；測(cè)量時(shí)間：1～5 s。

譜線波長(zhǎng)選擇的原則是檢出限低，靈敏度高，且干擾噪音少。儀器給出213.618nm、178.283 nm、253.561nm和214.914 nm共4條參考波長(zhǎng)，178.283nm在真空紫外光區(qū)對(duì)吹掃氣的要求很高，且靈敏度低[5]，253.561 nm譜線靈敏度低也不推薦選用，對(duì)比213.618和214.914 nm兩條譜線，實(shí)驗(yàn)證明前者檢出限明顯更低于后者，所以選用213.618nm進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.3 水樣采集

對(duì)成都市主要受污染地表水體采樣，樣品采集保存按《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（HJ/T91-2002）》執(zhí)行。包括城市黑臭河流水體、人工湖受污染水體、市政污水排口水體、餐飲直排廢水、洗車行業(yè)直排廢水、居民生活直排廢水，樣品分別標(biāo)記為A、B、C、D、E、F，若樣品有懸浮物可靜置沉淀或用0.45μm水系濾膜過(guò)濾后測(cè)試，過(guò)程中若超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍，則稀釋后重測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

用磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液1000 mg/L，配制成 0.00、5.00、10.00、15.00、20.00、30.00、40.00、50.00（mg/L）的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。其線性回歸方程為發(fā)射強(qiáng)度y=6848.4x+8727.6，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9999，線性良好。

圖1 總磷標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線

將空白試樣進(jìn)行平行測(cè)試10次，標(biāo)準(zhǔn)偏差值S=0.0108mg/L。按公式DL=kS計(jì)算，其中，DL為方法檢出限；k為置信因子，一般取3，故該方法檢出限為0.03mg/L。

2.2 樣品檢測(cè)和精密度

將A、B、C、D、E、F六個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試，各樣品分別測(cè)試6次，并同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。結(jié)果詳見表1。

表1 各樣品總磷含量測(cè)試結(jié)果

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算，同一樣品各濃度結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD均小于2%，該方法測(cè)定總磷精密度符合質(zhì)量控制的要求。

2.3 加標(biāo)回收及準(zhǔn)確度

利用加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行準(zhǔn)確度驗(yàn)證，對(duì)6個(gè)樣品進(jìn)行總磷測(cè)定的同時(shí)分別加入不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，統(tǒng)一用容量瓶等體積混溶，測(cè)定6次，結(jié)果見表2。按加標(biāo)回收率=（加標(biāo)試樣測(cè)定值－試樣測(cè)定值）/加標(biāo)量×100%計(jì)算，各樣品加標(biāo)回收率在96.7～108.4%之間，滿足傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)方法的準(zhǔn)確度質(zhì)量要求。

表2 加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果

結(jié)語(yǔ)

ICP-OES法檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，測(cè)試過(guò)程中不引入其他試劑干擾，在213.618 nm處譜線干擾小，檢出限低，精密度高、準(zhǔn)確度好。該方法較分光光度法具有線性范圍寬，操作簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，適合不同濃度范圍、大批量水樣的總磷分析檢測(cè)，但不排除實(shí)際一些水樣由于成分復(fù)雜而產(chǎn)生干擾并影響檢測(cè)結(jié)果，若發(fā)現(xiàn)多次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較高，建議結(jié)合傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。