污水中總磷測(cè)定方法的改進(jìn)

戚愛(ài)芹，齊秀蘭

污水中總磷測(cè)定方法的改進(jìn)

戚愛(ài)芹，齊秀蘭

（遼寧大唐國(guó)際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123000）

針對(duì)目前總磷測(cè)定方法GB 11893—89《水質(zhì) 總磷測(cè)定 鉬酸鹽分光光度法》采用高壓蒸汽消毒器對(duì)水樣進(jìn)行消解存在的不安全因素，以及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器的配置情況，通過(guò)采用COD快速消解儀代替高壓蒸汽消毒器對(duì)水樣進(jìn)行消解，重新構(gòu)建水質(zhì)總磷測(cè)定快速分析方法，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明此分析方法操作簡(jiǎn)單便捷，減少了設(shè)備的投入，有著較為顯著的精密度和準(zhǔn)確度，與國(guó)標(biāo)方法相比無(wú)顯著性差異。

總磷； COD快速消解；分光光度法； T檢驗(yàn)

總磷是指水中的溶解的、顆粒的、有機(jī)的和無(wú)機(jī)磷的總和，作為衡量水體水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，總磷的測(cè)定對(duì)于水質(zhì)管理非常重要。水體中氮、磷含量過(guò)高時(shí)，微生物和浮游生物會(huì)大量繁殖和生長(zhǎng)，加速水體的富營(yíng)養(yǎng)化。通過(guò)水體中總磷含量的測(cè)定，可以有效評(píng)價(jià)污水處理的效果，因此水體總磷含量的測(cè)定至關(guān)重要 。本實(shí)驗(yàn)室對(duì)總磷的消解方式、取樣量、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制作等進(jìn)行重新構(gòu)建并配制標(biāo)準(zhǔn)樣品和實(shí)際樣品進(jìn)行驗(yàn)證，精密度、準(zhǔn)確度均滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 測(cè)定原理

在中性條件下用過(guò)硫酸鉀使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中，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)色絡(luò)合物。

1.2 試劑

1） 鉬酸鹽溶液

稱(chēng)取1.56 g鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·4H2O]和0.042 g酒石酸銻鉀于76 mL水中，在不斷攪拌下加入24 mL(1+1)濃硫酸。此溶液貯存于棕色試劑瓶中，在冷處可保存2個(gè)月。

2）過(guò)硫酸鉀，50 g·L-1溶液。

將5 g過(guò)硫酸鉀(K2S2O8)溶解干水，并稀釋至100 mL。

3）抗壞血酸，30 g·L-1溶液。

溶解3 g抗壞血酸(C6H8O6)于水中，并稀釋至100 mL。此溶液貯于棕色的試劑瓶中，在冷處可穩(wěn)定幾周。如不變色可長(zhǎng)時(shí)間使用。

4） 磷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液

稱(chēng)取0.109 8±0.001 g于110 ℃干燥2 h在干燥器中放冷的磷酸二氫鉀(KH2PO4)，用水溶解后轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中，加入大約800 mL水、加5 mL硫酸(3.4)用水稀釋至標(biāo)線(xiàn)并混勻。1.00 mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液含25.0 μg磷。

本溶液在玻璃瓶中可貯存至少6個(gè)月。

5）磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液

將10.0 mL的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.12)轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線(xiàn)并混勻。1.00 mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液含1.0 μg磷。

1.3 儀器

1）COD消解儀。

2）配套消解管。

3）可見(jiàn)分光光度計(jì)。

1.4 分析步驟

1.4.1 空白試樣

按(1.4.2)的規(guī)定進(jìn)行空白試驗(yàn)，用水代替試樣，并加入與測(cè)定時(shí)相同體積的試劑。

1.4.2 測(cè)定

1）消解

根據(jù)樣品的含量，移取一定體積的水樣于潔凈干燥的消解管中，補(bǔ)水至總體積為8.00 mL，加入1.00 mL過(guò)硫酸鉀溶液（1.2.2），加蓋搖勻，將消解管放入已恒溫至120 ℃的COD消解儀中，密閉消解30 min，然后冷卻至室溫。

2）發(fā)色

分別向各份消解液中加入1 mL抗壞血酸溶液(1.2.3)，再加入1 mL鉬酸鹽溶液(1.2.2)，充分混勻。

3）分光光度測(cè)量

室溫下放置15 min后，使用光程為10 mm比色皿，在700 nm波長(zhǎng)下，以水做參比，測(cè)定吸光度。以試劑空白做參比，測(cè)定吸光度，扣除空白試驗(yàn)的吸光度后,從工作曲線(xiàn)(1.4.2.4)上查得磷的含量（μg）。

4）工作曲線(xiàn)的繪制

取8支消解管(1.3.2)分別加入0.0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，6.00，8.00 mL磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.2.5)，補(bǔ)水至8 mL。然后按測(cè)定步驟(1.4.2)進(jìn)行處理。以水做參比，測(cè)定吸光度?？鄢瞻自囼?yàn)的吸光度后，相對(duì)應(yīng)的磷含量（μg）繪制工作曲線(xiàn)。

表1 磷標(biāo)液測(cè)定結(jié)果

圖1 總磷標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)

1.5 結(jié)果的表示

式中：—由校準(zhǔn)曲線(xiàn)查得的磷量，μg；

—水樣體積，mL。

2 改進(jìn)方法樣品測(cè)定

由一名化驗(yàn)員分別對(duì)空白、0.05 mg·L-1標(biāo)樣、0.50 mg·L-1標(biāo)樣、1.00 mg·L-1標(biāo)樣、生產(chǎn)水樣、加標(biāo)水樣按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行檢測(cè)，每組兩個(gè)平行樣，共測(cè)6組。測(cè)定結(jié)果如表2。

表2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 檢測(cè)范圍的確定

美國(guó)EPASW—846中規(guī)定的方法 最低檢出濃度MDL為3.143，空白為0.005 mg·L-1。

測(cè)定上限為：標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)最高檢測(cè)濃度1.00 mg·L-1。

檢測(cè)范圍比國(guó)標(biāo)寬，在此范圍測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定可靠。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性分析

對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別計(jì)算每組平行樣平均值及單次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)差，并計(jì)算出一系列測(cè)定的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算出室內(nèi)允許差。

重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差為：

表3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性分析

3.3 試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度分析

采用檢驗(yàn)法對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度進(jìn)行驗(yàn)證

表4 試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度分析判斷

3.4 加標(biāo)回收率分析

由兩名化驗(yàn)員對(duì)不同位置的同一水樣進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定，取不同體積的樣品和不同體積的1 mg·L-1的P標(biāo)樣按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，數(shù)據(jù)如表5。

表5 加標(biāo)回收率

以上測(cè)定結(jié)果的平均回收率為99.45%，且每組數(shù)據(jù)的回收率均在95%~105%之間。加標(biāo)回收率可以反映測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，本次水樣的加標(biāo)回收率均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，本實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度是可靠的。

4 結(jié)論

通過(guò)采用COD快速消解儀對(duì)水樣進(jìn)行消解，對(duì)重新構(gòu)建水質(zhì)總磷測(cè)定快速分析方法進(jìn)行驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)證明此分析方法操作安全、簡(jiǎn)單便捷，精密度、準(zhǔn)確度和加標(biāo)回收率與國(guó)標(biāo)方法相比無(wú)顯著性差異，檢測(cè)范圍比國(guó)標(biāo)寬，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

［1］GB 11893—89.水質(zhì) 總磷測(cè)定 鉬酸鹽分光光度法［S］.

［2］HJ/T 399—2007.水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定 快速消解分光光度法［S］.

［3］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì). 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.第四版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

Improvement of Determination Method of Total Phosphorus in Sewage

,

（Liaoning Datang International Fuxin Coal-to-SNG Co., Ltd., Fuxin Liaoning 123000, China)

In view of unsafe factors in digesting water samples with high pressure steam sterilizer in determination of total phosphorus by the present method in GB11893—89 “Water quality-Determination of total phosphorus-Ammonium molybdate spectrophotometric method”, as well as the configuration of the laboratory existing instruments, a rapid analysis method for water quality- determination of total phosphorus was rebuilt through using COD digestion instrument instead of high pressure steam sterilizer for sample digestion. The experiment proved that this analysis method was simple and convenient operation, reduced the equipment investment, and had a relatively remarkable precision and accuracy; there was no significant difference compared with national standard method.

Total phosphorus; COD digestion; Spectrophotometric method; T-test

2020-05-24

戚愛(ài)芹（1970-），女，高級(jí)工程師，工程碩士，遼寧省阜新市人，畢業(yè)于齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，研究方向：煤化工。

TQ014

A

1004-0935（2020）11-1363-03