微波消解–分光光度法快速測定農藥廢水中的總磷

李媛媛，梁景波 朱海寧

（淄博市環境監測站，山東淄博 255040） （淄博市疾病預防控制中心，山東淄博 255026）

微波消解–分光光度法快速測定農藥廢水中的總磷

李媛媛，梁景波 朱海寧

（淄博市環境監測站，山東淄博 255040） （淄博市疾病預防控制中心，山東淄博 255026）

利用微波消解技術對農藥廢水樣品進行預處理，然后進行其中總磷的測定，消解時間從傳統的高溫高壓消解30 min縮短到8 min。用微波消解-分光光度法和高壓消解-分光光度法對兩個農藥廢水樣品進行了6次平行比對測定，測定結果經統計檢驗無顯著性差異。微波消解法測定結果的相對標準偏差為0.483%～0.906%（n=6），加標回收率為95.5%～97.0%。該方法準確、快捷，適用于農藥廢水中總磷的快速測定。

總磷；微波消解；農藥廢水

高濃度的磷會抑制硝化細菌的硝化反應，因此有機磷農藥生產企業的高磷廢水會對城市污水廠氨氮的處理產生不利影響，所以應對農藥廠排水的總磷含量進行快速測定，以便及時采取應急措施。

GB／T 11893-1989用過硫酸鉀高壓或硝酸-高氯酸加熱消解水樣［1］，操作繁瑣，消解時間長，壓力難以控制，且特殊水樣會消解不徹底［2］。微波消解可對樣品內部直接加熱，能迅速有效地分解試樣，大幅縮短消解時間。筆者用微波消解法對農藥廢水進行預處理，然后快速測定其中的總磷，消解時間從30 min縮短到8 min，并降低了消解過程中的樣品損失。該法具有高效安全、簡便快速、節能、準確、可靠等優點［3］。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

微波消解采用過硫酸鉀以高頻電磁波穿透容器直接作用于水樣，使樣品產生劇烈震動、摩擦，吸收微波能，迅速升溫而達到快速消解的目的［3］。水樣消解后，其含磷部分全部轉化為正磷酸鹽，在酸性介質中，正磷酸鹽與鉬酸銨發生反應，在銻酸鹽存在條件下，生成磷鉬雜多酸并立即被抗壞血酸還原，形成藍色絡合物［4］。

1.2 主要儀器與試劑

分光光度計：722S型，上海棱光技術有限公司；

微波消解儀：ETHOS1+T640型，意大利Milestone公司；

聚四氟乙烯密封消解罐：意大利Milestone公司；

不銹鋼手提式壓力蒸汽滅菌器：山東新華醫療器械廠；

具塞比色管：50 mL；

過硫酸鉀、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、硫酸：分析純；

過硫酸鉀溶液：50 g／L，將5 g過硫酸鉀溶解于水，并稀釋至100 mL；

抗壞血酸溶液：100 g／L，溶解10 g抗壞血酸于水中，并稀釋至100 mL；

鉬酸鹽溶液：溶解13 g鉬酸銨于100 mL水中。溶解0.35 g酒石酸銻鉀于100 mL水中。在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加入到300 mL硫酸溶液（1+1）中，再加入酒石酸銻鉀溶液并混合均勻；

磷標準工作溶液：移取10 mL磷標準溶液（500 μg／mL，環境保護部標準樣品研究所環境標準樣品GSB 07-1270-2000）至100 mL容量瓶中，定容，得質量濃度為50 μg／mL的磷標準溶液，移取10 mL該50 μg／mL的磷標準溶液至250 mL容量瓶中，定容，得濃度為2.00 μg／mL的磷標準工作溶液，待用。

農藥廢水樣品：山東大成農藥股份有限公司；

實驗用水為去離子水。

1.3 實驗步驟

（1）消解

將農藥廢水樣品稀釋至25倍體積，過濾，準確移取10 mL樣品于聚四氟乙烯密封消解罐中，加水至約20 mL，加入50 g／L過硫酸鉀溶液4 mL，加上內蓋，旋緊外蓋，輕輕搖動消化罐使溶液混勻。微波消解儀每次最多可放入12個消解罐，將消解罐放入后關上爐門進行消解。

（2）顯色

取出消解罐，水冷，然后將溶液移至50 mL具塞比色管中，用蒸餾水洗滌消解罐內壁及內蓋，洗滌液也轉入具塞比色管，定容，加入1 mL抗壞血酸溶液，搖勻，30 s后加入2 mL鉬酸銨溶液，充分搖勻。

（3）分光光度測量

室溫下放置，用1 cm比色皿，在700 nm波長下，以蒸餾水作參比，測量吸光度。

2 結果與討論

2.1 消解條件

為了確定分析的最佳條件，采用正交法［5］，用L9(34)檢驗3種不同微波消解溫度（A）、消解時間（B）和顯色時間（C）下的效果，因素和水平如表1。

從工作曲線上查得磷的含量與加入的磷標準溶液中所含磷的量最接近時的實驗條件即為測定總磷的最佳條件，從工作曲線上查得磷測定最佳吸光度為0.195，故本實驗最優水平為A2B1C2，即微波消解溫度為120℃，消解時間8 min，顯色時間15 min。

表1 微波消解條件正交試驗結果

表1中R值表明實驗數據之間有顯著的差異，該實驗中消解溫度對實驗結果影響最大，消解時間次之，顯色時間影響最小。

2.2 工作曲線繪制

分別移取0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.00，15.00 mL磷標準工作溶液于消解罐中，在正交試驗得出的最佳條件下測量吸光度，以吸光度A為縱坐標，含磷量c(μg)為橫坐標繪制標準工作曲線，得標準工作曲線方程為A=0.01c-0.000 256，相關系數為r＝0.999 96。取95%的置信水平，經統計學檢驗符合要求［6］。

2.3 精密度和對比試驗

分別采用微波消解技術和常規的高溫高壓消解法同時取農藥廢水樣品進行比對試驗，測定結果見表2。由表2可知，微波消解方法測定結果的相對標準偏差在0.483%～0.906%之間，說明方該法的精密度良好。取置信度95%，經t檢驗法檢驗，結果表明兩種消解方法之間無顯著性差異。

表2 微波消解法與高壓消解法測定結果對比

2.4 回收試驗

取3個農藥廢水樣品，加入20 μg／mL磷標準溶液，按照1.3實驗步驟對混合水樣進行處理分析，加標回收試驗結果見表3。由表3可知，樣品加標回收率為95.5%～97.0%，表明方法的準確度較高。

表3 回收試驗結果

3 結語

分光光度法測定農藥廢水中的總磷，用微波消解法處理樣品與傳統高壓消解法處理樣品測定結果無顯著性差異，標準工作曲線、方法的精密度和準確度均符合環境監測技術規定要求。該方法使分析時間縮短了2／3，提高了工作效率，是一種操作簡便、快速省時、準確可靠的預處理方法。

［1］國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法［M］.4版.北京：中國環境科學出版社，1989：243-250.

［2］中國環保聯盟.微波消解鉬酸銨分光光度法測定水中總磷［EB／OL］.湖北環保產業網，2010-06-30.http：//www.hbepi.com/hbjs/show-489.html.

［3］林曼斌，蔡玉萍.微波消解法快速測定廢水中的總磷［J］.化工時刊，2005，9(9)： 39-41.

［4］丁小靜，蔡英，顧曉燕，等.廢水中總磷測定消解方法的比較［J］.廣州化工，2011，21： 25-26.

［5］常柏林，李效羽，盧靜芳.概率與數據統計［M］.北京：高等教育出版社，1999.

［6］中國環境監測總站.環境水質監測質量保證手冊［M］.2版，北京：化學工業出版社，1994： 264-266.

Microwave Digestion-Spectropphotometery for the Determination of Total Phosphorus in Pesticide Wastewater

Li Yuanyuan，Liang Jingbo

(Zibo Environmental Monitoring Station，Zibo 255040，China）

Zhu Haining
（Zibo Municipal Center For Disease Control and Prevention，Zibo 255026，China）

A microwave digestion technique was used for the sample pretreatment of the determination of total phosphorus in pesticide wastewater. The digestion time was reduced to 8 min compared with the traditional digestion under high temperature and high pressure, by which the digestion time was 30 min. Two pesticide wastewater samples were determined for 6 times by use of microwave digestion-spectrophotometry and high pressure digestion-spectrophotometry,the results obtained by the statistical tests were no significant differences, the relative standard deviation was 0.483%-0.906%(n=6), and the recovery rate was 95.5%-97.0%. The method was accurate, rapid and suitable for rapid determination of total phosphorus in pesticide wastewater.

totalphosphorus; microwave digestion method; pesticide wastwater

O652.4

A

1008–6145(2012)05–0073–03

doi ：10.3969／j.issn.1008–6145.2012.05.023

聯系人：李媛媛； E-mail： lyyzbhj@163.com

2012-08-07