連續流動分析法和鉬酸銨分光光度法測定水體中總磷

顧曉明 周民峰 蘇明玉 呂清

摘 要：該文采用連續流動鉬酸銨分光光度法（HJ 670-2013）和鉬酸銨分光光度法（GB 11893-89）分別對水體中的總磷進行了測定，通過實驗對2種方法的原理、分析步驟以及準確度和精密度等方面進行了比較。結果表明，2種方法均滿足了水質監測要求，而連續流動鉬酸銨分光光度法具有自動進樣、分析速率快、試劑耗量低、操作簡便，檢測效率高的優點，對于有條件以及需要處理大批量樣品的實驗室是不錯的選擇。

關鍵詞：總磷；連續流動分析；鉬酸銨分光光度法

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）08-0072-03

Comparison of Continuous Flow Analysis and Ammonium Molybdate Spectrophotometric Determination of Total Phosphorus in Water

Gu Xiaoming et al.

（Suzhou Environment Monitoring Center， Suzhou 215000，China）

Abstract：With the continuous flow of ammonium molybdate spectrophotometric method （HJ 670-2013） and ammonium molybdate spectrophotometric method （GB 11893-89） of total phosphorus in water were determined through experimental analysis， the principle of the two methods and steps for accuracy and precision and other aspects of the comparison. The results show that the two methods can meet the requirements of water quality monitoring， and continuous flow with automatic sampling， rapid analysis speed， low reagent consumption， simple ammonium molybdate spectrophotometry， has the advantages of high detection efficiency， is a good choice for conditions and need to handle large quantities of laboratory samples.

Key words：Total phosphorus； Continuous flow analysis； Ammonium molybdate spectrophotometric method

磷是動植物、微生物生長所必須的營養元素之一，在自然界中分布很廣。天然水和廢水中的磷是以各種磷酸鹽的形式存在的，主要以正磷酸鹽、縮合磷酸鹽（焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和多磷酸鹽）以及與有機體相結合的磷酸鹽（如磷脂）3種形態存在，水體中含有適當的磷能夠促進生物和微生物的生長，但當磷含量過高時，則會造成水體生產力的旺盛，生物和微生物大量繁殖，導致水體富營養化。因此，磷是水質評價的重要指標之一，其在水中的逐漸富集，將引起藻類物質的大量滋長。水質的富營養化將消耗水中的溶解氧，損害魚類等水生動物的生長，降低水的透明度，降低水資源在飲用、景觀和養殖等方面的利用價值。水體中磷的主要來源為生活污水、養殖業廢水、農田排水和工業廢水，因此對總磷的監測對于控制水體富營養化、改善水質具有十分重要的意義。

目前，水質總磷的測定方法主要有連續流動鉬酸銨分光光度法、激光熱透鏡光譜分析法、萃取分光光度法、鉬酸銨分光光度法、氣相色譜法等。本文將連續流動鉬酸銨分光光度法（HJ 670-2013）和鉬酸銨分光光度法（GB 11893-89）進行了比較[1-8]。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑 主要儀器：荷蘭SKALARSAN++連續流動分析儀（SKALAR，荷蘭）、HACH DR5000紫外可見分光光度計（HACH，美國）、SN510C立式高壓滅菌器（YAMATO，日本）、MILLI-Q純水機（millipore公司，美國）。主要試劑：磷酸鹽標準溶液（GSB 07-1270-2000，500mg/L，環保部標準樣品研究所）；總磷有證標準樣品 （GSB 07-3169-2014，（0.378±0.017、1.09±0.05）mg/L環保部標準樣品研究所）；過硫酸鉀（默克、分析純）；酒石酸銻鉀（國藥、優級純）；四水合鉬酸銨（國藥、優級純）；抗壞血酸（科密歐、分析純）；氫氧化鈉（科密歐、優級純）；硫酸（國藥、優級純）；實驗用水為MILLI-Q純水機制超純水。

1.2 方法原理 （1）連續流動分析法：試樣中加入過硫酸鉀溶液，經紫外消解和（107+1）℃酸性水解，各種形態的磷全部氧化成正磷酸鹽，正磷酸鹽在酸性介質中、銻鹽存在下，于鉬酸銨反應生成磷鉬雜多酸，該化合物立即被抗壞血酸還原成藍色絡合物，于波長880nm處測量吸光度[9]。（2）鉬酸銨分光光度法：在中性條件下用過硫酸鉀（或硝酸-高氯酸）消解樣品，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應，在銻鹽存在的條件下生成磷鉬雜多酸后。立即被抗壞血酸還原，生成藍色的絡合物，在700nm處測定[10]。

1.3 實驗步驟 （1）連續流動分析法：連接好自動進樣器泵管和所做項目的泵管，打開自動進樣器電源，打開主機電源，壓好泵蓋。將取樣針清洗液管線、試劑管線放入純水中，走水5～10min，然后放入相應的試劑瓶，開始走試劑。走試劑10min后，打開加熱器開關。打開電腦，打開數據轉換器，打開軟件。選擇分析系統確認信號連接狀態，設置好采樣時間、清洗時間、標準曲線濃度及樣品表格，對照表格放置好樣品。待加熱器溫度達到設定值后，選擇分析項目，點擊圖形窗口查看基線，等待基線平穩后，退出圖形窗口，點擊開始，儲存數據文件，采樣器開始自動取樣檢測。實驗完畢，用蒸餾水沖洗管路30min。（2）鉬酸銨分光光度法：取25mL混勻樣品（高濃度酌情少取）于具塞比色管中。加入4mL過硫酸鉀，用紗布固定管口后置于壓力蒸汽滅菌器中加熱消解，待溫度達120℃，壓力達1.1kg/cm后。保持30min。消解結束后放置室溫下冷卻，用水定容至50.0mL，分別加入1.0mL抗壞血酸混勻。30s后加2.0mL鉬酸銨溶液充分混勻。室溫下發色15min后比色測定。

2 結果與分析

2.1 標準曲線 （1）連續流動分析法：根據連續流動鉬酸銨分光光度法（HJ 670-2013）選取0.00、0.05、0.0、1.00、2.50、5.00mg/L 6個濃度點，得到校準曲線，Y=40837x-682，相關系數r=0.9993。結果表明：在0～5mg/L的濃度范圍內有很好的線性關系。本次實驗結果得標準曲線方程效果較好，方法重現性良好。（2）鉬酸銨分光光度法：根據鉬酸銨分光光度法（GB 11893-89）吸取磷標準使用液（2.0g/mL）配制總磷含量為0.00、1.00、2.00、6.00、10.00、20.00、30.00μg的標準系列，消解后比色測定繪制標準曲線。得標準曲線方程Y=0.03039X+0.001，相關系數為0.9999，表明方法重現性良好。

2.2 實驗室檢出限（MDL）的確定 將質量濃度為0.03mg/L的陰離子表面活性劑標準溶液用連續流動注射分析儀以及分光光度法分別測定7次，以式（1）計算方法檢出限：

L=st（n-1，0.99） （1）

式中：L—方法檢出限，mg/L；

s—測定結果的標準偏差，mg/L；

t（n-1，0.99）—n次測量，置信度為99%的t值。

由式（1）計算得連續流動分光光度法的方法檢出限為0.009mg/L，鉬酸銨分光光度法的方法檢出限為0.01mg/L，表明2種方法有較好的靈敏度，連續流動法稍低于分光光度法。

2.3 精密度測定 用2種方法分別對地表水和廢水樣品進行了精密度實驗，分別做6個平行樣，測定總磷含量，并計算測試結果的標準偏差和相對標準偏差，測定結果見表1。由表1可知，測定結果中2種方法測定地表水的相對標準偏差分別為2.9%、3.3%和2.6%、2.5%，測定廢水的相對標準偏差分別為1.3%、1.7%和1.3%、0.8%。2種方法均具有較好的重復性，表明2種方法的測量精密度較高。

2.4 準確度測定 對標準值為（1.09±0.005）mg/L和（0.498±0.015）的環保部標準樣品進行測定，并將結果與標準值進行對比，測定準確度，測定值和對比結果見表2。由表2可見，2種方法的測定結果均在標準不確定度范圍內，說明2種方法均準確可靠。

3 結論

（1）實驗結果顯示，連續流動分析儀法和分光光度法測定水中的總磷，其校正曲線、檢出限、精密度、準確度、加標回收率等均能滿足實驗要求。

（2）連續流動分析法具有自動進樣、分析速率快、試劑耗量低、操作簡便、檢測效率高的特點，可以避免前處理過程，減少了人體接觸試劑可能性，可以連續處理大批量樣品，極大地節約了檢測時間，節省了人力物力。

（3）對于濁度較高的水樣，分光光度法需要進行濁度補償分析，而連續流動分析法可以通過透析膜模塊將濁度去除，從而有效地提高了工作效率。

參考文獻

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[9]國家環境保護局.GB11893-1989，水質總磷的測定鉬酸銨分光光度[S].1989.

[10]環境保護部.HJ 670-2013水質磷酸鹽和總磷的測定連續流動-鉬酸銨分光光度法[S].2013.

（責編：張宏民）