ICP-OES法對受污染水體總磷的測定

陳新拓 何 鑫 韓 遷 張玉嬌

（成都市環境保護科學研究院 四川成都 610072）

引言

受污染水體，如地表劣V類水體以及工業廢水等，其中的總磷測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]。其方法均需對水樣進行前處理并使用大量試劑，處理不當還會嚴重影響試驗結果，測定的線性范圍較狹窄[3]，樣品含磷量高時要多次稀釋，稀釋倍數過大，也會導致結果誤差大，浪費大量分析時間。隨著水質檢測技術的發展，電感耦合等離子體發射光譜（ICP-OES）法被逐步應用于不同水體總磷的檢測[4]。本文采用該方法測定了不同受污染水體的總磷含量，試樣不用進行復雜的前處理即可直接進行測定，并與行業標準方法測試結果進行對比，完全符合技術要求。ICP-OES法靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬，實現了從高濃度到低濃度寬范圍內總磷含量的準確、快速測定。

1 實驗

1.1 儀器和試劑

美國PerkinElmer公司Avio200等離子體發射光譜儀；硝酸（優級純，國藥集團化學試劑有限公司）；氬氣（純度＞99.999%）；磷單元素標準溶液（1000mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；實驗用水均為超純水，電阻率≥18.2 MΩ·cm（25℃）。

1.2 儀器參數

儀器發射功率：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：6 次；測量時間：1～5 s。

譜線波長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，178.283nm在真空紫外光區對吹掃氣的要求很高，且靈敏度低[5]，253.561 nm譜線靈敏度低也不推薦選用，對比213.618和214.914 nm兩條譜線，實驗證明前者檢出限明顯更低于后者，所以選用213.618nm進行實驗。

1.3 水樣采集

對成都市主要受污染地表水體采樣，樣品采集保存按《地表水和污水監測技術規范（HJ/T91-2002）》執行。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、洗車行業直排廢水、居民生活直排廢水，樣品分別標記為A、B、C、D、E、F，若樣品有懸浮物可靜置沉淀或用0.45μm水系濾膜過濾后測試，過程中若超過標準曲線范圍，則稀釋后重測。

2 結果與討論

2.1 標準曲線和檢出限

用磷標準貯備液1000 mg/L，配制成 0.00、5.00、10.00、15.00、20.00、30.00、40.00、50.00（mg/L）的標準溶液，以質量濃度為橫坐標，對應的強度值為縱坐標，繪制標準曲線，如圖1所示。其線性回歸方程為發射強度y=6848.4x+8727.6，相關系數達到0.9999，線性良好。

圖1 總磷標準溶液工作曲線

將空白試樣進行平行測試10次，標準偏差值S=0.0108mg/L。按公式DL=kS計算，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 樣品檢測和精密度

將A、B、C、D、E、F六個樣品進行測試，各樣品分別測試6次，并同時進行空白實驗。結果詳見表1。

表1 各樣品總磷含量測試結果

根據檢測結果計算，同一樣品各濃度結果相對標準偏差RSD均小于2%，該方法測定總磷精密度符合質量控制的要求。

2.3 加標回收及準確度

利用加標回收實驗對該方法進行準確度驗證，對6個樣品進行總磷測定的同時分別加入不同濃度的標準溶液，統一用容量瓶等體積混溶，測定6次，結果見表2。按加標回收率=（加標試樣測定值－試樣測定值）/加標量×100%計算，各樣品加標回收率在96.7～108.4%之間，滿足傳統標準方法的準確度質量要求。

表2 加標回收率測定結果

結語

ICP-OES法檢測方法操作簡單，測試過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、準確度好。該方法較分光光度法具有線性范圍寬，操作簡單、效率高等優點，適合不同濃度范圍、大批量水樣的總磷分析檢測，但不排除實際一些水樣由于成分復雜而產生干擾并影響檢測結果，若發現多次平行實驗結果偏差較高，建議結合傳統標準方法進行復測，保證數據的真實可靠。