1、连续 流动注射分光光度法测定地表水、地下水和湖库水中痕量总磷严 军 李文举 申慧滢 朱 明 程训强（贵州省生态环境监测中心，贵阳；上海宝中盈仪器仪表有限公司，上海）摘 要：建立了适用于地表水、地下水和湖库水中痕量总磷的连续 动流注射分析方法，并对环境标准中的流动注射分析仪装置、管路和试剂进行优化，结果表明：总磷的浓度在 范围内与吸光度呈线性关系，相关系数 ，检出限为 ，测定下限为.，样品回收率 之间，相对标准偏差（）为 。此方法能够快速、高效地分析地表水、地下水和湖库水中的痕量总磷。关键词：连续 流动注射仪；光度法；总磷中图分类号：文献标志码：，（，；，）：，.，：；总磷是衡量水质的重要指标之
2、一。当水体中含磷化合物的浓度超过一定范围时，在一定的条件下，水体中的藻类植物会大量繁殖，出现富营养化现象，水体中溶解氧会被大量消耗，使水质恶化，因此对水体中总磷含量的测定是环境水质监测重要的检测因子之一。总磷的主要分析方法有钼酸铵分光光度法、连续流动 钼酸铵分光光度法 和流动注射 钼酸铵分光光度法，离子色谱法，生态环境部的分析标准，检出限均为 ；而总磷的评价标准 地表水环境质量标准如表 所示，可知对于地表水的类，湖、库水收稿日期：；修回作者简介：严军（），男，本科，研究方向：环境监测。：通讯作者：李文举（），男，高级工程师，研究方向：环境监测。：年第 期环 保 科 技 类、类和类评价限值均在国
3、家分析标准的 倍检出限附近，是无法准确定量的。表 地表水环境质量标准总磷项目标准限值单位：分类类型 类类类类类地表水湖、库水 国家标准方法 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法，全手工操作分析，操作步骤烦琐，过程费时费力，样品分析时间较长。而水质磷酸盐和总磷的测定连续流动 钼酸铵分光光度法在实际监测过程中也出现不少问题，一是该方法中连接有外部钢瓶压力，且管路接口处多、试剂多，与外部压力有关的接口多达 处，且消解液中含有高浓度的硫酸（）强腐蚀物质，长期高温高压的条件下，管路易老化变软，接口处容易冲断，造成溶液泄露断开喷出，对分析人员造成严伤害；断开后的管路由于温度降低，热的过硫酸钾又易凝结成固体堵
4、塞管路；二是方法中使用了透析膜，在使用过程与强腐蚀性氢氧化钠（）溶液接触时，容易腐蚀坏掉。且透析膜价格昂贵，成本太高，不经济又不环保。本研究对环境标准 水质 磷酸盐和总磷的测定 连续流动 钼酸铵分光光度法中的管路和装置进行改进，在保证方法精密度和正确度的前提下，降低方法的检出浓度，特别适合地表水，地下水和湖库的检测，为环境管理部门提供更为精准的检测数据。试验部分 仪器与试剂德国 全自动流动注射分析仪。纯净水：密理博实验室超纯水机（）。润湿剂：量取 单（双）十二烷基硫酸盐二苯氧钠（）加入 容量瓶中，用去离子水定容到 。钼酸盐显色剂：取 钼酸铵溶于溶液 水中，再与 酒石酸锑钾溶于 的溶液混合，转移
5、至 容量瓶，加入 润湿剂，去离子水定容至 。消解溶液：称取 过硫酸钾，溶于装有 去离子水的烧杯中，待完全溶解后转移至.容量瓶中，最后用去离子水定容至.。磷标准溶液：准确移取 浓度值为 标准溶液至 容量瓶中，用去离子水定容至 得到浓度为 磷标准贮备溶液，备用。去离子水和所有试剂均为分析纯，以上试剂在使用前均用超声波清洗器脱气 。方法原理样品与过硫酸钾充分混合后，通过紫外消解器中（）消解，各种形态的磷，包括有机磷和多聚磷酸盐均水解为正磷酸盐，再与钼酸盐、酒石酸锑钾和抗坏血酸反应生成蓝色络合物，于波长 处测定，由工作曲线求得水样中总磷的含量。分析的流路改进对环境标准 水质 磷酸盐和总磷的测定 连续流
6、动 钼酸铵分光光度法改进前后的试验流路见图，改进后主要变化：（）去掉了外部压力钢瓶气氮气 和强酸试剂 和强碱试剂；（）去掉了一个加热池模块和透析器模块；（）增加了混合反应器 和。结果与讨论 改进前后流程改进前，流动注射仪管路多、接口多和管线长，装置虚线流路部分使用氮气提供外部动力、高浓度 硫酸试剂，在紫外高温消解时，处于高温高压状态，在运行过程中，管路接口处易老化冲断，对分析人员造成伤害；虚线外部分，透析器上透析膜 是一种高分子分离膜，由于过程中使用了 强碱溶液，透析膜经常处于强碱溶液中，极易导致破损，且透析膜价格昂贵，成本高。根据国家标准 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法使用的溶剂，对连续
7、流动注射仪进行改进，去掉了氮气和高浓度的强酸强碱溶剂和透析器模块，增加了两个混合反应圈，延长了样品反应时间。改进后分析装置在保证方法精密度和正确度的前提下，减少了强酸强碱的使用，缩短了整个样品工作流路，提高了工作效率，降低了分析检测成本。标准曲线和检出限分别量移取、.、总磷标准使用液（）到.容量瓶中，用去离子水定容至，制备 个浓度点的标准系列。总磷的浓度分别是：、和 。量取适量标准系列溶液，置 年第 期环 保 科 技 于样品杯中，由进样器按程序依次取样测定。以测定信号值（峰高）为纵坐标，对应的总磷的质量浓度（以 计）为横坐标，绘制校准曲线，相关系数 .。依据 检出限的测定方法确认要求，对低浓度
8、 总磷样品平行测定 次，按以下公式计算出总磷的检出限（）和测定下限，结果如表 所示。（，）其中：平行测定的标准偏差；样品的平行测定次数；（，）。（改进前）（改进后）硫酸溶液；氮气；过硫酸钾溶液；空气；氢氧化钠溶液；表面活性剂溶液；抗坏血酸溶液；钼酸铵溶液；混合反应圈；加热池；透析器；紫外消解器；检测器图 改进前后总磷测定的流程变化示意图表 方法检出限和测定下限单位：名称测试浓度标准偏差 检出限 测定下限总磷；精密度和正确度分别测定高、中和低三种浓度来反映改进后该方法的精密度，高浓度选用 ，中和低浓度分别选用的是 和 ，分别平行测 次，讨论各浓度的相对标准偏差，测定结果如下表，测定平均值分别为：
9、、和 ，相对标准偏差 在 之间。表 标准浓度的测定结果浓度（）测量次数（）平均值（）相对标准偏差 实际水样品的测试：按照试验方法分别对贵州某地表水、地下水、湖库水加标测定，每种水中加入三个不同的标准浓度进行分析，加标后浓度 、和 ，测定结果如下表，三种浓度的加标回收率在 之间。而对有证标准物质的检测是选取了三个不同浓度的有证标准物质，测定结果均在不确定度范围内如表 所示，完全满足环境水质监测质量分析要求。表 加标回收率测度结果样品类型本底值（）加标量（）实测加标量（）（）平均值（）回收率水样 年第 期环 保 科 技 续表 样品类型本底值（）加标量（）实测加标量（）（）平均值（）回收率水样 水样
10、 表 标准物质测试结果样品编号实测加标量（）（）平均值（）标准样品浓度（）相对误差 稀释 倍 结论连续 流动注射分析方法测定地表水、地下水和湖库水中痕量总磷，对标准中的连续 流动注射装置管路和试剂进行优化，在保证了整个反应动力前提下，缩短了样品分析管路，减少了强酸强碱的使用，优化后，总磷线性范围为 ，检出限为 ，测定下限为 ，样品回收率 之间，相对标准偏差（）为 ；此方法避免强酸强碱对分析人员的伤害，提高了工作效率、降低了分析检测成本，能够快速、高效地分析地表水、地下水和湖库水中的痕量总磷。参 考 文 献 孟忠常，杨琼，张明时，等 红枫湖、百花湖水库底质总磷负荷及其对湖泊富营养化贡献 贵州师范
11、大学学报（自然科学版），（）：李辰，汪炎，王本洋 巢湖富营养化问题分析及磷削减研究 安徽化工，（）：法国标准化协会 水质 用钼酸铵分光光度法对磷含量的测定：环境保护部 水质 磷酸盐和总磷的测定 连续流动 钼酸铵分光光度法：，（）：，（）：，（）：环境保护部 水质 总磷的测定 流动注射 钼酸铵分光光度法：杨颖，秦晓光，程祥圣 在线消解 光度法测定污水中的溶解态总磷 光谱实验室，（）：赵萍，陈金辉，肖靖泽 在线消解流动注射光度法测定水中的总磷 生命科学仪器，（）：范丽花，黄振荣 流动注射法测定水中总磷的研究 环境研究与监测，（）：朱红霞，张霖琳，薛荔栋，等 微波消解 离子色谱法测定地表水中痕量总磷 中国环境监测，（）：韦杰，张怡宁，李玲慧 离子色谱法测定地表水中总磷和总氮的含量 环境与发展，（）：徐生丰 离子色谱法测定地表水中总磷 中国测试，（）：郭小颖 水中总磷测定有关问题的探讨 环保科技，（）：杨晶晶 水中总磷含量测试方法的改进 化学工程与装备，（）：黄敏 钼酸铵分光光度法准确测定地表水中总磷的研究 环境科学与管理，（）：年第 期环 保 科 技
