单位波长吸光度改变量-分光光度法测定水样中总磷

潘凤琴

(汕头市环境保护监测站，广东　汕头　515041)



单位波长吸光度改变量-分光光度法测定水样中总磷

潘凤琴

(汕头市环境保护监测站，广东汕头515041)

建立了单位波长吸光度改变量-分光光度法(AVW-S法)，并研究了在减少浊度对总磷测定结果影响中的作用。在筛选的6个波段中，线性关系良好(≥0.9999)，方法检出限在0.002～0.003mg/L之间。实际样品的加标回收率在84.4%～115%范围内。与单波长法(SW-S法)和浊度补偿法(TC-SW-S法)相比，AVW-S法可显著减少样品浊度带来的正干扰，用于实际样品测定时具有更好的准确度。

单位波长吸光度改变量；分光光度法；浊度；总磷；浊度补偿

在水质监测中常把总磷作为一项重要的监测分析项目和水质评价指标。在我国城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中，已对总磷的排放提出了严格的要求，并重新制定了《地面水环境质量标准》和《污水综合排放标准》作为水质评价的重要指标。因此，准确地监测水体中的总磷显得尤为重要。对于水体中总磷的测定，国家标准是用磷钼蓝分光光度法。但在实际样品检测时，检测结果往往受到样品浊度的正干扰，将导致检测结果偏高，甚至出现定性失误。因此建立用于减少甚至消除样品浊度对检测结果干扰的方法非常重要。可用于减少总磷浊度影响的方法一般采用浊度补偿法[1]、消解液过滤法[2-3]或离心法[4-5]以消除浊度对测定的干扰，但这些方法涉及过滤、分离等相对繁琐的步骤，往往不利于批量样品的快速测定。

本研究建立了单位波长吸光度改变量-分光光度法，将其用于含一定浊度实际水样的直接检测。并对比了单波长法和浊度补偿法，结果表明可显著减少样品浊度对检测结果的正干扰，具有更高的精密度和准确度。

1　实　验

1.1仪器与试剂

带光谱扫描功能的UV-2450分光光度计，日本Shimadzu公司；KL-UP-11-20分析型超纯水机，成都唐氏康宁科技发展有限公司；一般民用高压锅。

磷酸盐工作溶液：1.0mg/L,逐级稀释500mg/L磷酸盐标准储备溶液而得。

钒钼酸铵显色剂：溶解13g钼酸铵于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100mL水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300mL50%硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。储存在棕色的玻璃瓶中于约4 ℃保存。

浊度补偿液：混合两份体积的50%硫酸和一份体积的10%抗坏血酸溶液。显色液和浊度补偿液应同一时间配制。

1.2实验步骤

在25mL比色管中，配制浓度为0、0.020，0.040，0.080、0.200、0.400、0.800、1.60mg/L的标准曲线系列溶液。显色15min后，将显色液在10mm比色皿中，以超纯水为参比溶液，在400～780nm波长范围内测定吸光度。光谱数据另存为文本文档，再导入Excel软件中，得到与波长数据相对应的一系列吸光度数据。

水样测定：水样测定采用单波长-分光光度法(SW-S，国家标准[6]中采用的方法)和AVW-S法。比色步骤与标准曲线系列相同。实际样品显色后将在700nm处测得的吸光度扣除TC法在700nm处测得吸光度，再经SW-S法进行定量分析，这种方法称为浊度补偿-单波长-分光光度法(TC-SW-S)。

1.3抗浊度能力测试

为了探讨总磷测定方法在不同浊度水样中的抗浊度能力，取天然浑浊水样，经适量超纯水稀释后得到不同浊度梯度水平的水样，浊度的大小以TC法测定样品在700nm处吸光度的大小进行衡量。对不同浊度水样，按水样测定步骤进行检测，同时进行加标回收实验，总磷加标浓度分别为0.040mg/L和0.080mg/L。检测方法为AVW-S法、SW-S法和TC-SW-S法。

1.4差异显著性分析

通过Orgin7.5 的One-wayANOVA功能对不同处理结果间是否存在显著性差异进行统计分析，显著性水平为0.05。

2　结果与讨论

2.1定量方法介绍

定量方法原理参考文献[7]。筛选拟合波段时，考察因素主要为方法检出限，标准样品和不同浊度水样的加标回收率及不同波段间相对标准偏差(RSD)。方法检出限的判断依据为《HJ168-2010 环境监测：分析方法标准制修订技术导则》。对7个空白加标样品进行平行测定，总磷加标浓度为0.010mg/L。根据HJ168-2010要求，空白加标样品测定结果均值与方法检出限的比值应介于3～5。标准样品选取总磷检测结果为(0.420±0.013)mg/L(No.203416)。不同浊度水样加标回收率控制在80%～120%，同时不同波段间RSD在5.0%以下。综合三者考察因素，符合规定的拟合波长范围有735～765nm，730～770nm，725～775nm，720～780nm，710～775nm和705～775nm共6个波段，详见表1和表2。

2.2标准曲线、方法检出限和标准样品检测

配制总磷的质量浓度分别为0，0.020，0.040，0.080，0.200，0.400，0.800，1.60mg/L，AVW-S法和SW-S法所得拟合方程均有良好的线性关系(r≥0.9999)。测定7个独立的0.010mg/L标准点水样，结果标准偏差的3.143倍作为两种方法检出限(LCD)，测定6个独立的标准样品(No.203416)，总磷检测结果在0.420±0.013mg/L范围内，所得结果见表1。相比于SW-S法，AVW-S法可明显提高精密度，改善方法的重复性。

表1　总磷拟合校准曲线、检出限和标准样品分析结果Table 1　Results of TP fitting calibration curve, detection limits and analysis results of standard reference sample (No.203416)

2.3不同浊度地表水样品检测

对不同浊度的样品，其检测结果的准确度则由不同浊度的地表水样品检测结果进行评价。不少研究[8-9]采用TC法减少浊度对结果的影响，因此本研究中，AVW-S法减少浊度影响的效果，与TC法进行比较。由表2可知，不同浊度的地表水样品，各波段范围内检测结果具有较好的精密度，RSD在5.0%以下。从表3结果可知，采用AVW-S法检测结果显著低于SW-S法的，相似于TC-SW-S法的测得结果，但比TC-SW-S法具有更好的重复性。加标回收率的分析结果表明，SW-S法和TC-SW-S法在较大浊度地表水样品中所得回收率较大，分别为241%和414%。有的回收率分别低至68.3%和52.5%。而AVW-S法所得回收率变化较小，介于85.5%～114%。可见，与SW-S法和TC-SW-S法相比，AVW-S法提高了磷钼蓝分光光度法测定的准确度和精密度。

表2　不同波段范围检测不同浊度地表水样品中 总磷的结果(n=3)Table 2　Analysis results of TP in the surface watersamples with different turbidity during the rangesof different wavelength (n=3)

表3　AVW-S、SW-S和TC-SW-S法检测不同浊度地表水样品中总磷的结果(n=3)Table 3　Analysis results of TP in the surface water samples with different turbidity using AVW-S,SW-S and TC-SW-S methods (n=3)

注：(a)加0.040mg/L总磷;(b)加0.080mg/L总磷。

2.4其它环境水样

对汕头市某处生活污水(废水1)和某处工业污水(废水2)在选定的条件下进行测定(图1)，其分析结果见表4。AVW-S法测得结果较接近TC-SW-S法，明显低于SW-S法。

而且加标回收率在84.4%～115%之间，能满足样品检测要求。但SW-S法和TC-SW-S法所得回收率却随浊度增大而增大，尤其TC-SW-S法在两废水中的加标回收率变化较大，最大值为462%和最少值为49.6%。从而说明AVW-S法更能减少样品浊度对测定结果的影响，有助于提高准确性。

表4　AVW-S、SW-S和TC-SW-S法检测废水样品中总磷的结果(n=3)Table 4　Analysis results of TP in the surface water samples with different turbidity using AVW-S，SW-S and TC-SW-S methods (n=3)

3　结　论

在日常分析中，实际水样的浊度对分光光度法测定总磷的结果会产生一定影响，单波长法(SW-S法)往往导致测定结果偏大。本文所介绍的在水样总磷的监测中，通过筛选出较合适的拟合波长范围，用单位波长吸光度改变量-分光光度法(AVW-S法)对经适当稀释后的不同浊度样品和其它环境水样进行检测，检测结果与SW-S法和浊度补偿法(TC-SW-S法)相比，AVW-S法可显著减少样品对总磷检测结果的正干扰，提高了方法的准确度和精密度。

[1]金筱青,周慧.过硫酸钾-钥锑抗分光光度法测定地表水中总磷的若干影响因素[J].环境监测管理与技术,2002,14(1):38.

[2]刘少波.总磷过硫酸钾-氯化亚锡还原分光光度法过滤问题探讨[J].福建环境,1996,13(3):35.

[3]朱锦媛,庄炎.总磷过硫酸钾-钼锑抗光度法的过滤影响[J].污染防治技术,1995,8(2):121-122.

[4]蔡佑振.环境样品总磷测定方法研究[J].环境保护,1996(4):20-21.

[5]李艳萍,赵瑞坤.离心法去除地表水中浊度对总磷测定的影响[J].环境监测管理与技术,2000,12(3):37.

[6]国家环境保护局.GB11893-89水质 总磷的测定-钼酸铵分光光度法[S].北京:中国标准出版社,1989:188-191.

[7]郭岩,肖亮洪,赖永忠.单位波长吸光度改变量-分光光度法的建立及其在环境样品中铬(VI)的检测应用.冶金分析,2015,35(5):7-15.

[8]尚玲伟,沙玉欣,徐凤琴.测定水中六价铬时消除浊度和色度干扰的方法探讨[J].北方环境,1996,22(2):17-18,27.

[9]李小如,王学俭.测定地表水中总磷时去除浊度干扰的方法比较[J].环境监测管理与技术,2006,18(6):50.

Determination of Total Phosphorus in Water Samples by AbsorbanceVariationofUnitWavelength-spectrophotometry

PAN Feng-qin

(Shantou Environmental Monitoring Station, Guangdong Santou 515041, China)

Anabsorbancevariationofunitwavelength-spectrophometry(AVW-S)methodwasestablished,anditsfunctiontoreducetheinfluenceofsampleturbidityonanalysisresultsoftotalphosphorus(TP)wasdiscussed.Inthe6wavebandscorrelationcoefficientwasgood(≥ 0.9999)andthemethoddetectionlimitswerebetween0.002and0.003mg/L.Therecoveriesofactualsampleswereintherangeof84.4%～115%.Comparedwithsingle-wavelengthspectrophotometric(SW-S)methodandturbiditycompensationspectrophotometric(TC-SW-S)method,AVW-Smethodcouldreducethepositiveinterferencecausedbysampleturbidity,andhavebetteraccuracyforwastewatersamples.

absorbancevariationofunitwavelength;spectrophotometric;turbidity;totalphosphorus;turbiditycompensation

潘凤琴(1985-)，女，助理工程师，硕士研究生，主要从事环境监测工作。

X832

A

1001-9677(2016)013-0149-04