探究地表水总磷测定与浊度干扰去除的方法

屠高琪

摘 要：地表水总磷测定属于水质监测的重要参数，但实际地表水总磷测定期间会因为水体浑浊度影响到实际检测结果，致使检测结果出现偏差。为保证地表水总磷测定结果的可靠性，需要去除浊度干扰，对此，该文主要分析地表水总磷测定与浊度干扰去除方法，结合项目案例，从监测指标、总磷测定方案、浊度去除实验及操作要点、统计方法与结果分析等方面予以分析，保证了地表水总磷测定的准确性与可靠性。

关键词：地表水;总磷测定;浊度干扰;去除方法

中图分类号： X703 文献标志码：A

水体中的藻类植物生长需要磷，水体中磷含量过高可引起海湾赤潮、水体恶臭、湖泊富营养化等问题。通过对地表水总磷测定，可反映出水体营养化污染程度[1]。总磷测定会受到水体浑浊度影响，应去除浊度干扰，本研究结合实例对地表水总磷测定与浊度干扰去除方法予以分析。

1 项目概况

针对某地桥断面地表水总磷测定进行研究。地表水总磷测定参照中国环境监测总站制定的《地表水总磷现场前处理技术规定（施行）》，测定完成后需进行采样区域水样的原水浊度测试，如果水体浊度超过500 NTU，获取的水样还需要离心机离心处理，离心时间2 min，离心速度2 000 r/min [2]。

2 主要监测指标

地表水环境监测以及质量评价过程中有较多的监测项目，涉及pH、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮和总磷等。不同地区根据实际情况还需结合可能污染物进行指标调整，例如重金属指标检测方面可包括铅、砷等。

水体中的磷有多种存在形式，比如焦磷酸盐、缩合磷酸盐、有机团结合磷酸盐等。考虑到该项目中存在磷污染问题，因而重点对总磷结果予以测定。

3 总磷测定方案

确定采样点采集水样，随后立即将样本运至实验室，为保证水样在运输中的稳定性，可在水样中加入盐酸或硫酸等，调整水样pH值≤2。《地表水和污水监测技术规范（HJ/T 91—2002）》中指出在采集水样中加入酸性物质，测定时间可延长至采集后24 h内。

《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法（GB 11893—89）》要求水样在经过硫酸调节pH保存后，样品检测前需要对pH予以调节，使其达到中性程度。地表水中的泥沙量会影响总磷测定结果，因而采样完成后需对样品沉降时间予以控制。样品经过加酸保存且在24 h内测定，不调节样品pH至中性与调节样品pH到中性对应的总磷测定结果较接近，所以加酸保存样品如果在24 h内测定总磷，不需要将pH调节到中性，减少试验操作，降低误差。因地表水中泥沙会吸附总磷，影响到测定结果，样品保存后最好在24 h内完成分析，这样可避免水样中泥沙含量较多对总体测定结果的影响[3]。

考虑到水样总磷测定中，测定结果会受到浊度干扰，除了常规水样总磷测定外，应通过补偿法、离心法予以分析，消除浊度对总磷测定结果的影响，保证测定结果满足《环境水质监测质量保证手册》中的各类要求。

4 浊度去除实验及操作要点

4.1 实验原理

在地表水总磷测定中，国标中给出的方法是钼酸铵分光光度法，该方法应用原理如下：在高温、高压条件下，通过过硫酸钾在中性条件下消解试样，经过氧化反应，实现水样中所有磷向正磷酸盐的转化，在酸性条件下，正磷酸盐、钼酸铵之间产生化学反应，钼盐存在情况下生成磷钼杂多酸后，可快速被抗坏血酸还原，最终形成蓝色的络合物。

正磷酸与钼酸铵的反应式为：

24（NH4）2MoO4+2H3PO4+21H2SO4→2（NH4）3PO4·12MoO3+21（NH4）2SO4+24H2O

钼杂多酸别抗坏血酸还原为钼蓝的反应式：

（NH4）3PO4·12MoO3→（MO2O5·4MoO3）2·H3PO4

钼酸铵分光光度法在地表水中的总磷含量测定方面使用较多，其操作简便，不过总磷测定中需要将所有形态的磷转化为正磷酸盐，在水质复杂的情况下，磷同时有多種存在形态，容易因操作不当影响磷的回收率。如果磷的回收率较低，则测定总磷只是其中部分，引起总磷测定结果偏低，显色反应也会受到影响[4]。

4.2 仪器与试剂

仪器包括：便携式浊度计S-865、分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）、离心机、50 mL具塞磨口刻度管、1 kg/cm2～ 1.5 kg/cm2手提式高压蒸气消毒器。

相关试剂;钼酸盐溶液、5%过硫酸钾、10%抗坏血酸、2 μg/mL磷标准使用液 （临用现配）。浊度-色度补偿液的制备：将2体积（1+1）硫酸与1体积 10% （ m/V） 抗坏血酸混合，检测当天完成该溶液的配制。

4.3 补偿法

整个补偿法包括以下3点。1）消解，按平行实验要求，选择2份样品及试剂空白样，均为25 mL，取样时需要水样自然沉降达到30 min，单独将未沉淀的水样转移，减少干扰，保证水样充分摇匀。水样需要分别通过4 mL过硫酸钾予以消解，取出后静置使其降温变冷后定容到标线位置。标准溶液、试剂空白同样需要实施消解操作。具体消解操作可参照标准处理方法，国标中要求消解时间需要达到30 min，不过有文献报道认为10 min就可以实现完全消解。2）发色，如果水样消解后出现色度或浊度，此时显色效果会受到影响，需要做好校正。发色操作要求向1 mL抗坏血酸中加入一样品，30 s后加入2 mL钼酸盐溶液，保证不同物质的有效融合，室温条件下显色，时间为15 min，将试剂空白作为参照，通过试料吸光度完成吸光度的测定，同时对空白试验组吸光度予以测定;样品显色后需要及时完成吸光度的测定，不同温度条件下显色时间有差异，如15℃时显色可持续30 min，而在室温达到30℃时，显色持续时间会缩短到20 min，室内的环境温度需要控制在10℃～40℃，尽可能在显色后及时测定，有效控制比色时间。3）浊度校正，将3 mL补偿液加入到另一样品中，不用加抗坏血酸以及钼酸盐溶液，然后完成吸光度的测定，即空白试料吸光度，用试料吸光度依次减去空白试料吸光度、空白试验吸光度，通过工作曲线绘制并得到样品总磷浓度。

空白试样进行浊度补偿试验期间，各项操作同样品操作流程以及时间需要保持同步性，只是空白试样不同加入抗坯血酸和钼酸盐。

4.4 离心法

按标准方法操作，消解处理样品，然后常规稀释至对应标线，显色时间为15 min，之后在50 mL离心试管中倒入显色溶液，盖好塞子，按照 3 500 r/min转速予以离心处理，离心时间为10 min，离心完成后将上清液取出并测定吸光度，波长为700 nm，测定吸光度后将空白吸光度扣除，根据工作曲线得到水样的总磷浓度。需要注意的是离心法虽然能够去除浊度干扰，不过对于色度干扰的水样检测，该方法会影响实际结果，需要选择补偿法予以测定。

5 统计方法与结果分析

5.1 确度试验

根据取样点，在原有取样点周边选择6个平行样品，将样品分别加入到磷标准溶液中，浓度为2 μg/mL，然后通过补偿法和离心法进行试验分析，计算加标回收率。

5.2 数据分析

确度试验分析数据见表1，根据表1中的数据与分析，结果显示补偿法及离心法加标回收率、相对标准偏差分别达到 92.6%～102.2%、2.3% 、93.6% ～101.1%、1.8% ，均符合水質监测实验室质量控制指标要求。

6 结论

通过试验分析方法对地表水总磷测定与浊度干扰去除中补偿法与离心法的实际应用效果予以研究，根据数据分析，不管是离心法还是补偿法其最终检测结果均符合实验室质控要求，能够保证总磷检测结果的可靠性，不过从试验操作过程分析，补偿法操作所需要的样品量较多，需要重复操作的内容也较多，无形中会增大工作量，延长检测所需时间。离心法的操作相对简单，能够较少相关操作，保证检测结果出速度更快，可作为首选的浊度干扰去除方法。

参考文献

[1]林舒.水中总磷测定各影响因素的探讨及方法优化[J].中国无机分析化学，2019，9（6）：1-5.

[2]黄芳茹.地表水水质监测总磷的前处理比对研究[J].海峡科学，2019（12）：13-15.

[3]樊勇.浅谈地表水总磷测定过程中去除浊度干扰方法[J].化工管理，2019（15）：59-60.

[4]郑璇，李莉，杨利利，等.钼酸铵分光光度法测定地表水总磷含量的样品采集与预处理[J].化学分析计量，2019，28（1）：103-105.