影响河湖水体总磷测定方法的分析探讨

杨丽仙 林奕 邓珊珊 杨霂

摘要 总磷是评价水质污染状况的重要指标之一，可反映水体受污染程度和富营养化程度。河湖水体易含有泥沙和藻类聚集，影响总磷的測定。本文通过分析不同自然沉降时间、不同离心处理时间、不同过滤次数对水体浊度和总磷测定值的影响，发现河湖水体的浊度和总磷含量存在正相关性。提出基于不同的水样和测定目的，应有针对性地选择总磷前处理方法，同时比较使用过硫酸钾消解、高氯酸消解、硫酸-硝酸消解3种消解方法对水体总磷测定的影响，分析各消解方法的优劣性，以提高样品测定的精密度和准确度。

关键词 河湖水体;总磷;浊度;前处理;消解

中图分类号：S143.2

文献标识码：B

文章编号：2095-3305（2021）02-159-02

在天然水体和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在。总磷就是水样经消解后各种形态的磷转变为正磷酸盐后测定的结果。不同水体磷元素含量不同，抚仙溯水体清澈且浮游植物较少，水体总磷平均质量浓度为0.01mgL，黄河水体不同河段颗粒物含量不同，总磷的浓度也存在差异，长江中下游部分地区浮游植物较多，水体总磷的濃度也受影响较大，如武山湖、巢湖等湖泊春夏季水体总磷浓度平均值为0.2mgL。由于水体中颗粒物和浮游植物的含量对总磷浓度测定具有明显影响，本文将探究用不同的前处理方法和消解方法来测定总磷含量，以提高检测准确度和精密度，为实验分析提供参考借鉴。

1实验部分

1.1仪器和试剂

仪器有V-1800可见光分光光度

计、2100N台式浊度仪、手提式压力蒸

汽灭菌锅DSX-280A、50mL具塞比色管、移液管、滤纸、锥形瓶、电热板。试剂有：过硫酸钾、钼酸铵、浓硫酸、硝酸、高氯酸、NaOH、抗坏血酸、酒石酸锑钾。

1.2实验方法

1.2.1样品采集、处理分别取2020年10月、11月的采测分离多泥沙水样和星云湖水样进行分析，实验采用自然沉降、离心处理、过滤3种方法对水样进行前处理。这3种方法的水样均须充分混匀，前2种方法主要适用于泥沙含量多、藻类很少的水样;第3种方法适用于泥沙含量少，但藻类聚集的水样。自然沉降时间分别为0.5、1、2、4、6、810、12h;离心处理时间为1、2、3、4、5、6min;过滤采用63pm的过滤筛（网）过滤1次和滤膜过滤1～2次。自然沉降和离心处理后，分别吸取上清液充分摇匀测定浊度和总磷浓度，取其过滤后的溶液来测定。

1.2.2样品的消解在中性条件下用过硫酸钾溶液消解试样，将所含磷全部氧化为正磷酸盐，在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。本实验采用3种不同的消解方法对水样进行消解，比对数据的差异性。所用的水样统一比照环境保护部批号为203979的标准样品，具体操作过程见表1。

1.2.3工作曲线绘制分别用移液管移取0.00、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00mL总磷标准使用液于50mL具塞比色管中，用实验用水定容至25mL，加入4mL过硫酸钾溶液消解并保持30min，取出冷却后加水定容至刻度。再分别加入1.0mL抗坏血酸和2.0mL钼酸铵溶液，显色15min后，以水做参比，由低浓度到高浓度依次测定其吸光度，并以总磷含量（ルg）为横坐标，扣除空白试验的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

1.2.4样品的测定分别将处理后的水样取25mL于50mL具塞比色管中，同时取25mL蒸馏水做空白试验，其余操作步骤与绘制标准曲线相同，样品测量结束后根据标准曲线和空白试验吸光度计算总磷含量。

2结果分析

2.1不同自然沉降时间和离心时间浊度、总磷的含量

2.1.1自然沉降2个采测分离多泥沙水样不同自然沉降时间浊度和总磷的测定值见表2。

2.1.2离心处理2个采测分离多泥沙水样不同离心时间浊度和总磷测定值见表3。

随着样品自然沉降时间和离心时间的增加，泥沙沉降量増大，上层非沉降部分的泥沙量降低，样品的浊度和总磷的测定值均有所下降，且呈现正相关。自然沉降12h后与离心处理5min后水样的浊度和总磷测定值基本样。对比自然沉降和离心处理的两个水样，可以看出自然沉降2h的水样总磷测定值相当于离心处理2min的测定值;自然沉降6h的水样相当于离心处理3min的测定值;自然沉降12h的水样相当于离心处理5～6min的测定值。

2.2不同过滤次数总磷的含量

取4个星云湖水样分别过滤3次后测量发现，现场过滤1次4个水样浓度均是0.22mgL，比原水测量低006mg/L，实验室过滤1～2次，浓度几乎保持不变。

2.3不同消解方法总磷的含量使用质控样品（编号：203979;浓度：0.804±0.029mgL），按3种消解方法的实验操作步骤进行消解，同时做不消解对比实验，每种消解方法进行5次平行测定，测定结果见表4。

实验结果表明，质控样消解与不消解总磷测定值差异较大，不消解测定值严重偏低。通过3种消解方法測定的5组总磷值均在质控样保证值范围内，符合实验室质量控制要求。同时对比工作曲线，几种处理方法所得工作曲线吸光度值波动不大，最大误差不超过5%，属于正常的系统误差，曲线的斜率和截距也无显著性差异，标准曲线相关性较好。

3结论和建议

通过实验分析，水体中泥沙含量与水样浊度呈正相关，水样浊度直接影响总磷测定值。为准确分析水体总磷含量，尤其是河湖水体的总磷含量，须在采集水样时做好前处理工作，严格按照总磷的采集方法进行采样門。采集后的水样须做3次原水浊度测试，取其中位值.对原水浊度《500NIU的水样自然沉降0.5～1h后取其上清液;对原水浊度≥500NIU的水样离心处理2mim后取其上清液;对于藻类聚集的水样用63pm的过滤筛（网）过滤1～2次后取其过滤液。实验分析时再进行浊度色度补偿分析。

针对3种不同的消解方法，虽然工作曲线线性相关性较好，样品消解完全，系统误差小，质控样的测定结果也符合实验室质控要求，但高氯酸消解和硫酸-硝酸消解易发生安全隐患。鉴于过硫酸钾消解试剂用量小，操作简便，成本低，安全性能好，准确度高的优点，可主要应用于水体总磷的测定中。

参考文献

[1]陈孟，高山，杨柳燕.前处理方法对水体总磷测定值的影响研究环境监控与预警，2020，12（2）：1-5

[2]中华人民共和国国家环境保护标准.水质总磷的测定钼酸铵分光光度法[S]国家环境保护局，1989

[3]国家环境保护总局，水和废水监测分析方法编委会.水和废水分析监测方法[M].4版，北京：中国环境科学出版社，2002

[4]判常奋，丰水期地表河流水中泥沙沉降时间对总磷样品測定结果的影响分析[J]环境科学导刊，2010，29（5）：95-96.

责任编辑：黄艳飞