关于水中总磷常用测定方法的探讨

张琳琳，谷东杰

(中矿(天津)岩矿检测有限公司，天津 300270)

1 引言

水中的磷主要以元素磷、正磷酸盐、缩合磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在[1]。随着各类生活污水和工农业废水的排放，越来越多的磷进入水中,严重影响着生态环境和人类身体健康，环境监测中水质总磷测定是研究领域中非常关注的一个热点。总磷能够反应水体受污染程度，是水体质量评价的一项重要指标。在样品采集保存和实验室测定过程中容易受到各类干扰,历来是水质监测工作中的难点。

目前，国内外测定水中总磷的方法很多，主要有钼酸铵分光光度法/电感耦合等离子体发射光谱法/流动注射分析法和磷钼蓝比色法，但比较常用电感耦合等离子体发射光谱法和钼酸铵分光光度法这两种方法。

2 实验方法简介

电感耦合等离子体发射光谱法测定水中总磷方便快捷。该方法的总磷检出限为0.06mg/L。该方法适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水种总磷的测定。

钼酸铵分光光度法是测定水中总磷的主要方法，是水体环境质量评价中主要推荐方法，广泛应用于水质监测中。该方法适用于地面水、污水和工业废水中总磷的测定，检出限为0.01mg/L。

1.1 实验原理

电感耦合等离子体发射光谱法原理是经消解的样品注入电感耦合等离子体发射光谱仪后，目标元素在等离子体火炬中被气化、电离、激发并辐射出特征谱线，在一定浓度范围内，其特征谱线的强度与元素的浓度呈正比。用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测总磷时激发电位高，并且其特征发射线在短波段，所以对光谱仪的分辨率有较高的要求[2]。

钼酸铵分光光度法原理是在中性条件下过硫酸钾使试样消解，将磷全部氧化为正磷酸盐。酸性条件下，正磷酸盐与钼酸盐反应生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，于700nm波长处测定吸光度。

1.2 实验仪器条件和试剂

1.2.1 仪器条件

本次实验所用仪器为ICAP7400型电感耦合等离子体发射光谱仪(仪器条件：射频功率为1200W，载气流量为0.5mL/min,观测高度为15mm，谱线波长213.6nm)和723型紫外分光光度计。电感耦合等离子体发射光谱法分析各类元素时，影响因素主要有射频功率，载气流量和观测高度，不同的分析项目仪器参数存在一定的差异。紫外分光光度计需要带有30mm比色皿。

1.2.2 试剂

电感耦合等离子体发射光谱法所需试剂：硝酸(优级纯)，高氯酸，磷标准溶液和蒸馏水。

分光光度法所需试剂：过硫酸钾，抗坏血酸，酒石酸锑钾，钼酸铵，磷标准溶液，硫酸和蒸馏水。

1.3 样品制备和测定

电感耦合等离子体发射光谱法：ICP-OES法分析水中总磷时，一般用硝酸进行消解。取摇匀后水样100mL,加入5.0mL,硝酸，再加入2.0mL高氯酸，置于微波消解仪中，按照调好的参考条件消解约1h(消解温度170℃)，后定容到原体积，上机测试。

分光光度法：取25mL摇匀后的水样置于50mL具塞比色管，分别加入4mL过硫酸钾，将具塞比色管的盖塞紧后，用纱布和线(或橡皮筋)将玻璃塞扎紧，置于立式压力蒸汽灭菌器中加热，待压力达到1.1kg/cm2,相应温度为120℃时，保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后，取出自然冷却。之后分别加水稀释至标线。之后向比色管中加入1mL抗坏血酸溶液，混匀。放置30s后再加2mL钼酸盐溶液，充分摇匀，于室温下放置约15min。用30mm比色皿，于700nm波长处，用纯水做参比，测定吸光度。

3 讨论

3.1 实际样品测试结果对比

以采集的地表水作为本次实验的实际样品，以电感耦合等离子体发射光谱法和钼酸铵分光光度法分别测定实际样品，进行结果比较。结果见表1。

表1 实际样品结果对比数据

从测定结果可以看出，用这两种方法测定同一组的4个样品，其测定结果基本一致，两种方法间的相对偏差在要求的范围内。

3.2 实际样品的质控数据对比

用这两种方法进行实际样品比较分析的同时，也进行了标准物质和样品回收率的比较，测定结果见表2和表3。

表2 实际样品质控对比数据

表3 实际样品质控对比数据

由表1、表2和表3可以看出，测试的实际样品、加标回收和标准物质数据结果无显著性差异，两种方法的测试数据相对偏差在要求范围内。

电感耦合等离子体发射光谱法最大的优点是不仅能直接监测无机磷，还能同时监测有机磷[3]。该方法实验过程种只用到硝酸和高氯酸，没有其他污染物，不会给环境带来二次污染。同时，具有介质干扰小，线性范围广和操作步骤简单等优点，尤其适合高浓度、大批量样品的分析检测[4]。

钼酸铵分光光度法测定水中总磷被广泛采用。使用该方法进行分析水中总磷时，浊度-色度补偿，显色时间和显色温度都会对分析结果产生影响[5]。浊度-色度补偿一般用样品空白做浊度-色度补偿。在工作中，如发现含量过高，检测结果超工作曲线最高点，需重新取样分析，这在一定程度上会增加工作量。