單位波長吸光度改變量-分光光度法測定水樣中總磷

潘鳳琴

(汕頭市環境保護監測站，廣東　汕頭　515041)

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單位波長吸光度改變量-分光光度法測定水樣中總磷

潘鳳琴

(汕頭市環境保護監測站，廣東汕頭515041)

建立了單位波長吸光度改變量-分光光度法(AVW-S法)，并研究了在減少濁度對總磷測定結果影響中的作用。在篩選的6個波段中，線性關系良好(≥0.9999)，方法檢出限在0.002～0.003mg/L之間。實際樣品的加標回收率在84.4%～115%范圍內。與單波長法(SW-S法)和濁度補償法(TC-SW-S法)相比，AVW-S法可顯著減少樣品濁度帶來的正干擾，用于實際樣品測定時具有更好的準確度。

單位波長吸光度改變量；分光光度法；濁度；總磷；濁度補償

在水質監測中常把總磷作為一項重要的監測分析項目和水質評價指標。在我國城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)中，已對總磷的排放提出了嚴格的要求，并重新制定了《地面水環境質量標準》和《污水綜合排放標準》作為水質評價的重要指標。因此，準確地監測水體中的總磷顯得尤為重要。對于水體中總磷的測定，國家標準是用磷鉬藍分光光度法。但在實際樣品檢測時，檢測結果往往受到樣品濁度的正干擾，將導致檢測結果偏高，甚至出現定性失誤。因此建立用于減少甚至消除樣品濁度對檢測結果干擾的方法非常重要。可用于減少總磷濁度影響的方法一般采用濁度補償法[1]、消解液過濾法[2-3]或離心法[4-5]以消除濁度對測定的干擾，但這些方法涉及過濾、分離等相對繁瑣的步驟，往往不利于批量樣品的快速測定。

本研究建立了單位波長吸光度改變量-分光光度法，將其用于含一定濁度實際水樣的直接檢測。并對比了單波長法和濁度補償法，結果表明可顯著減少樣品濁度對檢測結果的正干擾，具有更高的精密度和準確度。

1　實　驗

1.1儀器與試劑

帶光譜掃描功能的UV-2450分光光度計，日本Shimadzu公司；KL-UP-11-20分析型超純水機，成都唐氏康寧科技發展有限公司；一般民用高壓鍋。

磷酸鹽工作溶液：1.0mg/L,逐級稀釋500mg/L磷酸鹽標準儲備溶液而得。

釩鉬酸銨顯色劑：溶解13g鉬酸銨于100mL水中。溶解0.35g酒石酸銻氧鉀于100mL水中。在不斷攪拌下，將鉬酸銨溶液徐徐加到300mL50%硫酸中，加酒石酸銻氧鉀溶液并且混合均勻。儲存在棕色的玻璃瓶中于約4 ℃保存。

濁度補償液：混合兩份體積的50%硫酸和一份體積的10%抗壞血酸溶液。顯色液和濁度補償液應同一時間配制。

1.2實驗步驟

在25mL比色管中，配制濃度為0、0.020，0.040，0.080、0.200、0.400、0.800、1.60mg/L的標準曲線系列溶液。顯色15min后，將顯色液在10mm比色皿中，以超純水為參比溶液，在400～780nm波長范圍內測定吸光度。光譜數據另存為文本文檔，再導入Excel軟件中，得到與波長數據相對應的一系列吸光度數據。

水樣測定：水樣測定采用單波長-分光光度法(SW-S，國家標準[6]中采用的方法)和AVW-S法。比色步驟與標準曲線系列相同。實際樣品顯色后將在700nm處測得的吸光度扣除TC法在700nm處測得吸光度，再經SW-S法進行定量分析，這種方法稱為濁度補償-單波長-分光光度法(TC-SW-S)。

1.3抗濁度能力測試

為了探討總磷測定方法在不同濁度水樣中的抗濁度能力，取天然渾濁水樣，經適量超純水稀釋后得到不同濁度梯度水平的水樣，濁度的大小以TC法測定樣品在700nm處吸光度的大小進行衡量。對不同濁度水樣，按水樣測定步驟進行檢測，同時進行加標回收實驗，總磷加標濃度分別為0.040mg/L和0.080mg/L。檢測方法為AVW-S法、SW-S法和TC-SW-S法。

1.4差異顯著性分析

通過Orgin7.5 的One-wayANOVA功能對不同處理結果間是否存在顯著性差異進行統計分析，顯著性水平為0.05。

2　結果與討論

2.1定量方法介紹

定量方法原理參考文獻[7]。篩選擬合波段時，考察因素主要為方法檢出限，標準樣品和不同濁度水樣的加標回收率及不同波段間相對標準偏差(RSD)。方法檢出限的判斷依據為《HJ168-2010 環境監測：分析方法標準制修訂技術導則》。對7個空白加標樣品進行平行測定，總磷加標濃度為0.010mg/L。根據HJ168-2010要求，空白加標樣品測定結果均值與方法檢出限的比值應介于3～5。標準樣品選取總磷檢測結果為(0.420±0.013)mg/L(No.203416)。不同濁度水樣加標回收率控制在80%～120%，同時不同波段間RSD在5.0%以下。綜合三者考察因素，符合規定的擬合波長范圍有735～765nm，730～770nm，725～775nm，720～780nm，710～775nm和705～775nm共6個波段，詳見表1和表2。

2.2標準曲線、方法檢出限和標準樣品檢測

配制總磷的質量濃度分別為0，0.020，0.040，0.080，0.200，0.400，0.800，1.60mg/L，AVW-S法和SW-S法所得擬合方程均有良好的線性關系(r≥0.9999)。測定7個獨立的0.010mg/L標準點水樣，結果標準偏差的3.143倍作為兩種方法檢出限(LCD)，測定6個獨立的標準樣品(No.203416)，總磷檢測結果在0.420±0.013mg/L范圍內，所得結果見表1。相比于SW-S法，AVW-S法可明顯提高精密度，改善方法的重復性。

表1　總磷擬合校準曲線、檢出限和標準樣品分析結果Table 1　Results of TP fitting calibration curve, detection limits and analysis results of standard reference sample (No.203416)

2.3不同濁度地表水樣品檢測

對不同濁度的樣品，其檢測結果的準確度則由不同濁度的地表水樣品檢測結果進行評價。不少研究[8-9]采用TC法減少濁度對結果的影響，因此本研究中，AVW-S法減少濁度影響的效果，與TC法進行比較。由表2可知，不同濁度的地表水樣品，各波段范圍內檢測結果具有較好的精密度，RSD在5.0%以下。從表3結果可知，采用AVW-S法檢測結果顯著低于SW-S法的，相似于TC-SW-S法的測得結果，但比TC-SW-S法具有更好的重復性。加標回收率的分析結果表明，SW-S法和TC-SW-S法在較大濁度地表水樣品中所得回收率較大，分別為241%和414%。有的回收率分別低至68.3%和52.5%。而AVW-S法所得回收率變化較小，介于85.5%～114%。可見，與SW-S法和TC-SW-S法相比，AVW-S法提高了磷鉬藍分光光度法測定的準確度和精密度。

表2　不同波段范圍檢測不同濁度地表水樣品中 總磷的結果(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法檢測不同濁度地表水樣品中總磷的結果(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總磷;(b)加0.080mg/L總磷。

2.4其它環境水樣

對汕頭市某處生活污水(廢水1)和某處工業污水(廢水2)在選定的條件下進行測定(圖1)，其分析結果見表4。AVW-S法測得結果較接近TC-SW-S法，明顯低于SW-S法。

而且加標回收率在84.4%～115%之間，能滿足樣品檢測要求。但SW-S法和TC-SW-S法所得回收率卻隨濁度增大而增大，尤其TC-SW-S法在兩廢水中的加標回收率變化較大，最大值為462%和最少值為49.6%。從而說明AVW-S法更能減少樣品濁度對測定結果的影響，有助于提高準確性。

表4　AVW-S、SW-S和TC-SW-S法檢測廢水樣品中總磷的結果(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　結　論

在日常分析中，實際水樣的濁度對分光光度法測定總磷的結果會產生一定影響，單波長法(SW-S法)往往導致測定結果偏大。本文所介紹的在水樣總磷的監測中，通過篩選出較合適的擬合波長范圍，用單位波長吸光度改變量-分光光度法(AVW-S法)對經適當稀釋后的不同濁度樣品和其它環境水樣進行檢測，檢測結果與SW-S法和濁度補償法(TC-SW-S法)相比，AVW-S法可顯著減少樣品對總磷檢測結果的正干擾，提高了方法的準確度和精密度。

[1]金筱青,周慧.過硫酸鉀-鑰銻抗分光光度法測定地表水中總磷的若干影響因素[J].環境監測管理與技術,2002,14(1):38.

[2]劉少波.總磷過硫酸鉀-氯化亞錫還原分光光度法過濾問題探討[J].福建環境,1996,13(3):35.

[3]朱錦媛,莊炎.總磷過硫酸鉀-鉬銻抗光度法的過濾影響[J].污染防治技術,1995,8(2):121-122.

[4]蔡佑振.環境樣品總磷測定方法研究[J].環境保護,1996(4):20-21.

[5]李艷萍,趙瑞坤.離心法去除地表水中濁度對總磷測定的影響[J].環境監測管理與技術,2000,12(3):37.

[6]國家環境保護局.GB11893-89水質 總磷的測定-鉬酸銨分光光度法[S].北京:中國標準出版社,1989:188-191.

[7]郭巖,肖亮洪,賴永忠.單位波長吸光度改變量-分光光度法的建立及其在環境樣品中鉻(VI)的檢測應用.冶金分析,2015,35(5):7-15.

[8]尚玲偉,沙玉欣,徐鳳琴.測定水中六價鉻時消除濁度和色度干擾的方法探討[J].北方環境,1996,22(2):17-18,27.

[9]李小如,王學儉.測定地表水中總磷時去除濁度干擾的方法比較[J].環境監測管理與技術,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

潘鳳琴(1985-)，女，助理工程師，碩士研究生，主要從事環境監測工作。

X832

A

1001-9677(2016)013-0149-04