聚合物泥漿廢水中總磷的測定

徐冬梅　曹艷秀

聚合物泥漿廢水中總磷的測定

徐冬梅曹艷秀

一、引言

總磷是指水體中各種形態的磷的總量，是反映水體受污染程度和湖庫水體富營養化程度的重要指標之一。水體中含磷量的增加會導致水體質量下降，特別是湖庫水體，由于含磷量的增加，使水體中浮游生物和藻類大量繁殖而消耗水中溶解氧，從而加速湖庫水體的富營養化。因此，準確測定水體中總磷含量非常重要。總磷的監測分析一般有兩個步驟：一是預處理，即將水樣中不同形態的磷轉化為正磷酸鹽，二是測定正磷酸鹽。目前，國內外檢測水中總磷的方法很多，預處理方法主要有電爐或電熱板消解法、壓力鍋加熱消解法、微波消解法和紫外光氧化消解法，測定方法主要有鉬酸銨分光光度法、氯化亞錫還原鉬藍法，孔雀綠-磷鉬雜多酸法以及羅丹明熒光分光光度法等。《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893—1989）中所采用的方法是過硫酸鉀氧化-鉬酸銨分光光度法，環境監測人員應全面掌握這種分析方法，本文即是采用該方法分析特殊水樣的有關問題進行探討。

二、實驗部分

1.主要儀器和試劑

壓力蒸汽滅菌鍋；723N分光光度計；5%過硫酸鉀溶液；10%抗壞血酸；鉬酸鹽溶液。

2.實驗步驟

（1）工作曲線的繪制

具體見《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893—1989）中“工作曲線的繪制”。以蒸餾水為參比，測定吸光度。扣除空白試驗的吸光度后，和對應總磷的含量繪制工作曲線。回歸方程為：y=0.0291x+0.0027，相關系數r=1.0000。總磷標準曲線見圖1。

（2）樣品測定

取適量水樣于50mL比色管中，用蒸餾水稀釋至25mL，向各管中加入5%過硫酸鉀溶液，加塞后管口用紗布扎緊，置于壓力蒸汽滅菌鍋內，待壓力上升至1.1kg/cm2（相應溫度為120℃），保持30min后停止加熱。待壓力表指針回零后，取出放冷，用蒸餾水稀釋至50mL，先后向比色管中加入1mL10%抗壞血酸溶液，混勻，30s后加入2mL鉬酸鹽溶液，放置顯色。用30mm比色皿于700nm波長處，以蒸餾水為參比，測定吸光度。扣除空白試驗的吸光度后，從工作曲線上查得總磷的含量。

三、結果與討論

1.硝酸—高氯酸消解

該方法消解過程中產生大量的酸霧，存在著不安全的因素而且消解過程耗時長。同時，消解后的試樣酸度大，需要調節pH，耗時長。所以不宜采用。

2.過硫酸鉀消解法

圖1　總磷工作曲線圖

過硫酸鉀法操作簡單快速，成本低，是用的最多的消解法。該法一定要確保加入的過硫酸鉀足量，以保證樣品中的磷均被轉化為正磷酸鹽。

3.聚合物泥漿廢水的取樣量

取5份不同體積聚合物泥漿廢水于50mL比色管中，用蒸餾水稀釋至25mL，向各管中加入4mL5%過硫酸鉀溶液，置于壓力蒸汽滅菌鍋內消解。消解后的樣品有殘渣，經濾紙（用蒸餾水充分洗滌）過濾后，用蒸餾水稀釋至50mL，發色測定。測定結果見表1。

由表1可見，隨著樣品取樣量的減少，聚合物泥漿廢水的總磷測定濃度在增加。由此可判斷，該聚合物泥漿廢水中含有還原性物質，在消解過程中消耗了過硫酸鉀，導致水樣中磷元素消解不完全。因此，在遇到特殊水樣，尤其是消解后有殘渣的，要引起重視，一定要做到過硫酸鉀加入足量。可以通過增加過硫酸鉀加入量，也可以通過減少取樣體積，以保證過硫酸鉀加入足量。

4.過硫酸鉀加入量

取5份相同體積聚合物泥漿廢水于50mL比色管中，用蒸餾水稀釋至25mL，分別加入5%過硫酸鉀溶液不同體積，其余步驟同上。同時，做對應的空白試驗和標準樣品（203955），測定結果見表2。

由表2可見，消解時，隨著比色管中液體體積的增加，空白吸光值、標樣濃度均沒有明顯改變，且標樣測定值均在標準值范圍內。隨著過硫酸鉀加入量的增加，空白吸光值、標樣濃度均沒有明顯改變，且標樣測定值均在標準值范圍內。過硫酸鉀用量對廢水測定結果有影響，但用量增至12mL后，對測定結果影響不大；用量增至20mL后，測定結果變小是由于此時消解時比色管中液體體積過大（為45mL），且反應比較劇烈，有部分樣品損失，從而導致結果偏低。

由上述分析可知，消解時比色管中液體體積對總磷測定結果無明顯影響但液體體積過大可能會因為反應劇烈有部分樣品損失，導致結果偏低。消解時一定要保證加入的過硫酸鉀足量，否則結果會偏低或不可靠。對于復雜廢水樣品，尤其是含有大量還原性物質的樣品可以通過加入濃度較高的過硫酸鉀溶液來保證加入的過硫酸鉀足量，又可避免由于液體體積過大導致的結果偏低。

表1　不同取樣體積的測定結果比較表

表2　不同過硫酸鉀用量測定結果的比較表

表3　室溫下顯色時間與吸光度的關系表

5.顯色持續時間

國標GB11893—1989中提到總磷水樣的顯色時間為室溫下15min。日常分析實驗中，往往由于樣品量比較多，部分樣品的顯色時間會遠遠大于室溫下15min在此探討了顯色持續時間對樣品測定結果的影響。實驗結果表明，室溫下，顯色時間在15～90min，樣品吸光度、濃度無明顯變化。測定結果見表3。

四、結語

《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893—1989）規定了用過硫酸鉀（硝酸-高氯酸）為氧化劑，用鉬酸銨分光光度法測定總磷。只有熟悉和掌握該方法，才能避免出現誤差，提供可靠的分析數據。在遇到特殊水樣，尤其是不能完全消解的樣品，可以通過稀釋、做加標回收來判斷測定結果的可靠性。實驗分析時，一定要保證加入過硫酸鉀是足量的消解時比色管中液體體積對總磷測定結果無明顯影響，但液體體積過大可能會因為反應劇烈，有部分樣品損失，導致結果偏低。顯色時間在15～90min，測定結果無明顯變化，因此，樣品量較多時也可以同時顯色測定

（作者單位：安徽省環境監測中心站230071淮河流域水資源保護局233000）