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对环境监测中水质总磷测定标准方法的探讨

2021.4.16


1 引言   目前,在环境监测中,水质总磷的测定标准方法主要是GB11893-89《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》[1](以下简写为GB11893-89)。笔者在测定水质总磷时,按照该标准用3 cm比色皿绘制工作曲线,曲线主体部分的吸光度不在光度法的最佳范围0.1~0.7内,无法得到符合质控要求的工作曲线,即工作曲线r≥0.9990,从而发现该标准有需要完善的地方。笔者对此进行了一些探讨,改用2 cm比色皿绘制工作曲线,把曲线主体部分吸光度控制在0.1~0.7之内,实验结果证明解决了前述问题。   2 在环境监测中测定水质总磷工作及其方法标准的选定   在环境监测中测定水质总磷的工作是一种常规性的工作。这项工作包括地表水、污水和工业废水中总磷的测定。磷是评价水质的重要指标。测定水质中的总磷就是非常必要非常重要的。   环境监测测定水质中总磷的方法主要是GB11893-89。一是根据《水和废水监测分析方法》[2],测定总磷可以采用离子色谱法、钼锑抗光度法亦即钼酸铵分光光度法、氯化亚锡还原钼蓝法、孔雀绿-磷钼杂多酸法、罗丹明6G(Rh6G)荧光分光光度法。其中钼锑抗光度法为(A)类,也是《水和废水监测分析方法》指定的唯一的(A)类,离子色谱法和孔雀绿-磷钼杂多酸法为(B)类,罗丹明6G(Rh6G)荧光分光光度法灵敏度最高。二是根据《水和废水监测分析方法》,该书所列方法分为三类,A类、B类和C类,其中A类最优先使用,B类次之,C类是最不优先使用,是试用的方法。总磷的测定只有钼锑抗分光光度法为(A)类,应该优先采用。所以,测定地表水水中总磷标准方法优先采用钼锑抗光度法。三是有许多现行的环境水质标准和污水排放标准,其配套的监测总磷的方法标准,都是GB11893-89。比如地表水环境质量标准GB3838-2002《地表水环境质量标准》,污水的综合排放标准GB8978-1996《污水综合排放标准》,城镇污水厂的排放标准18918-《城镇污水处理厂污染物排放标准》等,其中测定总磷的标准方法均指定用GB11893-89。四是GB11893-89,其中专门说明:本标准适用于地面水,污水和工业废水。五是笔者在环境监测日常工作中,根据行业的质量保证手册和技术规范要求测定水质中总磷,主要是采用GB11893-89。总之,在环境监测中,测定水质中总磷的方法,主要是GB11893-89,而且环保部门把它定格成为方法标准。   3 GB11893-89中测定水质总磷方法概要   在该标准方法中总磷测定的原理及其测定范围。样品预处理:水质中的磷以多种价态形式存在,因此,第一步是对水样进行预处理,把水样中几乎都以各种磷酸盐的形式存在的磷转化成正磷酸盐。预处理可以采用过硫酸钾消解法和硝酸-高氯酸消解法。测定原理:在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,生成蓝色络合物,通常即称磷钼蓝。测定范围:取25 mL试料,最低检出浓度为0.01 mg/L,测定上限为0.6 mg/L。   监测分析过程。根据 GB/T11893-1989,该方法的基本分析步骤:①量取一定数量的试料水样,用过硫酸钾(或者硝酸-高氯酸)作氧化剂,进行消解,达到预处理的目的。②取适当数量的经过消解的试料水样,定容到50 mL,加1 mL抗坏血酸溶液(100 g/L)混匀,30 s后加2 mL钼酸盐溶液(溶解13 g钼酸铵于100 mL水中,溶解0.35 g酒石酸锑钾于100 mL水中,依次将上述溶液加到1+1浓度的300 mL硫酸溶液中)充分混匀,进行发色。③分光光度测量,将经过发色的水样,在室温下放置15 min后,使用30 mm比色皿,在700 nm波长下,以水做参比,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,从工作曲线上查得磷的含量。④工作曲线的绘制,取7支50 mL具塞刻度比色管,分别加入0.0,0.50,1.00,3.00,5.00,10.0,15.0 mL磷酸盐标准溶液(2.00 μg/mL),加水至25mL,然后按照上述做试料水样步骤进行处理,以水为参比,测定吸光度,扣除空白试验的吸光度,和对应的磷的含量绘制工作曲线。五是结果计算,总磷含量以C(mg/L)表示,按照下式计算:c=m/v,式中:m为试样测得含磷量,μg;v为测定用试样体积,mL。   精密度与准确度。13个化验室测定(过硫酸钾消解)含磷2.06 mg/L的统一样品,重复性:实验室内相对标准偏差为0.75%;再现性:实验室间相对标准偏差为1.5%;准确度:相对误差为+1.9%。   4 按照GB11893-89用3 cm玻璃比色皿绘制工作曲线的实验结果   取7支具塞(磨口)50 mL刻度管,分别加入0.0,0.50,1.00,3.00,5.00,10.0,15.0 mL磷酸盐标准溶液,该磷酸盐浓度为2.00 μg/mL,用过硫酸钾为氧化剂消解,定容50 mL,室温下显色15 min,分光光度计选用723型,以水为参比,在700 nm波长下测定吸光度。扣除空白实验的吸光度后,和对应的磷的含量绘制工作曲线。经过10批数据的实验,取平均值绘制工作曲线,得到表1数据,其曲线方程:y=0.0281x+0.0163 r=0.9971。
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