潘鳳琴

(汕頭市環(huán)境保護監(jiān)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(huán)境保護監(jiān)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(jié)果影響中的作用。在篩選的6個波段中，線性關(guān)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(biāo)回收率在84.4%～115%范圍內(nèi)。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(zhǔn)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(zhì)監(jiān)測中常把總磷作為一項重要的監(jiān)測分析項目和水質(zhì)評價指標(biāo)。在我國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中，已對總磷的排放提出了嚴(yán)格的要求，并重新制定了《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》作為水質(zhì)評價的重要指標(biāo)。因此，準(zhǔn)確地監(jiān)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(biāo)準(zhǔn)是用磷鉬藍(lán)分光光度法。但在實際樣品檢測時，檢測結(jié)果往往受到樣品濁度的正干擾，將導(dǎo)致檢測結(jié)果偏高，甚至出現(xiàn)定性失誤。因此建立用于減少甚至消除樣品濁度對檢測結(jié)果干擾的方法非常重要?？捎糜跍p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(jié)果表明可顯著減少樣品濁度對檢測結(jié)果的正干擾，具有更高的精密度和準(zhǔn)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(fā)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)測定吸光度。光譜數(shù)據(jù)另存為文本文檔，再導(dǎo)入Excel軟件中，得到與波長數(shù)據(jù)相對應(yīng)的一系列吸光度數(shù)據(jù)。

水樣測定：水樣測定采用單波長-分光光度法(SW-S，國家標(biāo)準(zhǔn)[6]中采用的方法)和AVW-S法。比色步驟與標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)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?jié)岫饶芰y試

為了探討總磷測定方法在不同濁度水樣中的抗?jié)岫饶芰?，取天然渾濁水樣，?jīng)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(biāo)回收實驗，總磷加標(biāo)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(jié)果間是否存在顯著性差異進行統(tǒng)計分析，顯著性水平為0.05。

2　結(jié)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(biāo)準(zhǔn)樣品和不同濁度水樣的加標(biāo)回收率及不同波段間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。方法檢出限的判斷依據(jù)為《HJ168-2010 環(huán)境監(jiān)測：分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》。對7個空白加標(biāo)樣品進行平行測定，總磷加標(biāo)濃度為0.010mg/L。根據(jù)HJ168-2010要求，空白加標(biāo)樣品測定結(jié)果均值與方法檢出限的比值應(yīng)介于3～5。標(biāo)準(zhǔn)樣品選取總磷檢測結(jié)果為(0.420±0.013)mg/L(No.203416)。不同濁度水樣加標(biāo)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(guī)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(biāo)準(zhǔn)曲線、方法檢出限和標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測

配制總磷的質(zhì)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(guān)系(r≥0.9999)。測定7個獨立的0.010mg/L標(biāo)準(zhǔn)點水樣，結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差的3.143倍作為兩種方法檢出限(LCD)，測定6個獨立的標(biāo)準(zhǔn)樣品(No.203416)，總磷檢測結(jié)果在0.420±0.013mg/L范圍內(nèi)，所得結(jié)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(fù)性。

表1　總磷擬合校準(zhǔn)曲線、檢出限和標(biāo)準(zhǔn)樣品分析結(jié)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(jié)果的準(zhǔn)確度則由不同濁度的地表水樣品檢測結(jié)果進行評價。不少研究[8-9]采用TC法減少濁度對結(jié)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(nèi)檢測結(jié)果具有較好的精密度，RSD在5.0%以下。從表3結(jié)果可知，采用AVW-S法檢測結(jié)果顯著低于SW-S法的，相似于TC-SW-S法的測得結(jié)果，但比TC-SW-S法具有更好的重復(fù)性。加標(biāo)回收率的分析結(jié)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(lán)分光光度法測定的準(zhǔn)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(jié)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(jié)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(huán)境水樣

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

而且加標(biāo)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(biāo)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(jié)果的影響，有助于提高準(zhǔn)確性。

表4　AVW-S、SW-S和TC-SW-S法檢測廢水樣品中總磷的結(jié)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(jié)　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(jié)果會產(chǎn)生一定影響，單波長法(SW-S法)往往導(dǎo)致測定結(jié)果偏大。本文所介紹的在水樣總磷的監(jiān)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(jīng)適當(dāng)稀釋后的不同濁度樣品和其它環(huán)境水樣進行檢測，檢測結(jié)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(jié)果的正干擾，提高了方法的準(zhǔn)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(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),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(huán)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(shù),1995,8(2):121-122.

[4]蔡佑振.環(huán)境樣品總磷測定方法研究[J].環(huán)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(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2000,12(3):37.

[6]國家環(huán)境保護局.GB11893-89水質(zhì) 總磷的測定-鉬酸銨分光光度法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)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(huán)境樣品中鉻(VI)的檢測應(yīng)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(huán)境,1996,22(2):17-18,27.

[9]李小如,王學(xué)儉.測定地表水中總磷時去除濁度干擾的方法比較[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),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(huán)境監(jiān)測工作。

X832

A

1001-9677(2016)013-0149-04