盧冬鳳
(福建省三明環(huán)境監(jiān)測中心站 福建三明 365000)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,總磷的測定方法越來越多,代表方法包括離子色譜法、ICP-MS法、鉬銻抗分光光度法、過硫酸鉀消解法、孔雀綠磷鉬雜多酸分光光度法、硝酸—高氯酸消解法、流動注射微波在線消解法和ICP-AES法等[1]。每種方法都有各自的技術(shù)特點和應(yīng)用條件,尤其是最新的測定方法如烘箱法、微波消解法、水浴消解法,具有靈敏度高、檢測限低、精密度和回收率好等優(yōu)點,同時因為技術(shù)、實施過程等因素導(dǎo)致其儀器價格昂貴,不利于在養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用中推廣。綜合而言,常采用鉬酸銨分光光度法進(jìn)行總磷測定。
從養(yǎng)殖業(yè)廢水中進(jìn)行取樣時要充分搖勻,以保證得到的試樣中溶解部分和懸浮部分較為平均,使其更具有代表性。在對水樣進(jìn)行預(yù)處理時可采用最新的方法,包括烘箱法、微波消解法、過硫酸鉀消解法和水浴消解法等,其中最常用的為過硫酸鉀消解法,這些方法操作簡單、消解時間短,且具有一定的可靠性和安全性[2]。
本文以最常見的干擾及消除進(jìn)行討論,例如色度、濁度、pH值和有機(jī)物。
1.色度與濁度干擾與消解
當(dāng)養(yǎng)殖業(yè)廢水水樣中有色度、濁度時需要進(jìn)行濁度校正。常用的校正方法包括補(bǔ)償法、過濾法和離心法等,通過方法比較發(fā)現(xiàn)用補(bǔ)償法去除濁度時需要大量的樣品和工作時間;使用過濾法消除濁度時需要嚴(yán)格注意濾紙含磷帶來的誤差,還要做空白試驗;過濾法和離心法無法消除水樣中的色度,只能去除濁度,但可以結(jié)合補(bǔ)償法同時應(yīng)用[3]。
2.pH值的影響
根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)水樣中pH值小于2時可對總磷產(chǎn)生負(fù)干擾,pH值大于13時產(chǎn)生正干擾。對于pH的測定可通過在水樣中加入甲基橙指示劑和NaOH溶液,通過不斷調(diào)節(jié)至紅色褪去后完成測定。
3.有機(jī)物的影響
當(dāng)養(yǎng)殖業(yè)廢水水樣中含有過多的有機(jī)物時,會通過消耗K2S2O8而對總磷的測定產(chǎn)生干擾。例如當(dāng)COD大于500mg/L時,會對總磷的測定值產(chǎn)生較大偏差。因為,為減小干擾程度,可通過使用HNO3-HClO4體系對廢水樣品進(jìn)行消解。
1.試劑的配制、保存與改進(jìn)
在使用鉬酸銨分光光度法進(jìn)行總磷測定時,通常采用的試劑包括抗壞血酸、鉬酸銨溶液、磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液和過硫酸鉀溶液等。(1)在使用抗壞血酸溶液時,因其容易在高溫和強(qiáng)光下氧化,故要使用棕色試劑瓶進(jìn)行存儲,并放在陰冷處。(2)在進(jìn)行鉬酸銨溶液的配制時要將鉬酸銨緩慢倒入硫酸溶液中,如果速度過快就會使顯色不充分。該溶液使用棕色試劑瓶進(jìn)行貯存,在《水和廢水監(jiān)測分析方法》中規(guī)定鉬酸銨試劑在4℃可保存6個月,實際操作中,鉬酸銨溶液的顏色只要不發(fā)生輕微變藍(lán)是可用的,其曲線線性及質(zhì)控都能滿足分析方法要求。(3)在使用磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液和磷標(biāo)準(zhǔn)使用液時要注意,磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液可長時間貯存于玻璃瓶中,磷標(biāo)準(zhǔn)使用液應(yīng)使用當(dāng)天配制。(4)對于濁度-色度補(bǔ)償液也要現(xiàn)用現(xiàn)配。
2.標(biāo)準(zhǔn)曲線與工作曲線的制作
通過研究實驗比較總磷標(biāo)液經(jīng)消解和不消解制成的工作曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過測試可發(fā)現(xiàn)兩者的斜率和截距無顯著性差異(具體數(shù)據(jù)如表1所示),可互相代替使用。
表1 消解與未消解曲線數(shù)值比較
水樣顯色后,如濃度太高,若減少取樣量重新測定費時費力,此時可使用經(jīng)相同處理的空白溶液對樣品進(jìn)行稀釋。
在進(jìn)行分析時所用的玻璃器皿要提前進(jìn)行浸泡和清洗,如在(1+5)鹽酸或硝酸環(huán)境中需要浸泡2h左右,在清洗時可采用不含磷酸鹽的洗滌劑。在比色皿使用之后,要用稀硝酸或鉻酸洗液進(jìn)行短時間浸泡,可以有效去除吸附的鉬藍(lán)有色物[4]。
檢出限范圍:當(dāng)樣品體積為25mL時,方法檢出限為0.01mg/L,測定下限為0.04mg/L。
空白試驗:必需對每批樣品測定一個或以上的實驗室空白樣品,空白吸光度應(yīng)小于0.007。
校準(zhǔn)曲線:一般每批樣品制作一次校準(zhǔn)曲線,若是兩批樣品不超過24小時且實驗外部條件相當(dāng)?shù)脑捒梢杂猛粭l。校準(zhǔn)曲線的截距a小于0.005,斜率0.0300~0.0312,線性相關(guān)系數(shù)r大于0.999。
標(biāo)準(zhǔn)點:每批樣品要控制在20個以內(nèi),應(yīng)測定一個校準(zhǔn)曲線中間點濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其測定結(jié)果與校準(zhǔn)曲線該點濃度的相對誤差應(yīng)在10%以內(nèi)。
精密度控制:每批樣品應(yīng)測定10%的平行雙樣。樣品數(shù)量在10個以內(nèi)時應(yīng)測定一個平行雙樣。當(dāng)樣品含量小于0.03mg/L時,平行雙樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)在25%以下,當(dāng)樣品含量大于0.03mg/L時,平行雙樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)在10%以下。
準(zhǔn)確度控制:每批樣品至少測定一個有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或基體加標(biāo)回收樣品,有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定值應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。
結(jié)果計算與表示:當(dāng)測定結(jié)果小于10.0mg/L時,保留小數(shù)點后兩位;否則,保留三位有效數(shù)字。
對于養(yǎng)殖業(yè)廢水中總磷的測定可有效判斷水質(zhì)營養(yǎng)化和污染程度,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,測定方法會越來越多,而目前來說鉬酸銨分光光度法是國標(biāo)方法和經(jīng)典方法。而只有全面熟悉和掌握該方法,并對方法應(yīng)用中出現(xiàn)的問題和注意事項進(jìn)行總結(jié)和分析,才能最有效地用該方法得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。