微波消解–分光光度法快速測(cè)定農(nóng)藥廢水中的總磷

李媛媛，梁景波 朱海寧

（淄博市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，山東淄博 255040） （淄博市疾病預(yù)防控制中心，山東淄博 255026）

微波消解–分光光度法快速測(cè)定農(nóng)藥廢水中的總磷

李媛媛，梁景波 朱海寧

（淄博市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，山東淄博 255040） （淄博市疾病預(yù)防控制中心，山東淄博 255026）

利用微波消解技術(shù)對(duì)農(nóng)藥廢水樣品進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行其中總磷的測(cè)定，消解時(shí)間從傳統(tǒng)的高溫高壓消解30 min縮短到8 min。用微波消解-分光光度法和高壓消解-分光光度法對(duì)兩個(gè)農(nóng)藥廢水樣品進(jìn)行了6次平行比對(duì)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)無(wú)顯著性差異。微波消解法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.483%～0.906%（n=6），加標(biāo)回收率為95.5%～97.0%。該方法準(zhǔn)確、快捷，適用于農(nóng)藥廢水中總磷的快速測(cè)定。

總磷；微波消解；農(nóng)藥廢水

高濃度的磷會(huì)抑制硝化細(xì)菌的硝化反應(yīng)，因此有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的高磷廢水會(huì)對(duì)城市污水廠氨氮的處理產(chǎn)生不利影響，所以應(yīng)對(duì)農(nóng)藥廠排水的總磷含量進(jìn)行快速測(cè)定，以便及時(shí)采取應(yīng)急措施。

GB／T 11893-1989用過(guò)硫酸鉀高壓或硝酸-高氯酸加熱消解水樣［1］，操作繁瑣，消解時(shí)間長(zhǎng)，壓力難以控制，且特殊水樣會(huì)消解不徹底［2］。微波消解可對(duì)樣品內(nèi)部直接加熱，能迅速有效地分解試樣，大幅縮短消解時(shí)間。筆者用微波消解法對(duì)農(nóng)藥廢水進(jìn)行預(yù)處理，然后快速測(cè)定其中的總磷，消解時(shí)間從30 min縮短到8 min，并降低了消解過(guò)程中的樣品損失。該法具有高效安全、簡(jiǎn)便快速、節(jié)能、準(zhǔn)確、可靠等優(yōu)點(diǎn)［3］。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

微波消解采用過(guò)硫酸鉀以高頻電磁波穿透容器直接作用于水樣，使樣品產(chǎn)生劇烈震動(dòng)、摩擦，吸收微波能，迅速升溫而達(dá)到快速消解的目的［3］。水樣消解后，其含磷部分全部轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨發(fā)生反應(yīng)，在銻酸鹽存在條件下，生成磷鉬雜多酸并立即被抗壞血酸還原，形成藍(lán)色絡(luò)合物［4］。

1.2 主要儀器與試劑

分光光度計(jì)：722S型，上海棱光技術(shù)有限公司；

微波消解儀：ETHOS1+T640型，意大利Milestone公司；

聚四氟乙烯密封消解罐：意大利Milestone公司；

不銹鋼手提式壓力蒸汽滅菌器：山東新華醫(yī)療器械廠；

具塞比色管：50 mL；

過(guò)硫酸鉀、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、硫酸：分析純；

過(guò)硫酸鉀溶液：50 g／L，將5 g過(guò)硫酸鉀溶解于水，并稀釋至100 mL；

抗壞血酸溶液：100 g／L，溶解10 g抗壞血酸于水中，并稀釋至100 mL；

鉬酸鹽溶液：溶解13 g鉬酸銨于100 mL水中。溶解0.35 g酒石酸銻鉀于100 mL水中。在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加入到300 mL硫酸溶液（1+1）中，再加入酒石酸銻鉀溶液并混合均勻；

磷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：移取10 mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（500 μg／mL，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品GSB 07-1270-2000）至100 mL容量瓶中，定容，得質(zhì)量濃度為50 μg／mL的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，移取10 mL該50 μg／mL的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液至250 mL容量瓶中，定容，得濃度為2.00 μg／mL的磷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，待用。

農(nóng)藥廢水樣品：山東大成農(nóng)藥股份有限公司；

實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）消解

將農(nóng)藥廢水樣品稀釋至25倍體積，過(guò)濾，準(zhǔn)確移取10 mL樣品于聚四氟乙烯密封消解罐中，加水至約20 mL，加入50 g／L過(guò)硫酸鉀溶液4 mL，加上內(nèi)蓋，旋緊外蓋，輕輕搖動(dòng)消化罐使溶液混勻。微波消解儀每次最多可放入12個(gè)消解罐，將消解罐放入后關(guān)上爐門(mén)進(jìn)行消解。

（2）顯色

取出消解罐，水冷，然后將溶液移至50 mL具塞比色管中，用蒸餾水洗滌消解罐內(nèi)壁及內(nèi)蓋，洗滌液也轉(zhuǎn)入具塞比色管，定容，加入1 mL抗壞血酸溶液，搖勻，30 s后加入2 mL鉬酸銨溶液，充分搖勻。

（3）分光光度測(cè)量

室溫下放置，用1 cm比色皿，在700 nm波長(zhǎng)下，以蒸餾水作參比，測(cè)量吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 消解條件

為了確定分析的最佳條件，采用正交法［5］，用L9(34)檢驗(yàn)3種不同微波消解溫度（A）、消解時(shí)間（B）和顯色時(shí)間（C）下的效果，因素和水平如表1。

從工作曲線上查得磷的含量與加入的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含磷的量最接近時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件即為測(cè)定總磷的最佳條件，從工作曲線上查得磷測(cè)定最佳吸光度為0.195，故本實(shí)驗(yàn)最優(yōu)水平為A2B1C2，即微波消解溫度為120℃，消解時(shí)間8 min，顯色時(shí)間15 min。

表1 微波消解條件正交試驗(yàn)結(jié)果

表1中R值表明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間有顯著的差異，該實(shí)驗(yàn)中消解溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大，消解時(shí)間次之，顯色時(shí)間影響最小。

2.2 工作曲線繪制

分別移取0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.00，15.00 mL磷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于消解罐中，在正交試驗(yàn)得出的最佳條件下測(cè)量吸光度，以吸光度A為縱坐標(biāo)，含磷量c(μg)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，得標(biāo)準(zhǔn)工作曲線方程為A=0.01c-0.000 256，相關(guān)系數(shù)為r＝0.999 96。取95%的置信水平，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)符合要求［6］。

2.3 精密度和對(duì)比試驗(yàn)

分別采用微波消解技術(shù)和常規(guī)的高溫高壓消解法同時(shí)取農(nóng)藥廢水樣品進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，微波消解方法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.483%～0.906%之間，說(shuō)明方該法的精密度良好。取置信度95%，經(jīng)t檢驗(yàn)法檢驗(yàn)，結(jié)果表明兩種消解方法之間無(wú)顯著性差異。

表2 微波消解法與高壓消解法測(cè)定結(jié)果對(duì)比

2.4 回收試驗(yàn)

取3個(gè)農(nóng)藥廢水樣品，加入20 μg／mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.3實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)混合水樣進(jìn)行處理分析，加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，樣品加標(biāo)回收率為95.5%～97.0%，表明方法的準(zhǔn)確度較高。

表3 回收試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

分光光度法測(cè)定農(nóng)藥廢水中的總磷，用微波消解法處理樣品與傳統(tǒng)高壓消解法處理樣品測(cè)定結(jié)果無(wú)顯著性差異，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、方法的精密度和準(zhǔn)確度均符合環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定要求。該方法使分析時(shí)間縮短了2／3，提高了工作效率，是一種操作簡(jiǎn)便、快速省時(shí)、準(zhǔn)確可靠的預(yù)處理方法。

［1］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1989：243-250.

［2］中國(guó)環(huán)保聯(lián)盟.微波消解鉬酸銨分光光度法測(cè)定水中總磷［EB／OL］.湖北環(huán)保產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，2010-06-30.http：//www.hbepi.com/hbjs/show-489.html.

［3］林曼斌，蔡玉萍.微波消解法快速測(cè)定廢水中的總磷［J］.化工時(shí)刊，2005，9(9)： 39-41.

［4］丁小靜，蔡英，顧曉燕，等.廢水中總磷測(cè)定消解方法的比較［J］.廣州化工，2011，21： 25-26.

［5］常柏林，李效羽，盧靜芳.概率與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)［M］.北京：高等教育出版社，1999.

［6］中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)［M］.2版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994： 264-266.

Microwave Digestion-Spectropphotometery for the Determination of Total Phosphorus in Pesticide Wastewater

Li Yuanyuan，Liang Jingbo

(Zibo Environmental Monitoring Station，Zibo 255040，China）

Zhu Haining
（Zibo Municipal Center For Disease Control and Prevention，Zibo 255026，China）

A microwave digestion technique was used for the sample pretreatment of the determination of total phosphorus in pesticide wastewater. The digestion time was reduced to 8 min compared with the traditional digestion under high temperature and high pressure, by which the digestion time was 30 min. Two pesticide wastewater samples were determined for 6 times by use of microwave digestion-spectrophotometry and high pressure digestion-spectrophotometry,the results obtained by the statistical tests were no significant differences, the relative standard deviation was 0.483%-0.906%(n=6), and the recovery rate was 95.5%-97.0%. The method was accurate, rapid and suitable for rapid determination of total phosphorus in pesticide wastewater.

totalphosphorus; microwave digestion method; pesticide wastwater

O652.4

A

1008–6145(2012)05–0073–03

doi ：10.3969／j.issn.1008–6145.2012.05.023

聯(lián)系人：李媛媛； E-mail： lyyzbhj@163.com

2012-08-07