水中總磷監(jiān)測分析方法分析

石貴松

摘 要：為了優(yōu)化水中總磷量的監(jiān)測分析方法，完善相關技術，本文總結了水中總磷監(jiān)測分析常用的方法，并對這些方法的適用情況及優(yōu)缺點做出簡要的分析并進行橫向的對比，通過對這些方法的對比分析，希望可以完善相關技術，優(yōu)化實驗方法，使相關監(jiān)測分析方法得到更好的發(fā)展。

關鍵詞：水；磷含量；分析

磷是自然界中含量較多的一種元素，磷也是所有生命體生長發(fā)育不可缺少的一種元素。而隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)廢水廢料的不合理排放以及各種化肥農(nóng)藥的大量使用，造成我國的大多數(shù)自然水體中的磷含量超標。在水體中，磷元素可以以很多形式存在，而無論是無機磷還是有機磷，都可以作為微生物生長所需的物質(zhì)，大量磷元素的存在就容易造成水體的富營養(yǎng)化，微生物大量繁殖，使天然水體的透明度下降，水質(zhì)被破壞，嚴重影響著生態(tài)環(huán)境和人體健康。而對水中磷含量檢測是進行水質(zhì)監(jiān)測處理的必要工作，完善相關分析方法，也是對改善自然環(huán)境做出的一份貢獻。

1 天然水體及沉積物中

1.1 天然水體中磷的存在形式

1.1.1可溶態(tài)磷

在天然的水體中，磷元素大部分是以可溶態(tài)存在的?？扇軕B(tài)磷主要是指能通過

0.45um微孔濾膜的溶解于濾液中的磷[1]。天然水中的磷的主要來源就有兩個方面，一個是含磷礦物質(zhì)的溶解，另一個則是人類活動對含磷物質(zhì)的排放。無論是哪種來源的磷，在自然水中度是以無機磷-磷酸鹽的形式存在的，而有機磷的含量相對較少。對于這種可溶性的磷我們還可以將其細分為可溶活性態(tài)磷和可溶非活性態(tài)磷。其中，活性態(tài)的占絕大多數(shù)。一些科學家認為可溶活性態(tài)磷就是正磷酸鹽，事實上，這種說法是不嚴謹?shù)?。更加詳盡的資料顯示，可溶活性態(tài)磷除了包含正磷酸鹽外還包括一些酸性條件下不穩(wěn)定的有機磷。而隨著科學技術的不斷發(fā)展，我們對天然水中的可溶性磷的認識也越來越透徹。

1.1.2顆粒態(tài)磷

顆粒態(tài)的磷主要是結合在固體顆粒上或者生物體中的。結合在固體顆粒上的磷主要是以礦物質(zhì)的形式結合在固體顆粒表面或者礦物晶格中，而結合在生物體細胞中的磷主要就是存在生物體的代謝分泌物中。因為顆粒態(tài)的磷在天然水體中占得比例很小，而且其利用率很低，目前對于它的相關研究較少，加之全球水體的信息沒有建立成一個大的系統(tǒng)，所以可獲取的相關資料也比較較少。

1.2 沉積物中的磷的存在形態(tài)

相比于天然水中存在的磷，水體沉淀物中存在的磷占的比例更大。但是由于各大水體及富磷沉淀物的性質(zhì)不同，在研究沉淀物中磷含量時也存在較大的差距，這就給沉淀物中磷的監(jiān)測分析帶來了一定的困難。通過已有的研究，我們總結出水體沉淀物中的磷主要有可交換態(tài)磷、鐵結合態(tài)磷、鋁結合態(tài)磷、鈣結合態(tài)磷、閉蓄態(tài)磷以及有機磷等6種形態(tài)存在[2]。顧名思義，可交換態(tài)的磷是指與附著物微弱吸附的磷，在一定程度上可轉(zhuǎn)化為可溶態(tài)的磷。此類的磷易于釋放而為生物所利用。而鐵結合態(tài)磷、鋁結合態(tài)磷、鈣結合態(tài)磷中只有鐵結合態(tài)的磷易于生物所利用。

2 水中總磷的檢測方法

2.1 鉬銻抗分光光度法

鉬銻抗分光光度法分析測定的原理為：在酸性條件下，水樣中的磷可以以離子的形式與鉬氨酸、酒石酸銻鉀反應，生成酸鉬雜多酸，而這種物質(zhì)可以被還原劑抗壞酸還原，生成藍色的配合物，我們成為鉬藍。在采用此種方法分析水樣時，應該根據(jù)水體污染程度的不同而采用不同的消解方式。過硫酸鉀的消解一般是針對水樣污染程度較低的水樣，而如果水樣污染程度高，一般就會呈現(xiàn)出低氧、高金屬鹽和有機物的形式，這時我們就要用氧化性更強的試劑消解。經(jīng)不斷的改進和完善，采用此種方法進行水樣中磷含量的測定不僅可以縮短監(jiān)測時間，而且結果的精確度高、靈敏度好檢出限也較低，綜合比較來看，這是最好的一種檢測方法。

2.2 氯化亞錫還原鉬藍法

氯化亞錫還原鉬藍法是一種比較傳統(tǒng)的實驗室檢測水樣中磷含量的方法，到目前來看，它也是最基本的、最常采用的的監(jiān)測方法。與鉬銻抗分光光度法進行比較我們發(fā)現(xiàn)，兩種方法都采用的鉬藍光度法，但是總的來看，前者更具有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：當水樣量較大時，氯化亞錫還原鉬藍法需要分批進行監(jiān)測并嚴格控制時間，所以操作更復雜。當水樣較復雜時，氯化亞錫還原鉬藍法往往會出現(xiàn)顯色后退色的現(xiàn)象，分析的而精確度會下降。當然，氯化亞錫還原鉬藍法也有自身的優(yōu)點。當水樣的潔凈度較高，樣品較少時，氯化亞錫還原鉬藍法分析的結果靈敏度會更高。

2.3 微波消解法

微波消解法就是用微波加熱的方法去消解水樣，利用了微波快速加熱的特點，可以提高消解的效率。除了對水樣中磷含量進行監(jiān)測外，微波消解法廣泛的應用于各種食品及其他環(huán)境樣品的分析檢測中。進行此操作前，我們應該選擇合理的氧化消解試劑以及合適的顯色酸度及測定波長，這樣的出來的結果會更精確。總體來看，微波消解法的操作更簡單、檢測的靈敏度較高，而且檢測方法對環(huán)境的污染較小。

2.4 其他檢測方法

上述的監(jiān)測方式是較廣泛采用的水樣中磷含量檢測的常規(guī)方法，有些人通過不斷的試驗，對這些方法進行了一定的改進，取得了較好的效果。比如，電壓測定法，就是代替了原有的分光光度的檢測技術，水樣經(jīng)過消解并與顯色劑充分的混合后，通過發(fā)射不同波長的兩種光，透過溶液后測定電壓的變化值，以此用來體現(xiàn)不同的濃度。與常規(guī)的檢測方法比，電壓測定的方法也保持也較好的精準度和靈敏度，而與分光光度法相比，該法的穩(wěn)定性更好。除此之外，還有鉬酸銨的監(jiān)測法、ICP-AES法等，這些方法通過改進都有較好的靈敏度，但一般操作較為復雜，更適合高效的檢測。

3 消除監(jiān)測干擾因素的措施

3.1 消除濁度和色度的影響

對于不同水質(zhì)的樣品，消除其濁度和色度影響的方法也不同。在現(xiàn)代的實驗中，消除濁度和色度的方法有很多。其中最簡單最常用的方法就是樣品消解后進行離心，取其上清進行分析測定。這種方法簡單易行，對去除濁度干擾有較好的效果，但是色度的影響很難通過離心的方法消除，如果要采用分光光度法進行下一步的測定，測量結果就會受到很大的影響，精確度相對較低。也有的人采用過濾、調(diào)pH的方法，但這時應該注意，對于消解時所采用壓力的不同，在進行過濾和調(diào)酸堿度時應該注意一個順序的問題。如果是常壓消解，我們后期一般采取先過濾后調(diào)pH的方法。

3.2 消除干擾離子

水樣中的干擾離子也是影響水樣中磷含量監(jiān)測的一個重要方面。為了消除干擾離子的影響，我們也需要采取一定的措施。在進行分光光度法測定時，水樣中的硅和砷對檢測結果有較強的干擾，所以我們一般在樣品中加入適量的加入酒石酸，這樣可以較好的消除干擾。另外，為了消除其他離子的干擾，我們也可以適當?shù)目s短消解的反應時間，在消解達到一定程度時，在繼續(xù)反應反而會影響檢測的結果。

4 結語

綜上所述，水中總磷的監(jiān)測分析方法有很多種，而且隨著科學技術的不斷發(fā)展，檢測的方法也得到不斷的改進和完善，無論是在消除濁、色度以及其他離子的影響上，還是檢測的精確準度和靈敏度上，都得到了很大程度的提高。在今后的檢測方法的發(fā)展中，應該融合現(xiàn)代環(huán)境保護的理念，增強水中磷含量檢測的意義。

參考文獻

[1]鄭曉紅.水中總磷監(jiān)測分析方法[J].儀器儀表與分析監(jiān)測，2012（4）：1-3.

[2]吳怡，徐青等.水環(huán)境中磷的賦存形態(tài)及其分析方法研究進展[J].巖礦測試，2015（5）：557-564.