影響地表水中總磷測(cè)定的因素探討

王保勤，竇艷艷，張雪璐

(南京市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江蘇 南京 210013)

影響地表水中總磷測(cè)定的因素探討

王保勤，竇艷艷，張雪璐

(南京市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江蘇 南京 210013)

總磷是評(píng)價(jià)水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，現(xiàn)對(duì)樣品中懸浮物(泥沙)含量、加酸保存樣品保存時(shí)間與調(diào)節(jié)pH值對(duì)總磷測(cè)定的影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明，隨著沉降時(shí)間的延長(zhǎng)總磷測(cè)定值逐漸降低，加酸保存的樣品總磷測(cè)定值隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)而增高，且測(cè)定時(shí)是否調(diào)回中性對(duì)測(cè)定結(jié)果基本無影響。故進(jìn)行地表水中總磷的測(cè)定需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品采樣過程控制采樣沉降時(shí)間，加酸保存，24 h以內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)無需調(diào)回中性。

地表水；泥沙；自然沉降時(shí)間；pH值；總磷

水中磷可以元素磷、正磷酸鹽、縮合磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機(jī)團(tuán)結(jié)合的磷酸鹽等形式存在，其主要來源為生活污水、化肥、有機(jī)磷農(nóng)藥及洗滌劑中的磷酸鹽增潔劑等。磷是藻類生長(zhǎng)需要的一種關(guān)鍵元素，過量磷是造成水體污穢異臭、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化和海灣赤潮的主要原因?？偭鬃鳛橹匾乃h(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一，常被用來表示水體營(yíng)養(yǎng)化污染的程度[1-2]。地表水中泥沙等懸浮物含量較多，由于泥沙和懸浮物中吸附大量的有機(jī)磷和無機(jī)磷，因此泥沙等懸浮物含量的高低直接影響總磷測(cè)定的結(jié)果[3]。此外，水樣不穩(wěn)定，采樣后應(yīng)立即分析，如果采樣后不能立即進(jìn)行分析，樣品需加鹽酸或硫酸至pH值≤2?！禜J/T 91—2002》[4]和《GB 11893—89》[5]都規(guī)定了加酸保存，前者明確規(guī)定了樣品保存24 h內(nèi)測(cè)定，后者規(guī)定加硫酸保存的樣品分析時(shí)需調(diào)pH值至中性而對(duì)樣品保存時(shí)間沒有明確規(guī)定?，F(xiàn)對(duì)地表水中泥沙含量及加酸保存樣品的pH值對(duì)總磷濃度測(cè)定的影響進(jìn)行研究，為地表水中總磷的準(zhǔn)確測(cè)定提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

普析Tu-1900雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；HVE-50高壓蒸汽滅菌鍋 (Hirayama Manufacturing公司，日本)。

磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(500 mg/L，環(huán)保部標(biāo)樣所)；實(shí)驗(yàn)所用其他試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為超純水。實(shí)驗(yàn)所用試劑的配置參考《GB 11893—89》[5]進(jìn)行。

1.2 分析方法

參照《GB 11893—89》[5]進(jìn)行測(cè)定。水樣取自南京市秦淮河流域及長(zhǎng)江流域，水樣含泥沙情況各異。3個(gè)條件實(shí)驗(yàn)水樣性狀相似。分析時(shí)均對(duì)樣品的濁度、色度進(jìn)行了補(bǔ)償。

2 結(jié)果與討論

2.1 自然沉降時(shí)間的影響

取渾濁程度不同的10個(gè)地表水樣品，搖勻后，采用自然沉降法[6]分別沉降0，0.5，1，2，5 h后取上清液進(jìn)行總磷測(cè)定，結(jié)果見表1。

表1 不同沉降時(shí)間樣品中總磷濃度變化

由表1可知，隨著樣品沉降時(shí)間的延長(zhǎng)，上層水中懸浮物(泥沙)含量的降低[3]，水樣中的總磷濃度逐漸降低，說明地表水中泥沙含量的高低直接影響水樣中總磷的測(cè)定結(jié)果[7]。一般情況下，含懸浮物越多、總磷濃度越高的樣品隨著沉降時(shí)間的延長(zhǎng)，總磷濃度測(cè)定值降低越明顯[8]。根據(jù)《HJ/T 91—2002》[4]的要求，采樣過程中如果水樣中含可沉降的固體(如泥沙等)，則應(yīng)分離除去，除去的方法是將水樣靜置30 min后灌裝在采樣瓶中，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。實(shí)驗(yàn)室分析時(shí)搖勻立即取樣測(cè)定。由于泥沙對(duì)總磷影響很大，現(xiàn)場(chǎng)采樣與實(shí)驗(yàn)室分析都要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間采樣和分析，才能得到準(zhǔn)確的總磷濃度。

2.2 pH值的影響

樣品從采集到分析這段時(shí)間，由于物理、化學(xué)、生物及環(huán)境因素的影響，有可能發(fā)生變化[9]。根據(jù)《HJ/T 91—2002 》[4]的要求，水樣需現(xiàn)場(chǎng)用硫酸酸化至pH值≤2，并在24 h內(nèi)分析完畢。為探討加酸保存及加酸后調(diào)回中性對(duì)總磷測(cè)定的影響，現(xiàn)取不同渾濁程度的10個(gè)地表水樣品，每個(gè)樣品搖勻后均平均分成兩份，一份不加酸直接測(cè)定，一份加酸至pH值≤2后分成兩份，一份直接測(cè)定，一份pH值調(diào)回中性后測(cè)定[9]，各樣品均在分裝后24 h內(nèi)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見圖1。

圖1 pH值對(duì)總磷測(cè)定的影響

由圖1可見，3種處理方式下，總磷測(cè)定結(jié)果差異不顯著，低濃度樣品相對(duì)偏差≤10%，高濃度樣品相對(duì)偏差≤5%，符合平行樣品之間濃度變化范圍。對(duì)于加酸至pH值≤2保存的樣品，在規(guī)定的樣品保質(zhì)期(24 h)內(nèi)測(cè)定，樣品調(diào)回與不調(diào)回中性情況下總磷測(cè)定值無顯著差異[10]，因此加酸保存后無須調(diào)回中性進(jìn)行測(cè)定。

2.3 保存時(shí)間的影響

選取不同渾濁程度的5個(gè)地表水樣品，分別加酸調(diào)節(jié)pH值≤2，放置0，1，3，5和7 d后進(jìn)行測(cè)定，比較不同保存時(shí)間對(duì)總磷測(cè)定值的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 pH值≤2樣品不同保存時(shí)間的總磷濃度變化

由圖2可知，樣品加酸后總磷濃度測(cè)定值隨樣品保存時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大，而后趨勢(shì)逐漸變得平穩(wěn)，直至濃度不再增加。這是由于加酸保存的樣品隨保存時(shí)間的增長(zhǎng)，泥沙及懸浮物中溶出的有機(jī)磷和無機(jī)磷的量增加，隨后逐漸達(dá)到溶出平衡[11]。故建議加酸后的樣品保存時(shí)間不超過24 h。

3 結(jié)語

地表水中泥沙的含量對(duì)總磷的測(cè)定影響很大，在分析時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制樣品的沉降時(shí)間。加酸保存的樣品在24 h內(nèi)測(cè)定pH值是否調(diào)回中性對(duì)總磷測(cè)定結(jié)果幾乎無影響，故加酸保存的樣品在24 h內(nèi)測(cè)定時(shí)無需將樣品調(diào)回中性，這可以減少分析人員的工作量，提高工作效率。地表水中的泥沙對(duì)總磷有吸附作用，加酸保存時(shí)，泥沙吸附的總磷會(huì)緩慢溶出，且溶出量隨加酸時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大?？紤]到泥沙中總磷的溶出現(xiàn)像，建議樣品24 h內(nèi)及時(shí)分析，以確保對(duì)泥沙含量多的水樣做出合理評(píng)價(jià)。

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欄目編輯 胡偉

Investigation on the Factors Affecting the Determination of Total Phosphorus in Surface Water

WANG Bao-qin， DOU Yan-yan， ZHANG Xue-lu

(NanjingEnvironmentalMonitoringCenter，Nanjing，Jiangsu210013，China)

Total phosphorus content in surface water is an important index to evaluate the water quality. This paper mainly aimed at studying the influences of suspended sediment (silt) in the sample， the different storage time， regulation of pH on the determination of total phosphorus. The results showed that the concentration of total phosphorus decreased with time. And no difference of the total phosphorus concentration was observed between the neutral samples and the samples being added acid in 24 h. During the sampling process， the total phosphorus concentration increased with the increase of storage time， thus the dissolution of total phosphorus in water samples with suspended sediment should be fully considered.

Surface water； Sediment； Natural settling time； pH； Total phosphorus

10.3969/j.issn.1674-6732.2017.02.010

2016-09-14；

2016-10-20

王保勤(1987—)，女，助理工程師，學(xué)士，主要從事環(huán)境分析工作。

X832;O657.32

B

1674-6732(2017)02-0038-03