佛山量源环境与安全检测有限公司
前言
磷在水体中的存在形式多为磷酸盐，包括正磷酸盐、缩合磷酸盐和与有机物结合的磷，在溶液中、水生生物中广泛存在。通常情况下，天然水体中虽然含有磷酸盐，但是含量并不高，而农业生产中各种化学肥料的使用，以及工业废水和生活污水的大量排放，使得水体中磷的含量呈现出了急剧增长的态势，导致了水体的富营养化，容易导致水质的下降。基于此，在评价水质时，需要将总磷作为关键参考指标。
1.水质总磷测定结果影响因素
1.1样品选择
自然水体中的总磷含量低，样品采集环节必须预防污染问题，选择硬质玻璃器皿，以防止杂质的混入，可以先使用铬酸对容器进行清洗，利用自然水反复冲洗三遍以上，再利用蒸馏水清洗，选择的样品应该具有代表性，避免搅动对于水质的影响。
1.2样品运输
样品运输过程中的光照、温度等都可能导致水样的变化，因此，在对样品进行运输的过程中，应该做好保温避光工作，将运输的时间控制在1d以内，如果因为特殊情况无法送达，则需要将样品保存在低温条件下，或者通过添加硫酸的方式，将pH值控制在2以下。
1.3水体含沙量
样品中的含沙量同样会对检测结果造成影响，而其含沙量受泥沙沉降时间和泥沙大小密切相关。一般情况下，在天然水体中，丰水期泥沙含量会有所增加，而泥沙颗粒越大，对于磷的携带能力越强，容易造成水体样品中总磷含量的增加[1]。
1.4取样及保存
一是取样。在样品运到实验室后，需要进行取样检测，保证检测材料的准确性，摇匀后取样，避免磷在沉降后附着在容器壁上，影响测定结果的准确性。实践结果表明，在现场静置过程中，静置的时间与总磷测定结果密切相关；二是保存。水质总磷测定过程中，考虑水样本身的稳定性较差，在采集完成后需要尽可能快地进行分析，如果保存在室温条件下超过24h，总磷的含量会呈现出逐步下降的趋势。
1.5其他因素
一是消解过滤。水体悬浮物会干扰仪器读数的精确性，因此需要利用中速定性滤纸或者纤维滤膜对消解后的样品进行过滤出来，然后将过滤后的样品放入50mL比色管，在利用净水对比色管、滤膜进行冲洗，一并移入比色管内，加水至标线位置，为分析工作提供便利；二是pH值。结合相关标准分析，采样后，可以通过加入硫酸的方式，将样品的pH值调整到1或者更低，参考部分文献，不同pH值条件下，总磷测定的结果也会有所不同，具体如表1所示。
2.水质总磷测定的方法措施
2.1样品预处理
水质总磷测定中，样品预处理的方法有很多，这里对几种常见方法进行简单分析。一是过硫酸钾高温高压蒸汽消解法。这种样品预处理方法需要在高温高压的环境下进行，磷在经过氧化处理后，会生成相应的正硫酸盐，能够得到稳定可靠的检测数据，在水质总磷测定中一度被作为国家标准使用，不过其本身也存在一定的缺陷，第一，反应速度缓慢，样品中的磷想要完全氧化，至少需要30min；第二，以往在使用过硫酸钾进行高温高压蒸汽消解的过程中，需要用到相应的高压蒸汽消毒设备，其不仅操作过程异常复杂，高温高压条件下也存在大量不可控因素，处理全过程都需要有人员值守。当然，科学技术飞速发展背景下，智能高压锅的出现，在充分保证试验稳定性和安全性的同时，也对上述问题进行了解决；二是过硫酸钾紫外消解法，这种方法的操作比较简单，主要是利用紫外线催化过硫酸钾，从而将总磷转化为正磷酸盐，不过因为紫外线本身的能量密度低，一般仅适用于样品较少的情况，如流动注射分析等；三是微波消解法，微波消解的全过程都不存在热量传递，因此与传统方法相比，不仅操作简单，节能效果好，而且能够在保证可靠性的基础上，缩短消解所需的时间。微波消解法的基本原理，是利用高频电磁波，引发样品的摩擦振动，从而完成内部加热，然后利用氧化剂（过硫酸钾）完成对水样的快速消解。不过因为该方法缺乏完善的操作规范，因此在实践中应用较少；四是硝酸-高氯酸平板加热消解法，其能够实现对有机磷的高效提取，不过操作流程复杂，如果处于高温环境下，高氯酸与有机物混合形成的物质存在爆炸隐患，必须将操作过程放在通风橱中，严格依照标准化的操作流程进行。在硝酸氧化下，高浓度高氯酸在加热时会将总磷转变为正磷酸，然后其会继续与水体样品中的高氯酸和有机物发生反应，促进消解效率的提高，不过如果样品中有机物含量较高，不能使用这种方法，因为容易发生爆炸[3]。
2.2样品分析
与样品预处理一样，水质总磷测定中，样品分析的方法同样有很多，一是钼酸铵分光光度法。这种方法的操作比较简单，成本低廉，能够得到稳定的分析结果，适用于严重污染但是含氧量较低的水体，在工业废水水质分析和金属盐含量较高的水质分析中使用较少。其基本原理，是存在于酸性介质中的钼酸铵可以与正磷酸盐发生反应，同时与锑盐反应生成相应的磷钼杂多酸，于波长700nm的条件下，对被抗坏血酸还原后生成的蓝色络合物吸光度进行测定，就可以明确水质中总磷的含量。换言之，若水体污染严重，可以先使用具备较强氧化性的氧化剂进行消解处理；二是钒钼黄分光光度法。该方法在实际应用中，对于试验条件的存在十分苛刻的要求，因此测定难度较大，主要是利用偏钒酸盐以及钼酸盐作为显色剂，对水体中的总磷进行评定。在完成水样消解后，规定酸度范围的消解液中存在的正磷酸根和偏钒酸盐、钼酸盐等会发生反应，生成具备较强稳定性的换色三元杂多酸钒钼酸盐，在400-460nm的条件下，对其吸光度进行测定。需要注意的是，想要保证测定结果准确可靠，要求必须切实做好酸度控制，如果酸度过低，会呈现为浅黄色，如果酸度过高，则不仅会导致显色时间的延长，还会对磷显色产生阻碍，影响测定结果的准确性；三是氯化亚锡还原钼蓝法。可以选择的显色剂有氯化亚锡、钼酸铵等，在水样消解后，样品中的正磷酸盐会在酸性条件下与钼酸铵反应，生成磷钼杂多酸，再加入氯化亚锡，可以将磷钼杂多酸还原成蓝色络合物，于690nm条件下，对其吸光度进行测定。在实际操作中，考虑到氯化亚锡溶液的不稳定性，应该做好现用现配，但是这样又会影响分析的连续性，在浪费药品的同时，还会对分析结果产生影响[4]。
3.结语
总而言之，水体中的磷通常会以正磷酸盐、缩合磷酸盐预以及有机结合的磷等形式存在，作为生物生长所必需的一种元素，磷同时也是对水质进行评价的重要指标。天然水体中的磷酸盐含量并不高，但是因为工业废水和生活污水的大量排放，水体中总磷的含量呈现出了不断提高的趋势，容易导致水体中藻类过度繁殖，甚至引发水体富营养化的情况，导致水体透明度的下降。作为评价水质的一个重要指标，总磷的测定必须严格依照相关规范进行，严格控制样品的采集和保存以及实验室分析的各个环节，以此来促进样品测量可信度的提高。
参考文献：
[1]安慧慧.影响水质总磷测定结果的因素探讨[J].山西冶金,2018,41(06):160-162.
[2]牛东,张凤美,杨斌.总磷测定实验中消解液保存时间的研究[J].资源节约与环保,2018,(07):43.
[3]王蓉.钼锑抗分光光度法测定水质中总磷显色温度及时间对结果的影响[J].环境科学导刊,2018,37(03):83-85.
[4]万喜喜,陆海生.快速密闭消解法测定水质中的总磷[J].资源节约与环保,2018(02):59,62.
论文作者:潘燕
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第10期
论文发表时间:2019/7/18
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