總磷分析儀

二：總磷測(cè)定的意義

隨著環(huán)境保護(hù)工作的日益重視與加強(qiáng)，如何消除磷污染問(wèn)題正成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的課題。 一、磷污集的來(lái)源 (一)工業(yè)污水食品加工、發(fā)酵、洗滌劑生產(chǎn)等工廠的廢水中含有大量的磷。(二)生活污水生活污水中的磷主要來(lái)自含磷合成洗滌劑的大量使用。 (三)含磷的化肥與農(nóng)藥為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，在我國(guó)農(nóng)村磷肥與有機(jī)磷農(nóng)藥常常會(huì)被大量使用。 二、磷的危害 (一)磷對(duì)人的危害 (1)對(duì)皮膚的危害：高磷洗衣粉對(duì)皮膚有直接刺激危害，會(huì)產(chǎn)生灼燒疼痛的感覺(jué)，洗后的衣物穿在身上有時(shí)又會(huì)造成皮膚瘙癢，高磷洗衣粉已成為接觸性皮炎、嬰兒尿布疹等常見(jiàn)皮膚病的刺激源。 (2)對(duì)神經(jīng)中樞的危害：人體內(nèi)有一種重要的神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)已酰膽堿酯酶，有機(jī)磷會(huì)抑制膽堿酯酶使其無(wú)法分解已酰膽堿酯酶，造成神經(jīng)中樞蓄積大量乙酰膽堿酯酶，從而引起中毒.嚴(yán)重者甚至可能引起死亡。 (3)長(zhǎng)期低劑量的有機(jī)磷農(nóng)藥不僅可使人慢性中毒并可能對(duì)人體產(chǎn)生致癌、致畸等危害。 (二)磷對(duì)海洋生物的危害海洋生物大多對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥十分敏感，一些耐藥性昆蟲(chóng)毫無(wú)反應(yīng)的農(nóng)藥濃度，很快能夠使海洋生物致死。早在1999年12月青島海洋大學(xué)教授李永祺就曾在報(bào)告中說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)海洋生物危害巨大，已經(jīng)對(duì)海水養(yǎng)殖業(yè)形成威脅。 我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中曾經(jīng)廣泛使用的有機(jī)氯農(nóng)藥，但因其殘留長(zhǎng)、不易降解和強(qiáng)附著力，已在20世紀(jì)70年代停用。由于有機(jī)磷農(nóng)藥有毒效大、易分解的特點(diǎn)，從而很快取代了有機(jī)氯在農(nóng)藥中的地位。這直接導(dǎo)致了沿海水域因有機(jī)磷農(nóng)藥污染而造成的魚(yú)、蝦、蟲(chóng)類等死亡事件層出不窮。 李永祺教授通過(guò)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)蝦、魚(yú)、貝、藻的毒性效應(yīng)及其機(jī)理的研究，發(fā)現(xiàn)能造成我國(guó)對(duì)蝦大規(guī)模死亡的原因之一，就是有機(jī)磷污染激活對(duì)蝦體內(nèi)潛伏的病原體。 (三)磷對(duì)土壤的危害所謂的土壤污染就是向土壤中排放的物質(zhì)超過(guò)了其本身的自凈能力，土壤質(zhì)量發(fā)生了不良變化，危害了人類健康和生存。如今，隨著人類活動(dòng)范圍和深度的增大，各種物質(zhì)輸入土壤的數(shù)量與速度也大大增加了，這就超過(guò)土壤的自凈能力，破壞了自然生態(tài)平衡。污染物質(zhì)逐漸積累，導(dǎo)致了土壤自然正常功能失調(diào)。更為嚴(yán)重的是，由于土壤污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化，毒化空氣和水質(zhì)；或通過(guò)植物吸收，降低農(nóng)副產(chǎn)品的生物學(xué)質(zhì)量，造成殘毒通過(guò)食物鏈傳遞最終危害人類的生命和健康。甚至造成土壤的板結(jié)、堿化和沙化，使土壤喪

失了提供農(nóng)作物生長(zhǎng)的必要條件。 磷對(duì)土壤的污染主要是人為污染，來(lái)源于人類過(guò)量施用農(nóng)藥、化肥及污水灌溉等。 (四)磷對(duì)天然水體的危害天然水體中由于過(guò)量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(主要是指氮、磷等)的排入，引起各種水生生物、植物異常繁殖和生長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱作水體富營(yíng)養(yǎng)化。這些過(guò)量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來(lái)自于農(nóng)田施肥、農(nóng)業(yè)廢棄物、城市生活污水和某些工業(yè)廢水。城市生活污水中含有豐富的氮、磷，使用含磷洗滌劑，含有大量的磷等。另外如磷灰石、化肥、農(nóng)藥的大量使用，磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體的來(lái)源。氮、磷是藻類繁殖所需的各種成分中的限制性因素，因此水體中氮、磷含量的高低與水體富營(yíng)養(yǎng)化程度有密切的關(guān)系。一般地說(shuō)，無(wú)機(jī)氮和總磷分別超過(guò)300mg/m3和20mg/m3就認(rèn)為水體處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。而對(duì)于引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化而言，磷的作用遠(yuǎn)大于氮的作用，水體中磷的濃度不很高時(shí)就可以引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。 湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化是一人自然過(guò)程，在自然界物質(zhì)的正常循環(huán)中，這一歷程需要很長(zhǎng)的時(shí)間，需幾萬(wàn)年甚至幾十萬(wàn)年。但由于水體污染而造成的富營(yíng)養(yǎng)化將大大促進(jìn)這一過(guò)程。如果氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量而連續(xù)地進(jìn)入湖泊、水庫(kù)及海灣等緩流水體，將促進(jìn)各種水生生物的活性，刺激它們異常繁殖(主要是藻類)，這樣就帶來(lái)一系列嚴(yán)重后果：瘋長(zhǎng)的藻類會(huì)在水面越長(zhǎng)越厚，終于有一部分被壓在了水面之下，因難見(jiàn)陽(yáng)光而死亡。湖底的細(xì)菌以死亡藻類作為營(yíng)養(yǎng)，迅速增殖。大量增殖的細(xì)菌消耗了水中的氧氣，使湖水變得缺氧，依賴氧氣生存的魚(yú)類死亡，隨后細(xì)菌也會(huì)因缺氧而死亡，晟終是湖泊老化、死亡。震驚全國(guó)，攪得無(wú)錫近人生活不得安寧的太湖藍(lán)藻事件就是湖泊富養(yǎng)化的典型例子。它的形成原因就是周力化工企業(yè)大量的含磷、氮的污水的排放引起的。 三、磷的危害的治理與防治 1.控制外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入?？刂迫藶槲廴驹矗瑴p少或截?cái)嗤獠枯斎氲臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這就需要國(guó)家立法上要制定嚴(yán)格的相關(guān)法律法規(guī)，要求各相關(guān)企業(yè)對(duì)廢水作深度處理，控制N、P的排放：在執(zhí)法上對(duì)違規(guī)企業(yè)要受到嚴(yán)厲的懲治，進(jìn)行整頓甚至取締。 2.在科技上要努力探索，盡快無(wú)磷洗滌劑取代含磷洗滌劑，用無(wú)磷低危害的農(nóng)藥取代有機(jī)磷農(nóng)藥。 3.對(duì)已發(fā)生的污染要采取各種方法治理，例如打撈藻類；人工曝氣；疏清底泥；引水(不含營(yíng)養(yǎng)物)稀釋：使用化學(xué)藥劑或引入病毒殺藻類等。 對(duì)磷危害的防治工作是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的過(guò)程，需要我們每個(gè)人的努力。相信未來(lái)的地球是一個(gè)綠色的、美麗的充滿生機(jī)的星球，而不是一個(gè)荒蕪的廢棄行星。

三：測(cè)定原理/方法

實(shí)驗(yàn)十二水質(zhì)總磷的測(cè)定

——鉬酸銨分光光度法1

1 目的

1.1 了解總磷的來(lái)源

1.2 掌握鉬酸銨分光光度法的測(cè)定原理

1.3 掌握鉬酸銨分光光度法測(cè)總磷的基本操作

2 意義

1本方法與GB 11893－89等效。

磷是水富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵元素。為了保護(hù)水質(zhì)，控制危害，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中總磷已正工列入監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

總磷包括水溶解的、懸浮物的、有機(jī)磷的和無(wú)機(jī)磷。

將水中各形態(tài)磷轉(zhuǎn)化成可溶態(tài)的無(wú)機(jī)磷酸鹽的消解方法很多。本實(shí)驗(yàn)選用過(guò)硫酸鉀消解。

3 原理

在中性條件下，過(guò)硫酸鉀溶液在高壓釜內(nèi)經(jīng)120℃以上加熱，產(chǎn)生如下反應(yīng)：

K2S2O4 H2O→2KHSO4 [O]

從而將水中的有機(jī)磷、無(wú)機(jī)磷、懸浮物內(nèi)的磷氧化成正磷酸。

在酸性介質(zhì)中，正磷酸與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在下塵成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物，在880nm和700nm波長(zhǎng)下均有最大吸收度。

4 試劑

4.1 硫酸(H2SO4，A.R）ρ=1.84

4.2 (1 1)硫酸：?。?.1）硫酸與水等體積混合

4.3 過(guò)硫酸鉀，50g/L溶液：

將5g過(guò)硫酸鉀（K2S2O8，A.R）溶于水并稀釋至100ml。

抗壞血酸，100g/L溶液：溶解10g抗壞血酸（C6H8O6，C.P.）于水中，并稀釋至100ml。此溶液儲(chǔ)于棕色的試劑瓶中，在冷處可穩(wěn)定幾周。如不變色可長(zhǎng)時(shí)間使用。

4.4 鉬酸鹽溶液：

溶解13g鉬酸銨[(NH4)6Mo7024·4H20]于100ml水中。溶解0.35g酒石酸銻鉀[KSbC4H4O7·1/2H2O，A.R]于100ml水中，在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加到300ml（1 1）硫酸(4.2)中，然后再加酒石酸銻鉀溶液并且混合均勻。此溶液儲(chǔ)于棕色瓶中，在冷處可保存二個(gè)月。

4.5 磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：稱 0.2179g于110℃干燥2小時(shí)在干燥器中放冷的磷酸二氫鉀（KH2PO4，A.R），用水溶解后轉(zhuǎn)移至1000ml 容量瓶中。加入大約800ml水，加5ml硫酸（4.2）用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。濃度為50.0μg/ml（以P計(jì)）。

4.6 磷標(biāo)準(zhǔn)使用液：將10.00ml的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（4.5）移至250ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，混勻。濃度為2.00μg/ml（以P計(jì)）。

5 儀器

5.1 醫(yī)用手提式蒸汽消毒器或一般壓力鍋（1.1—1.4kg/cm2）。

5.2 50ml具塞（磨口）比色管。

5.4分光光度計(jì)及10mm或30mm比色皿

6 分析步驟

6.1 取25.00ml樣品于具塞比色管中（取樣時(shí)應(yīng)將樣品搖勻，使懸浮或有沉淀能得到均勻取樣，如果品含磷量高可相應(yīng)減少取樣量并用水補(bǔ)充至25ml）加入4ml過(guò)硫酸鉀（如果試液是酸化貯存的應(yīng)予先中和成中性）。將比色管塞緊后并用紗布和棉線將玻璃塞扎緊，放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器內(nèi)，加熱，待壓力達(dá)到1.1kg/cm2，保持30分鐘后停止加熱。待壓力回至零后，取出冷卻并用水稀釋至40ml。

6.2 顯色 分別向各消解液加入2ml鉬酸鹽溶液，搖勻。30秒后加1ml抗壞血酸溶液再加水至50ml標(biāo)線。充分混合均勻。15分鐘后用10mm或30mm比色皿測(cè)定。

6.3 空白試液

用水代替試樣按步驟（6.1）和（6.2）進(jìn)行空白試驗(yàn)。

6.4 測(cè)定

按分光光度操作步驟，波長(zhǎng)調(diào)至700nm以水做參比測(cè)定吸光度，扣除空白試驗(yàn)的吸光度后，從工作曲線或從相關(guān)回歸統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)器中查得磷的含量。

6.5 工作曲線的制作

取7支50ml具塞刻度試管分別加入0.00，0.50，1.00，2.50，5.00，10.00，15.00ml磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.6).加水至50ml。按步驟(6.2)顯色。以水做參比，測(cè)定吸光度。扣除空白試驗(yàn)的吸光度后，以校正后的吸光度對(duì)應(yīng)相應(yīng)磷含量統(tǒng)計(jì)回歸校準(zhǔn)曲線。

7 結(jié)果計(jì)算

總磷含量以P計(jì)：

總磷酸鹽（P，mg/L）=m/v

式中：m——試樣測(cè)得含磷(P)量，μg；由校準(zhǔn)曲線計(jì)算獲得。

v——測(cè)定用試樣體積，ml。

8 注意事項(xiàng)

8.1 水中砷將嚴(yán)重干擾測(cè)定，使測(cè)定結(jié)果偏高。

8.2 含Cl化合物高的水樣品在消解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生Cl2。對(duì)測(cè)定產(chǎn)生負(fù)干擾，含有大量不含磷的有機(jī)物會(huì)影響有機(jī)磷的消解轉(zhuǎn)化成正磷酸。此類樣品應(yīng)選用其他消解方法。例如：HNO3—HClO4方法消解樣品。

8.3 過(guò)硫酸鉀溶解比較困難，可于40℃左右的水浴鍋上加熱溶解，但切不可將燒杯直接放在電爐上加熱，否則局部溫度到達(dá)60℃過(guò)硫酸鉀即分解失效。

1：高溫消解裝置，2：分析測(cè)定裝置

1 定義/概念

2 意義

3 測(cè)定原理/方法

4 測(cè)定儀器介紹