1. 实验部分
1.1 方法原理
样品经0.45μm滤膜过滤后，在酸性条件下，溶解性正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物，通常称磷钼蓝，磷酸盐溶液浓度与磷钼蓝的吸光度成线性关系，符合朗伯―比尔定律，在波长700nm处进行比色定量测定。
1.2 主要仪器与试剂
哈希 DR/2010型便携式分光光度计（美国HACH公司）；
10ml螺旋口瓶盖密封比色管（美国HACH公司）；
硫酸(ρ=1.84g／mL); (1＋1 )硫酸(H2SO4);
10％抗坏血酸溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6）于水中，并稀释至100mL。此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。
钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL（1+1）硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。此溶液贮存于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。
磷酸盐标准贮备溶液：称取预先110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH2PO4) 0.2197g，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水、加5mL(1+1)硫酸用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含50.0μg磷。本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。
磷酸盐标准溶液：将5.00mL的磷酸盐标准贮备溶液溶液转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含1.0μg磷。使用当天配制。
1.3 分析步骤：
1.3.1 校准曲线的绘制
取7支10mL螺旋口密封比色管，分别加入0.0，0.30，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00mL磷酸盐标准溶液，分别加水至9.4mL。各管中加入0.2mL抗坏血酸溶液，混匀，30s后加0.4mL钼酸盐溶液，密塞，充分混匀。静置15min后，以零浓度溶液为参比，在DR/2010型便携式分光光度计700nm波长处比色测定吸光度。将浓度与对应吸光度的数据输入到DR/2010型便携式分光光度计，建立磷酸盐测量程序。
1.3.2 样品测定:
取9.40毫升经0.45μm滤膜过滤后的样品放入10mL螺旋口密封比色管中；另取一支10mL螺旋口密封比色管放入9.40毫升去离子水作为空白样，分别加入0.2mL抗坏血酸溶液，混匀，30s后加0.4mL钼酸盐溶液，密塞，充分混匀。静置15min后，在DR/2010型分光光度计扣除空白后，直接读出样品浓度。
2 结果与讨论
2.1 比色管的校正
因比色管存在管壁厚薄不均、管径误差、对入射光的散射和反射以及硬物摩擦划伤等因素，将影响比色的结果，因此需要对比色管进行校正。在洁净、干燥的比色管中放入8 mL去离子水，选择一支无瑕疵且表面光洁度较好的比色管作为空白，在DR/2010型分光光度计比色测定，剔除吸光度超过±0.003的比色管。剩余的比色管用于曲线的绘制和样品的测定。
2.2 方法的测定范围
按分析步骤中校准曲线的绘制方法绘制校准曲线，测定结果见表1，经线性回归后，相关系数r＝0.9993，a＝0.003，b＝0.418. 磷酸盐的浓度在0.02 mg/L～0.60 mg/L之间与溶液的吸光度具有良好的线性关系。
表1： 磷酸盐浓度与溶液的吸光度测定结果
|
磷酸盐浓度（mg/L）
|
0.00
|
0.03
|
0.05
|
0.10
|
0.20
|
0.40
|
0.60
|
|
700nm处吸光度A
|
0.000
|
0.015
|
0.023
|
0.048
|
0.089
|
0.164
|
0.256
|
|
校准曲线相关系数r=0.9993、校准曲线为y=0.003+0.418x
|
2.3 方法比对
采集不同的环境水质样品，分别用本方法和标准方法（GB11893－89）进行测定比对，实验结果见表2。由表2可看出，两种方法吻合程度较好，没有显著性差异，测定结果的相对偏差在－7.14％－5.05％之间，具有较好的可比性。
表2 环境水质样品测定结果 单位：mg/L
|
序号
|
样品种类
|
本方法
|
标准法
|
相对偏差（％）
|
|
1
|
地表水（水库水）
|
0.05
|
0.05
|
0.00
|
|
2
|
地表水（河流水）
|
0.28
|
0.26
|
3.70
|
|
3
|
地表水（河流水）
|
0.13
|
0.15
|
－7.14
|
|
4
|
某生活污水
|
0.34
|
0.32
|
3.03
|
|
5
|
某工业废水
|
0.52
|
0.47
|
5.05
|
2.4 方法的最低检出限
文献[1，2]表明某些分光光度法有以扣除空白值后的与0.01吸光度相对应的浓度值为检出限。本方法取扣除空白值后的0.01吸光度对应的浓度值0.02 mg/L为本方法的最低检出限。
2.5 方法的精密度
取环境水质样品按样品测定的程序进行6次平行测定，测定结果见表3。由表3可看出，实际环境水质样品分析的相对标准偏差（变异系数RSD）都在 3.37％以下，该方法具有良好的精密度。
表3 环境水质样品精密度实验结果 单位：mg/L
|
样品名称
|
样品测定结果
|
平均值
|
相对标准偏差（％）
|
|
兴庄河
|
0.21 0.23 0.18 0.17 0.22 0.21
|
0.20
|
1.86
|
|
范河
|
0.08 0.07 0.08 0.11 0.06 0.05
|
0.08
|
2.07
|
|
新沭河
|
0.17 0.16 0.18 0.15 0.20 0.21
|
0.18
|
2.32
|
|
生活污水
|
0.29 0.32 0.30 0.28 0.33 0.32
|
0.31
|
1.90
|
|
某工业废水
|
0.48 0.54 0.50 0.56 0.48 0.49
|
0.51
|
3.37
|
2.6 方法的加标回收率
方法的加标回收率实验结果见表4 ，环境水质样品的加标回收率在94％-104％之间，准确度较好，符合文献[1]的要求。
表4 样品加标回收率实验结果 单位：mg/L
|
样品名称
|
原样品浓度
|
加标浓度
|
测定浓度
|
加标回收率（％）
|
|
兴庄河
|
0.22
|
0.50
|
0.74
|
104
|
|
范河
|
0.16
|
0.50
|
0.63
|
94
|
|
新沭河
|
0.18
|
0.50
|
0.64
|
92
|
|
生活污水
|
0.32
|
0.50
|
0.79
|
94
|
3 实验结论：
使用便携式分光光度计进行水体溶解性磷酸盐的现场快速测定，测定结果的精密度和准确度符合要求，且和国家标准分析方法钼锑抗分光光度法（GB11893－89）具有良好的可比性，该法可以用于现场快速测定水和废水中的溶解性磷酸盐。
参考文献：
〔1〕 国家环保总局.水和废水监测分析方法（第4版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002，28～29，82.
〔2〕 中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册（第2版）[M].北京：化学工业出版社，1994，228.
| 
