水中总磷监测分析方法分析
石贵松
摘 要：为了优化水中总磷量的监测分析方法，完善相关技术，本文总结了水中总磷监测分析常用的方法，并对这些方法的适用情况及优缺点做出简要的分析并进行横向的对比，通过对这些方法的对比分析，希望可以完善相关技术，优化实验方法，使相关监测分析方法得到更好的发展。
关键词：水；磷含量；分析
磷是自然界中含量较多的一种元素，磷也是所有生命体生长发育不可缺少的一种元素。而随着现代工业的不断发展，工业废水废料的不合理排放以及各种化肥农药的大量使用，造成我国的大多数自然水体中的磷含量超标。在水体中，磷元素可以以很多形式存在，而无论是无机磷还是有机磷，都可以作为微生物生长所需的物质，大量磷元素的存在就容易造成水体的富营养化，微生物大量繁殖，使天然水体的透明度下降，水质被破坏，严重影响着生态环境和人体健康。而对水中磷含量检测是进行水质监测处理的必要工作，完善相关分析方法，也是对改善自然环境做出的一份贡献。
1 天然水体及沉积物中
1.1 天然水体中磷的存在形式
1.1.1可溶态磷
在天然的水体中，磷元素大部分是以可溶态存在的。可溶态磷主要是指能通过
0.45um微孔滤膜的溶解于滤液中的磷[1]。天然水中的磷的主要来源就有两个方面，一个是含磷矿物质的溶解，另一个则是人类活动对含磷物质的排放。无论是哪种来源的磷，在自然水中度是以无机磷-磷酸盐的形式存在的，而有机磷的含量相对较少。对于这种可溶性的磷我们还可以将其细分为可溶活性态磷和可溶非活性态磷。其中，活性态的占绝大多数。一些科学家认为可溶活性态磷就是正磷酸盐，事实上，这种说法是不严谨的。更加详尽的资料显示，可溶活性态磷除了包含正磷酸盐外还包括一些酸性条件下不稳定的有机磷。而随着科学技术的不断发展，我们对天然水中的可溶性磷的认识也越来越透彻。
1.1.2颗粒态磷
颗粒态的磷主要是结合在固体颗粒上或者生物体中的。结合在固体颗粒上的磷主要是以矿物质的形式结合在固体颗粒表面或者矿物晶格中，而结合在生物体细胞中的磷主要就是存在生物体的代谢分泌物中。因为颗粒态的磷在天然水体中占得比例很小，而且其利用率很低，目前对于它的相关研究较少，加之全球水体的信息没有建立成一个大的系统，所以可获取的相关资料也比较较少。
1.2 沉积物中的磷的存在形态
相比于天然水中存在的磷，水体沉淀物中存在的磷占的比例更大。但是由于各大水体及富磷沉淀物的性质不同，在研究沉淀物中磷含量时也存在较大的差距，这就给沉淀物中磷的监测分析带来了一定的困难。通过已有的研究，我们总结出水体沉淀物中的磷主要有可交换态磷、铁结合态磷、铝结合态磷、钙结合态磷、闭蓄态磷以及有机磷等6种形态存在[2]。顾名思义，可交换态的磷是指与附着物微弱吸附的磷，在一定程度上可转化为可溶态的磷。此类的磷易于释放而为生物所利用。而铁结合态磷、铝结合态磷、钙结合态磷中只有铁结合态的磷易于生物所利用。
2 水中总磷的检测方法
2.1 钼锑抗分光光度法
钼锑抗分光光度法分析测定的原理为：在酸性条件下，水样中的磷可以以离子的形式与钼氨酸、酒石酸锑钾反应，生成酸钼杂多酸，而这种物质可以被还原剂抗坏酸还原，生成蓝色的配合物，我们成为钼蓝。在采用此种方法分析水样时，应该根据水体污染程度的不同而采用不同的消解方式。过硫酸钾的消解一般是针对水样污染程度较低的水样，而如果水样污染程度高，一般就会呈现出低氧、高金属盐和有机物的形式，这时我们就要用氧化性更强的试剂消解。经不断的改进和完善，采用此种方法进行水样中磷含量的测定不仅可以缩短监测时间，而且结果的精确度高、灵敏度好检出限也较低，综合比较来看，这是最好的一种检测方法。
2.2 氯化亚锡还原钼蓝法
氯化亚锡还原钼蓝法是一种比较传统的实验室检测水样中磷含量的方法，到目前来看，它也是最基本的、最常采用的的监测方法。与钼锑抗分光光度法进行比较我们发现，两种方法都采用的钼蓝光度法，但是总的来看，前者更具有优势，主要体现在：当水样量较大时，氯化亚锡还原钼蓝法需要分批进行监测并严格控制时间，所以操作更复杂。当水样较复杂时，氯化亚锡还原钼蓝法往往会出现显色后退色的现象，分析的而精确度会下降。当然，氯化亚锡还原钼蓝法也有自身的优点。当水样的洁净度较高，样品较少时，氯化亚锡还原钼蓝法分析的结果灵敏度会更高。
2.3 微波消解法
微波消解法就是用微波加热的方法去消解水样，利用了微波快速加热的特点，可以提高消解的效率。除了对水样中磷含量进行监测外，微波消解法广泛的应用于各种食品及其他环境样品的分析检测中。进行此操作前，我们应该选择合理的氧化消解试剂以及合适的显色酸度及测定波长，这样的出来的结果会更精确。总体来看，微波消解法的操作更简单、检测的灵敏度较高，而且检测方法对环境的污染较小。
2.4 其他检测方法
上述的监测方式是较广泛采用的水样中磷含量检测的常规方法，有些人通过不断的试验，对这些方法进行了一定的改进，取得了较好的效果。比如，电压测定法，就是代替了原有的分光光度的检测技术，水样经过消解并与显色剂充分的混合后，通过发射不同波长的两种光，透过溶液后测定电压的变化值，以此用来体现不同的浓度。与常规的检测方法比，电压测定的方法也保持也较好的精准度和灵敏度，而与分光光度法相比，该法的稳定性更好。除此之外，还有钼酸铵的监测法、ICP-AES法等，这些方法通过改进都有较好的灵敏度，但一般操作较为复杂，更适合高效的检测。
3 消除监测干扰因素的措施
3.1 消除浊度和色度的影响
对于不同水质的样品，消除其浊度和色度影响的方法也不同。在现代的实验中，消除浊度和色度的方法有很多。其中最简单最常用的方法就是样品消解后进行离心，取其上清进行分析测定。这种方法简单易行，对去除浊度干扰有较好的效果，但是色度的影响很难通过离心的方法消除，如果要采用分光光度法进行下一步的测定，测量结果就会受到很大的影响，精确度相对较低。也有的人采用过滤、调pH的方法，但这时应该注意，对于消解时所采用压力的不同，在进行过滤和调酸碱度时应该注意一个顺序的问题。如果是常压消解，我们后期一般采取先过滤后调pH的方法。
3.2 消除干扰离子
水样中的干扰离子也是影响水样中磷含量监测的一个重要方面。为了消除干扰离子的影响，我们也需要采取一定的措施。在进行分光光度法测定时，水样中的硅和砷对检测结果有较强的干扰，所以我们一般在样品中加入适量的加入酒石酸，这样可以较好的消除干扰。另外，为了消除其他离子的干扰，我们也可以适当的缩短消解的反应时间，在消解达到一定程度时，在继续反应反而会影响检测的结果。
4 结语
综上所述，水中总磷的监测分析方法有很多种，而且随着科学技术的不断发展，检测的方法也得到不断的改进和完善，无论是在消除浊、色度以及其他离子的影响上，还是检测的精确准度和灵敏度上，都得到了很大程度的提高。在今后的检测方法的发展中，应该融合现代环境保护的理念，增强水中磷含量检测的意义。
参考文献
[1]郑晓红.水中总磷监测分析方法[J].仪器仪表与分析监测，2012（4）：1-3.
[2]吴怡，徐青等.水环境中磷的赋存形态及其分析方法研究进展[J].岩矿测试，2015（5）：557-564.
摘 要：为了优化水中总磷量的监测分析方法，完善相关技术，本文总结了水中总磷监测分析常用的方法，并对这些方法的适用情况及优缺点做出简要的分析并进行横向的对比，通过对这些方法的对比分析，希望可以完善相关技术，优化实验方法，使相关监测分析方法得到更好的发展。
关键词：水；磷含量；分析
磷是自然界中含量较多的一种元素，磷也是所有生命体生长发育不可缺少的一种元素。而随着现代工业的不断发展，工业废水废料的不合理排放以及各种化肥农药的大量使用，造成我国的大多数自然水体中的磷含量超标。在水体中，磷元素可以以很多形式存在，而无论是无机磷还是有机磷，都可以作为微生物生长所需的物质，大量磷元素的存在就容易造成水体的富营养化，微生物大量繁殖，使天然水体的透明度下降，水质被破坏，严重影响着生态环境和人体健康。而对水中磷含量检测是进行水质监测处理的必要工作，完善相关分析方法，也是对改善自然环境做出的一份贡献。
1 天然水体及沉积物中
1.1 天然水体中磷的存在形式
1.1.1可溶态磷
在天然的水体中，磷元素大部分是以可溶态存在的。可溶态磷主要是指能通过
0.45um微孔滤膜的溶解于滤液中的磷[1]。天然水中的磷的主要来源就有两个方面，一个是含磷矿物质的溶解，另一个则是人类活动对含磷物质的排放。无论是哪种来源的磷，在自然水中度是以无机磷-磷酸盐的形式存在的，而有机磷的含量相对较少。对于这种可溶性的磷我们还可以将其细分为可溶活性态磷和可溶非活性态磷。其中，活性态的占绝大多数。一些科学家认为可溶活性态磷就是正磷酸盐，事实上，这种说法是不严谨的。更加详尽的资料显示，可溶活性态磷除了包含正磷酸盐外还包括一些酸性条件下不稳定的有机磷。而随着科学技术的不断发展，我们对天然水中的可溶性磷的认识也越来越透彻。
1.1.2颗粒态磷
颗粒态的磷主要是结合在固体颗粒上或者生物体中的。结合在固体颗粒上的磷主要是以矿物质的形式结合在固体颗粒表面或者矿物晶格中，而结合在生物体细胞中的磷主要就是存在生物体的代谢分泌物中。因为颗粒态的磷在天然水体中占得比例很小，而且其利用率很低，目前对于它的相关研究较少，加之全球水体的信息没有建立成一个大的系统，所以可获取的相关资料也比较较少。
1.2 沉积物中的磷的存在形态
相比于天然水中存在的磷，水体沉淀物中存在的磷占的比例更大。但是由于各大水体及富磷沉淀物的性质不同，在研究沉淀物中磷含量时也存在较大的差距，这就给沉淀物中磷的监测分析带来了一定的困难。通过已有的研究，我们总结出水体沉淀物中的磷主要有可交换态磷、铁结合态磷、铝结合态磷、钙结合态磷、闭蓄态磷以及有机磷等6种形态存在[2]。顾名思义，可交换态的磷是指与附着物微弱吸附的磷，在一定程度上可转化为可溶态的磷。此类的磷易于释放而为生物所利用。而铁结合态磷、铝结合态磷、钙结合态磷中只有铁结合态的磷易于生物所利用。
2 水中总磷的检测方法
2.1 钼锑抗分光光度法
钼锑抗分光光度法分析测定的原理为：在酸性条件下，水样中的磷可以以离子的形式与钼氨酸、酒石酸锑钾反应，生成酸钼杂多酸，而这种物质可以被还原剂抗坏酸还原，生成蓝色的配合物，我们成为钼蓝。在采用此种方法分析水样时，应该根据水体污染程度的不同而采用不同的消解方式。过硫酸钾的消解一般是针对水样污染程度较低的水样，而如果水样污染程度高，一般就会呈现出低氧、高金属盐和有机物的形式，这时我们就要用氧化性更强的试剂消解。经不断的改进和完善，采用此种方法进行水样中磷含量的测定不仅可以缩短监测时间，而且结果的精确度高、灵敏度好检出限也较低，综合比较来看，这是最好的一种检测方法。
2.2 氯化亚锡还原钼蓝法
氯化亚锡还原钼蓝法是一种比较传统的实验室检测水样中磷含量的方法，到目前来看，它也是最基本的、最常采用的的监测方法。与钼锑抗分光光度法进行比较我们发现，两种方法都采用的钼蓝光度法，但是总的来看，前者更具有优势，主要体现在：当水样量较大时，氯化亚锡还原钼蓝法需要分批进行监测并严格控制时间，所以操作更复杂。当水样较复杂时，氯化亚锡还原钼蓝法往往会出现显色后退色的现象，分析的而精确度会下降。当然，氯化亚锡还原钼蓝法也有自身的优点。当水样的洁净度较高，样品较少时，氯化亚锡还原钼蓝法分析的结果灵敏度会更高。
2.3 微波消解法
微波消解法就是用微波加热的方法去消解水样，利用了微波快速加热的特点，可以提高消解的效率。除了对水样中磷含量进行监测外，微波消解法广泛的应用于各种食品及其他环境样品的分析检测中。进行此操作前，我们应该选择合理的氧化消解试剂以及合适的显色酸度及测定波长，这样的出来的结果会更精确。总体来看，微波消解法的操作更简单、检测的灵敏度较高，而且检测方法对环境的污染较小。
2.4 其他检测方法
上述的监测方式是较广泛采用的水样中磷含量检测的常规方法，有些人通过不断的试验，对这些方法进行了一定的改进，取得了较好的效果。比如，电压测定法，就是代替了原有的分光光度的检测技术，水样经过消解并与显色剂充分的混合后，通过发射不同波长的两种光，透过溶液后测定电压的变化值，以此用来体现不同的浓度。与常规的检测方法比，电压测定的方法也保持也较好的精准度和灵敏度，而与分光光度法相比，该法的稳定性更好。除此之外，还有钼酸铵的监测法、ICP-AES法等，这些方法通过改进都有较好的灵敏度，但一般操作较为复杂，更适合高效的检测。
3 消除监测干扰因素的措施
3.1 消除浊度和色度的影响
对于不同水质的样品，消除其浊度和色度影响的方法也不同。在现代的实验中，消除浊度和色度的方法有很多。其中最简单最常用的方法就是样品消解后进行离心，取其上清进行分析测定。这种方法简单易行，对去除浊度干扰有较好的效果，但是色度的影响很难通过离心的方法消除，如果要采用分光光度法进行下一步的测定，测量结果就会受到很大的影响，精确度相对较低。也有的人采用过滤、调pH的方法，但这时应该注意，对于消解时所采用压力的不同，在进行过滤和调酸碱度时应该注意一个顺序的问题。如果是常压消解，我们后期一般采取先过滤后调pH的方法。
3.2 消除干扰离子
水样中的干扰离子也是影响水样中磷含量监测的一个重要方面。为了消除干扰离子的影响，我们也需要采取一定的措施。在进行分光光度法测定时，水样中的硅和砷对检测结果有较强的干扰，所以我们一般在样品中加入适量的加入酒石酸，这样可以较好的消除干扰。另外，为了消除其他离子的干扰，我们也可以适当的缩短消解的反应时间，在消解达到一定程度时，在继续反应反而会影响检测的结果。
4 结语
综上所述，水中总磷的监测分析方法有很多种，而且随着科学技术的不断发展，检测的方法也得到不断的改进和完善，无论是在消除浊、色度以及其他离子的影响上，还是检测的精确准度和灵敏度上，都得到了很大程度的提高。在今后的检测方法的发展中，应该融合现代环境保护的理念，增强水中磷含量检测的意义。
参考文献
[1]郑晓红.水中总磷监测分析方法[J].仪器仪表与分析监测，2012（4）：1-3.
[2]吴怡，徐青等.水环境中磷的赋存形态及其分析方法研究进展[J].岩矿测试，2015（5）：557-564.
