一种基于面源污染的颗粒态磷的直接测定方法与流程

本发明涉及环境水质指标测定领域，具体是一种基于面源污染的颗粒态磷的直接测定方法。

背景技术：

由于降雨冲刷，带走田地里的大量p元素，而磷在自然水体中存在形态可分为:①溶解态磷，包括溶解态的有机磷和无机磷；②颗粒态磷，包括吸附在颗粒物质上的磷。因此吸附有磷等营养物质的泥沙是面源污染的主要来源，而水土流失、农耕等将增大流域的泥沙输出，这部分泥沙进入河道中也将增大水体的营养物质含量，引发诸多水质问题，加大了水体、泥沙与营养物质之间的物质交换(吸附－释放过程)。经查大量文献可得，一般情况下采用总磷与溶解态磷之差代表颗粒态磷，该方法一方面不够精确；另一方面，操作步骤繁琐，时间投入量大。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于面源污染的颗粒态磷的直接测定方法。工作效率高，操作简洁，准确度高，具体操作步骤如下：

1.样品的保存：

采集好的水样避光保存在棕色试剂瓶中，保存环境温度：0-4℃.

2.分析步骤：

2.1前处理：

用采水桶采集表层水样，其它各层水样用卡盖式采水器采集。水样采集后，取水样经孔径0.45um醋酸纤维滤膜(预先用1:1000hcl浸泡24小时，并以超纯水洗至中性，45℃烘箱烘干)过滤，颗粒物保留在滤膜上，滤膜放入滤膜盒中，-20℃冷冻保存，带回实验室分析颗粒磷。

2.2试料的制备

将试样烘干后，称取0.2500g试样于镍坩埚底部，用几滴无水乙醇湿润样品:然后加入2g氢氧化钠平铺于样品的表面，将样品覆盖，盖上坩埚盖:将坩埚放入马弗炉中升温，当温度升至400℃左右时，保持15min:然后继续升温至640℃，保持15min，取出冷却。再向坩埚中加入10ml水加热至80℃，待熔块溶解后，将坩埚内的溶液全部转入50ml离心杯中，再用10ml硫酸溶液分三次洗涤坩埚，洗涤液转入离心杯中，然后再用适量水洗涤坩埚3次，洗涤液全部转入离心杯中，以2500-3500r/min离心分离10min，静置后将上清液全部转入100ml容量瓶中，用水定容，待测。

注:处理大批样品时，应将加入氢氧化钠后的坩埚暂放入大干燥器中以防吸潮。

2.3校准曲线的绘制

分别量取0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00ml磷标准工作溶液于6支50ml具塞比色管中，加水至刻度，标准系列中的磷含量分别为0.00、3.50、5.00、10.00、20.00、25.00ug。然后分别向比色管中加入2～3滴指示剂，再用硫酸溶液和氢氧化钠溶液调节ph值为4.4左右，使溶液刚呈微黄色，再加入1.0ml抗坏血酸溶液，混匀。30s后加入3.0ml钼酸盐溶液，充分混匀，于20-30℃下放置15min。用30mm比色皿，于70nm波长处，以水为参比，测量吸光度。以试剂空白校正吸光度为纵坐标，对应的磷含量(p，g)为横坐标，绘制校准曲线。

2.4测定

量取10.0ml(或根据样品浓度确定量取体积)试料于50ml具塞比色管中，加水至刻度。然后按照与绘制校准曲线相同操作步骤进行显色和测量。

3结果计算与表示

3.1结果计算

颗粒态磷的含量h(mg/kg),按照公式(1)进行计算。

式中：

h—颗粒态磷的含量，mg/kg；

a—试料的吸光度值；

a0—空白试验的吸光度值；

a—校准曲线的截距；

b—校准曲线的斜率；

v1—试样定容体积，ml；

m—试样量，g；

v2—试料体积，ml；

ω—干物质含量(质量分数)，％

本发明的优点：

采用直接测水中颗粒态磷的方法，可以尽大可能减少测量过程中误差，提高水中颗粒态含量的准确性。将水样经0.45μm滤膜过滤后的滤渣消解后测定，直接排除了溶解态磷的干扰，在酸性条件下与钼锑抗显色剂反应生成磷钼蓝，在波长700m处测量吸光度。在一定浓度范围内，样品中的总磷含量与吸光度值符合朗伯北尔定律，本发明能更好的满足环境监测及水质分析工作要求。

附图说明

附图1为颗粒态磷含量标准曲线，图2数据拟合情况；

y＝102.34172x+0.37655，相关系数：0.99903。

具体实施方法

经0.45μm滤膜过滤后，将试样烘干，称取0.2500g试样于镍坩埚底部，用几滴无水乙醇湿润样品:然后加入2g氢氧化钠平铺于样品的表面，将样品覆盖，盖上坩埚盖进行消解，静置后将上清液全部转入100ml容量瓶中，用水定容，待测。分别量取0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00ml磷标准工作溶液于6支50ml具塞比色管中，加水至刻度，然后加入2～3滴指示剂，再用硫酸溶液和氢氧化钠溶液调节ph值为4.4左右，使溶液刚呈微黄色，再加入1.0ml抗坏血酸溶液，混匀。30s后加入3.0ml钼酸盐溶液，充分混匀，于20-30℃下放置15min。用30mm比色皿，于70nm波长处，以水为参比，测量吸光度。以试剂空白校正吸光度为纵坐标，对应的磷含量(p，g)为横坐标，绘制校准曲线。量取10.0ml(或根据样品浓度确定量取体积)试料于50ml具塞比色管中，加水至刻度。然后按照与绘制校准曲线相同操作步骤进行显色和测量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.本发明提供了一种基于面源污染的颗粒态磷的直接测定方法。工作效率高，操作简洁，准确度高，具体操作步骤如下：

1.样品的保存：

采集好的水样避光保存在棕色试剂瓶中，保存环境温度：0-4℃.

2.分析步骤：

2.1前处理：

用采水桶采集表层水样，其它各层水样用卡盖式采水器采集。水样采集后，取水样经孔径0.45um醋酸纤维滤膜(预先用1:1000hcl浸泡24小时，并以超纯水洗至中性，45℃烘箱烘干)过滤，颗粒物保留在滤膜上，滤膜放入滤膜盒中，-20℃冷冻保存，带回实验室分析颗粒磷。

2.2试料的制备

将试样烘干后，称取0.2500g试样于镍坩埚底部，用几滴无水乙醇湿润样品:然后加入2g氢氧化钠平铺于样品的表面，将样品覆盖，盖上坩埚盖:将坩埚放入马弗炉中升温，当温度升至400℃左右时，保持15min:然后继续升温至640℃，保持15min，取出冷却。再向坩埚中加入10ml水加热至80℃，待熔块溶解后，将坩埚内的溶液全部转入50ml离心杯中，再用10ml硫酸溶液分三次洗涤坩埚，洗涤液转入离心杯中，然后再用适量水洗涤坩埚3次，洗涤液全部转入离心杯中，以2500-3500r/min离心分离10min，静置后将上清液全部转入100ml容量瓶中，用水定容，待测。

注:处理大批样品时，应将加入氢氧化钠后的坩埚暂放入大干燥器中以防吸潮。

2.3校准曲线的绘制

分别量取0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00ml磷标准工作溶液于6支50ml具塞比色管中，加水至刻度，标准系列中的磷含量分别为0.00、3.50、5.00、10.00、20.00、25.00ug。然后分别向比色管中加入2～3滴指示剂，再用硫酸溶液和氢氧化钠溶液调节ph值为4.4左右，使溶液刚呈微黄色，再加入1.0ml抗坏血酸溶液，混匀。30s后加入3.0ml钼酸盐溶液，充分混匀，于20-30℃下放置15min。用30mm比色皿，于70nm波长处，以水为参比，测量吸光度。以试剂空白校正吸光度为纵坐标，对应的磷含量(p，g)为横坐标，绘制校准曲线。

2.4测定

量取10.0ml(或根据样品浓度确定量取体积)试料于50ml具塞比色管中，加水至刻度。然后按照与绘制校准曲线相同操作步骤进行显色和测量3结果计算与表示

3.1结果计算

颗粒态磷的含量h(mg/kg),按照公式(1)进行计算。

式中：

h—颗粒态磷的含量，mg/kg；

a—试料的吸光度值；

a0—空白试验的吸光度值；

a—校准曲线的截距；

b—校准曲线的斜率；

v1—试样定容体积，ml；

m—试样量，g；

v2—试料体积，ml；

ω—干物质含量(质量分数)，％。

技术总结
本发明涉及种基于面源污染的颗粒态磷的直接测定方法。经0.45μm滤膜过滤后，将试样烘干，称取0.2500g试样进行消解，静置后将上清液全部转入100ml容量瓶中，用水定容，待测。分别量取0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00ml磷标准工作溶液于6支50ml具塞比色管中，量取10.0ml(或根据样品浓度确定量取体积)试料于50ml具塞比色管中，加水至刻度，然后进行显色。用30mm比色皿，于70nm波长处，以水为参比，测量吸光度。以试剂空白校正吸光度为纵坐标，对应的磷含量(p，g)为横坐标，绘制校准曲线和测定含量。本发明的有益效果是不采用直接测水中颗粒态磷的方法，可以尽大可能减少测量过程中误差，提高水中颗粒态含量的准确性。

技术研发人员：赵一蔚
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2019.08.29
技术公布日：2019.11.15