关于地表水中总磷测定的不确定度分析

关于地表水中总磷测定的不确定度分析

朱碧群李健卫

深圳市宝安区环境监测站广东深圳518101

摘要:进入21世纪,随着社会的快速发展,环保的重要性日益提高。磷是水中常见的元素之一,也是我国实施排放总量控制的重要指标,若水中的磷含量过高,则可能出现藻类植物的过渡繁殖的现象,直至富营养化。并且对生态环境造成严重污染。流动分析法测定地表水中总磷较传统分析方法有一定优势,测定结果需要通过评定其不确定度才是完整并有实际意义的。这也是各个实验室间对测量结果进行相互比对与承认的前提之一。本文确定了流动分析法在测定地表水中总磷含量的实验中多个方面的不确定度来源,进行拟合分析评定,供同行参考。

关键词:地表水;流动分析;总磷;地表水;不确定度

引言

众所周知,磷元素在环境水体中十分常见,也是我国实施排放总量控制的重要指标,若水中的磷含量过多,容易造成水体污染和水体富营养化等现象。由于在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,它们分为正磷酸盐,缩合磷酸盐和有机结合的磷。磷是评价水质的重要指标。磷酸盐是元素磷自然产生的形态,可分为正磷酸盐和缩聚磷酸盐。日常监测中,有些人认为天然水水样不必消解,直接测定即为总磷;有时遇到混浊的废水样,总是直接用滤膜先行过滤,然后才进行消解。事实上,此时所测定的并不是总磷,而是可溶性总磷(包括可溶性正磷酸盐和可溶性总磷酸盐)。我们所说的总磷是指样品直接进行消解后测得的水样的结果。

1、方法原理及操作流程

1.1仪器与药品

QC8500型连续流动注射分析仪(美国LACHAT公司),过硫酸钾(分析纯),硫酸(分析纯),氢氧化钠(分析纯),钼酸铵(分析纯),酒石酸锑钾(分析纯),抗坏血酸(分析纯)。

1.2原理

水样经消解全部氧化为正磷酸盐,在酸性介质并有锑盐存在下,正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸,立即由抗坏血酸还原,形成蓝色络合物,进行光电比色。

1.3操作流程

根据HJ/T52-1999的规定进行取样。样品直接进入仪器进行测量。直接购买500mg/L的磷酸盐标准物质。取5ml至250ml容量瓶稀释成10.0mg/L的磷酸盐标准使用液,于一组100ml容量瓶中,配制浓度依次为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L的校准溶液,在仪器最佳条件下测量其峰高。所测各浓度点峰高(DU)依次为0.0001、0.0054、0.0103、0.0146、0.0198、0.0246。

通过标准溶液浓度对峰高拟合校准曲线,多次测量样品中总磷的浓度,六次测量样品的数据依次为1.013、1.074、1.031、0.996、1.003、1.033mg/L,样品平均测定值为1.025mg/L。

2、建立数学模型

采用最小二乘法对标准溶液浓度(x)和峰高的测量值(y)进行线性回归,建立方程:y=a+bx

3、不确定度的来源及计算

3.1分析不确定度的来源

测量仪器;标准溶液的配制及环境;校准曲线的拟合;标准物质及试剂纯度;重复测量。

3.2不确定度分量的分析

3.2.1连续流动分析仪给定的不确定度U1

根据仪器校准证书,滤光片的不确定度Uλ=0.6nm。

3.2.2标准溶液配制引入的标准不确定度U2(C)的计算

3.2.2.1标准溶液的不确定度U(C贮)。根据磷酸盐标准溶液的证书,查得相对不确定度为2%。

5、不确定度报告

所测试样平均浓度为1.025mg/L,不确定度为0.076mg/L(置信概率为95%,K=2)。

6、结束语

综上所述,通过以上的实验分析和结果计算表明:在测量环境稳定的情况下,影响流动分析法测定地表水中总磷浓度的不确定度的主要因素是校准曲线的拟合,其次是标准溶液的配制及重复测量。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家标准委员会编.磷肥工业水污染物排放标准GB15580-1995[S].

[2]中华人民共和国国家标准委员会编.水质磷酸盐和总磷的测定连续流动-钼酸铵分光光度法HJ670-2013[S].

[3]化学分析中不确定度的评估指南[M].北京:中国计量出版社.

[4]国家环境总局《水和废水监测分析方法》编委会编.水和废水监测分析方法[M].第四版(增补版).北京:中国环境科学出版社.2002.

[5]陈国梅,总磷测定中标准曲线与工作曲线的比较[J].福建分析测试,2010,[1]:76-77.

[6]陈燕明,总磷测定消解方法的对比试验[J].化学工程与装备,2009,[7]:189-191.

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