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含磷化合物及其形態(tài)

磷是生命活動(dòng)絕對(duì)必須的元素。自然界中的磷主要來(lái)源于磷酸鹽礦,動(dòng)物糞便以及化石等天然磷酸鹽沉積物。自然界中的磷循環(huán)是一個(gè)單項(xiàng)流動(dòng)過(guò)程。由于過(guò)度的人為活動(dòng)(如礦山開(kāi)采、土地開(kāi)發(fā)等),儲(chǔ)藏在地球表面的磷食物鏈進(jìn)入水循環(huán)中,使得水體中的磷負(fù)荷增加。天然水中的磷一般不超過(guò)0.1mg/L。生活污水,由于含有大量的合成洗滌劑和食品中蛋白質(zhì)的分解含有較大量的磷,此外化肥、農(nóng)藥、合成洗滌劑、冶煉等待業(yè)的工業(yè)廢水中磷的含量也較高,由于農(nóng)藥化肥的大量施用,農(nóng)田也成為水體磷的重要污染面源。

水中的含磷化合物主要可分為三大類(lèi):正磷酸鹽、縮合磷酸鹽和有機(jī)磷。按水中的存在形式分以可分為溶解性磷和懸浮性磷兩種。此外,許多學(xué)者把水體中的磷分為無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)。無(wú)機(jī)態(tài)又分為鈣磷(Ca-P)、鋁磷(Al-P)、鐵磷(Fe-P)、閉蓄態(tài)磷、可還原態(tài)磷(Res-P)、殘?jiān)鼞B(tài)磷(殘-P)。國(guó)外有的研究者(如Herman等)把水體中的磷分為:不穩(wěn)定態(tài)磷和難溶態(tài)磷。隨著磷化學(xué)提取劑的廣泛應(yīng)用,人們又將水體中的磷劃分為吸附磷、與CaCO3結(jié)合的磷、Fe和Al束縛態(tài)磷、易提取的生物磷、鈣礦物磷、難溶的有機(jī)磷。這些磷形態(tài)可組合為無(wú)機(jī)磷(松散束縛態(tài)磷和鈣礦物磷)、有機(jī)磷(易提取生物磷和難溶有機(jī)磷),其中易提取生物磷還包括源于生物的無(wú)機(jī)多磷酸鹽。

水中磷的測(cè)定可以分別測(cè)定總磷、溶解性正磷酸鹽、溶解性總磷和有機(jī)磷等。當(dāng)測(cè)定總磷、溶解性正磷酸和溶解性總磷時(shí),需按圖3-33所示進(jìn)行預(yù)處理轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽分別測(cè)定不同狀態(tài)的磷。正磷酸鹽的測(cè)定方法有鉬酸銨分光光度法(GB11893-89)、孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法等。


3-33  測(cè)定磷預(yù)處理方法示意圖

(一)鉬酸銨分光光度法

在酸性介質(zhì)中,正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng),在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后,立即被抗壞血酸還原,生成藍(lán)色的絡(luò)合物(磷鉬藍(lán))。此藍(lán)色絡(luò)合物在700nm處有特征吸收波長(zhǎng),

本方法適用于地面水、污水和工業(yè)廢水中磷的測(cè)定。取25mL試樣時(shí),本方法的最低檢出濃度為0.01mg/L,測(cè)定上限為0.6mg/L。

(二)孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法

在酸性條件下,正磷酸鹽與鉬酸銨-孔雀綠顯色劑反應(yīng)生成綠色離子締合物,并以聚乙烯醇穩(wěn)定顯色液,于620nm波長(zhǎng)處有特征吸收波長(zhǎng)。

此法最低檢出濃度為1μg/L;適用的濃度范圍為0-30mg/L;用于監(jiān)測(cè)江河、湖泊等地表水及地下水中痕量磷的測(cè)定。
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