地表水水样检测中总磷总氮的检测步骤及注意事项

总磷（TP）与总氮（TN）是表征地表水富营养化水平的核心指标，其含量直接反映水体营养盐负荷及生态风险。准确检测二者浓度是环境监测、水质评价及污染防控的基础。本文结合《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》（GB 11893-1989）与《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ 636-2012），详细阐述总磷总氮的检测步骤及关键注意事项，为一线工作提供实操参考。

总磷检测的前期准备

总磷检测需准备紫外可见分光光度计（覆盖700nm）、高压消解罐、50ml具塞比色管、移液管及定性滤纸，仪器需提前校准。试剂包括过硫酸钾消解液（50g/L）、钼酸铵溶液（13g钼酸铵溶于硫酸溶液）、抗坏血酸溶液（100g/L，现配现用）；磷标准储备液（500mg/L，加硫酸防腐）与使用液（5mg/L，现配）。

水样采集后需加硫酸调pH至1~2，4℃保存不超过24小时，避免磷吸附或生物降解。若水样含悬浮物，需摇匀后取代表性样品，避免测定误差。

总磷的消解步骤

消解目的是将有机磷、缩合磷转化为正磷酸盐。取25ml摇匀水样（或稀释液）置于比色管，加4ml过硫酸钾，塞紧管塞。放入高压灭菌器，加热至1.1~1.3kg/cm²（120℃），保持30分钟。

消解后自然冷却至压力为0，取出比色管冷却至室温。若有沉淀，用定性滤纸过滤。同时做空白试验（25ml去离子水代替水样），扣除试剂本底。

总磷的显色与测定

向消解液加1ml抗坏血酸，摇匀30秒后加2ml钼酸铵，室温反应15分钟（低于15℃需温水浴）。用分光光度计在700nm波长下，以去离子水为参比测吸光度。

绘制标准曲线：取0~10ml磷标准使用液，按消解、显色步骤操作，得吸光度与浓度的线性关系（R²≥0.999）。水样总磷浓度=（水样吸光度-空白吸光度）对应浓度×稀释倍数。

总磷检测的关键注意事项

消解温度与时间需严格：低于120℃或不足30分钟会导致消解不完全，结果偏低；温度过高可能损失正磷酸盐。定期校准灭菌器压力与温度。

试剂纯度影响空白值：钼酸铵用优级纯，抗坏血酸现配；过硫酸钾溶液若沉淀需重配。水样稀释需合理，避免超过标准曲线上限（>0.6mg/L需稀释）。

干扰消除：铁离子>10mg/L加酒石酸锑钾掩蔽；砷>2mg/L加硫代硫酸钠；浊度高需做补偿试验（测不加显色剂的吸光度）。

总氮检测的前期准备

总氮检测需紫外分光光度计（220nm、275nm）、石英比色管、高压灭菌器。试剂包括碱性过硫酸钾（40g过硫酸钾+15g氢氧化钠，定容至1L，一周内使用）、盐酸（1+9）；氮标准储备液（100mg/L，加三氯甲烷防腐）与使用液（10mg/L）。

水样加硫酸调pH至1~2，4℃保存不超过7天。玻璃器皿需用10%盐酸浸泡24小时，去离子水冲洗，避免氮残留。

总氮的消解步骤

取10ml水样（或稀释液）置于石英比色管，加5ml碱性过硫酸钾，定容至25ml，塞紧管塞。放入灭菌器，120℃保持30分钟。

消解后冷却至室温，加1ml盐酸中和氢氧化钠。做空白试验（10ml去离子水），避免试剂污染。

总氮的测定步骤

用石英比色皿测220nm与275nm吸光度，校正值A=A₂₂₀-2A₂₇₅（消除有机物干扰）。绘制标准曲线：取0~10ml氮标准使用液，按消解步骤操作，得校正吸光度与浓度的线性关系（R²≥0.999）。

水样总氮浓度=（水样校正吸光度-空白校正吸光度）对应浓度×稀释倍数。若消解后有沉淀，用0.45μm微孔滤膜过滤，不能用定性滤纸（吸附硝酸盐）。

总氮检测的关键注意事项

碱性过硫酸钾纯度是核心：过硫酸钾与氢氧化钠用优级纯，若空白吸光度A₂₂₀>0.030，需重结晶纯化过硫酸钾。

消解密封性需保证：石英管塞子需盖紧，避免氨气逸出（碱性条件下氨氮易挥发）。橡胶塞或乳胶管含氮，禁止使用。

波长校准：定期校准220nm与275nm波长（偏差±1nm内），否则影响吸光度准确性。含六价铬加亚硝酸钠还原，余氯加硫代硫酸钠去除，高有机物需稀释或增加过硫酸钾用量。

总磷（TP）与总氮（TN）是地表水富营养化的核心指标，其含量直接反映水体营养负荷与生态风险，准确检测是环境监测与污染防控的基础。本文结合GB 11893-1989（总磷）、HJ 636-2012（总氮）标准，详细阐述地表水水样中总磷总氮的检测步骤及关键注意事项，为一线实操提供参考。

总磷检测的前期准备

总磷检测需准备紫外可见分光光度计（700nm）、高压蒸汽灭菌器、50ml具塞比色管、移液管及定性滤纸，仪器需提前校准波长与压力稳定性。试剂包括：过硫酸钾消解液（50g/L，溶解后定容）、钼酸铵溶液（13g钼酸铵溶于浓硫酸与水的混合液）、抗坏血酸溶液（100g/L，现配现用，变黄则失效）；磷标准储备液（500mg/L，磷酸二氢钾烘干后配制，加硫酸防腐）与使用液（5mg/L，现配）。

水样采集后需立即加硫酸调pH至1~2，4℃冰箱保存不超过24小时，避免磷的吸附或生物降解。若水样含悬浮物，需充分摇匀后取代表性样品，防止因分层导致测定误差。

总磷的消解步骤

消解是将有机磷、缩合态磷转化为可测定正磷酸盐的关键。取25ml摇匀水样（若磷浓度>0.6mg/L需稀释）置于具塞比色管，加入4ml过硫酸钾消解液，塞紧管塞并摇匀。

将比色管放入高压灭菌器，加热至压力达1.1~1.3kg/cm²（对应温度120℃），保持30分钟。消解过程需确保压力稳定，避免波动导致消解不完全或样品溢出。

消解结束后自然冷却至压力为0，取出比色管冷却至室温。若消解液有沉淀，用定性滤纸过滤至澄清。同时做空白试验（25ml去离子水代替水样），用于扣除试剂本底值。

总磷的显色与测定

向消解后的水样（或空白）中加入1ml抗坏血酸溶液，摇匀后静置30秒，再加入2ml钼酸铵溶液，充分混匀后室温放置15分钟（若室温低于15℃，需置于20~30℃温水浴加速显色）。

用分光光度计在700nm波长下，以去离子水为参比测定吸光度。绘制标准曲线：取0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、10.0ml磷标准使用液（5mg/L），按消解、显色步骤操作，得到吸光度与磷浓度的线性关系（相关系数R²≥0.999）。

水样总磷浓度计算：根据水样吸光度减去空白吸光度，从标准曲线查得对应浓度，再乘以稀释倍数（若水样经稀释），结果以mg/L表示。

总磷检测的关键注意事项

消解条件需严格控制：温度低于120℃或时间不足30分钟，会导致有机磷、聚磷消解不完全，结果偏低；温度过高或时间过长，可能造成正磷酸盐分解（如生成焦磷酸盐），影响测定准确性。需定期校准高压灭菌器的温度与压力。

试剂纯度与时效性：钼酸铵需用优级纯，避免含磷杂质；抗坏血酸溶液需现配现用，放置超过24小时会因氧化失效，导致显色不完全；过硫酸钾溶液若出现浑浊或沉淀，需重新配制。

干扰消除：水样中含Fe³⁺>10mg/L时，会与钼酸铵形成黄色络合物，需加1ml 10g/L酒石酸锑钾溶液掩蔽；含As³⁺>2mg/L时，需加硫代硫酸钠溶液还原；浊度或色度较高的水样，需做浊度-色度补偿（取同体积水样不加显色剂，测吸光度后扣除）。

总氮检测的前期准备

总氮检测需紫外分光光度计（220nm、275nm）、25ml石英比色管（耐高压）、高压灭菌器及移液管。试剂包括碱性过硫酸钾溶液（40g过硫酸钾+15g氢氧化钠，定容至1L，一周内使用）、盐酸溶液（1+9）；氮标准储备液（100mg/L，硝酸钾烘干后配制，加三氯甲烷防腐）与使用液（10mg/L，现配）。

水样采集后加硫酸调pH至1~2，4℃保存不超过7天。所有玻璃器皿需用10%盐酸浸泡24小时，再用去离子水冲洗干净，避免氮残留污染。

总氮的消解步骤

消解目的是将氨氮、亚硝酸盐氮、有机氮转化为硝酸盐氮。取10ml摇匀水样（或稀释液）置于石英比色管，加入5ml碱性过硫酸钾溶液，用去离子水定容至25ml，塞紧管塞（避免漏气）。

放入高压灭菌器，加热至1.1~1.3kg/cm²（120℃），保持30分钟。消解后自然冷却至压力为0，取出比色管冷却至室温，加入1ml盐酸溶液（1+9）中和过量氢氧化钠（使溶液pH降至2~3，避免硝酸盐光解）。

同时做空白试验（10ml去离子水代替水样），扣除试剂本底值。若消解后有沉淀，需用0.45μm微孔滤膜过滤（不能用定性滤纸，否则吸附硝酸盐）。

总氮的测定步骤

总氮采用紫外分光光度法，原理是硝酸盐在220nm有强吸收，有机物在275nm有吸收，需校正：A_校正=A₂₂₀-2×A₂₇₅（消除有机物干扰）。

将消解液倒入10mm石英比色皿，用分光光度计分别测定220nm与275nm波长下的吸光度（以去离子水为参比）。绘制标准曲线：取0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、7.0、10.0ml氮标准使用液（10mg/L），按消解步骤操作，得到校正吸光度与氮浓度的线性关系（R²≥0.999）。

水样总氮浓度计算：根据水样校正吸光度（A_样校正=A_样220-2×A_样275）减去空白校正吸光度（A_空校正=A_空220-2×A_空275），从标准曲线查得对应浓度，乘以稀释倍数（若水样经稀释），结果以mg/L表示。

总氮检测的关键注意事项

碱性过硫酸钾纯度是核心：过硫酸钾与氢氧化钠需用优级纯，若含氮杂质，会导致空白吸光度过高（要求空白A₂₂₀≤0.030）。若空白值超标，需对过硫酸钾重结晶纯化（将过硫酸钾溶于50℃去离子水，冷却至0℃结晶，过滤后105℃烘干）。

消解密封性需保证：石英比色管的塞子需盖紧，避免消解过程中氨气（NH₃）逸出（碱性条件下氨氮易挥发），导致总氮结果偏低。禁止使用橡胶塞或乳胶管（含氮，污染样品）。

波长准确性需校准：紫外分光光度计的220nm与275nm波长需定期用标准滤光片或重铬酸钾溶液校准，偏差需≤±1nm。若波长偏差+2nm，硝酸盐吸光度会下降约10%，影响测定精度。

干扰消除：水样含六价铬（>0.5mg/L）或三价铁（>1mg/L），需加1ml 5%亚硝酸钠（还原铬）或10%盐酸羟胺（还原铁）；含余氯（>0.1mg/L），加1ml 10%硫代硫酸钠去除；有机物浓度过高（COD>200mg/L），需稀释水样或增加碱性过硫酸钾用量（最多加10ml），确保消解完全。