黄磷应急监测方法探讨

[作者简介]张兆年(1968-),男,本科,高级工程师,主要从事环境监测技术研究。=方法评价>黄磷应急监测方法探讨张兆年1,张彩香2,马蓓蓓3(11湖北省宜昌市环保监测站,湖北宜昌443000;21中国地质大学环境学院,武汉430074;31湖北省宜昌市疾病预防控制中心,湖北宜昌443003)[摘要]目的:探讨合适的黄磷应急监测方法。方法:用精密度偏性分析质量控制试验对比分析目前相对成熟的五种黄磷监测方法,运用专家决策系统筛选合适的黄磷应急监测方法。结果:紫外分光光度法综合指标最利于应急监测。结论:相对适宜的黄磷应急监测方法为紫外分光光度法和气相色谱火焰光度法。[关键词]黄磷;应急监测;专家决策系统[中图分类号]X83017[文献标识码]B[文章编号]1004-8685(2007)09-1703-02黄磷是一种单质磷,即元素磷,是重要的化工原料,但属于剧毒物质,进入生物体内可引起急性中毒,属于危险化学品,在生产和运输过程中稍有不慎就会引发严重的环境污染突发事件。在宜昌和我国西南地区等地均发生过严重的黄磷污染事件,是磷化工重要的污染隐患。黄磷作为污染因子,已经被列入国家5污水综合排放标准6(GB8978-1996),但到目前为止,仍未颁布国家标准的分析方法。传统的监测方法与排放标准推荐方法为磷钼蓝比色法,该方法由于存在着氧化过程长、氧化程度难于控制、分析精确度差并对监测人员毒害性大等缺点,难以满足应急监测及时、快速和准确的要求。本文总结了目前黄磷监测的五类方法,结合多年来黄磷的监测资料,对这5种方法进行了系统的分析,运用专家决策系统,筛选出两种相对适宜的应急监测方法,以供不同条件的监测站选用。15种黄磷测定方法磷钼酸盐分光光度法,也包括磷钼蓝比色法,是传统的监测方法,其原理是用有机溶剂将样品中的元素磷萃取分离出来,再经氧化剂氧化成正磷酸盐,最后与钼酸盐反应显色测定。这类监测方法因萃取剂和氧化剂不一样可衍化很多具体的测定方法,显色反应也有/钼蓝0和/钼黄0两种,但均可归为此类。银盐分光光度法主要是利用元素磷具有还原性,能够将银盐、铜盐等盐类中的金属离子还原。利用被还原的低价金属显色,进行分光光度测定。紫外分光光度法[1]采用正己烷为萃取剂,萃取后可以直接比色。水和废水中的元素磷主要以黄磷的形式存在,分子式为P4,组成黄磷分子的4个磷原子外层分别有5个电子,其中3个与其它磷原子成键,称为单键的R电子,另2个组成未共享电子对,称为非键n电子。在一定波长的紫外光照射下,未共享电子受到激发,从n轨道向R*轨道(反键分子轨道)跃迁,从而产生了紫外吸收光谱。通过对黄磷紫外吸收光谱的研究,建立了于21910nm测定得出的元素磷标准曲线,可以定量测定元素磷。气相色谱火焰光度法[2]为:用甲苯作为萃取剂,萃取样品中的元素磷,萃取剂经色谱柱分离后,在火焰光度检测器(FPD)中元素磷被氧化燃烧生成磷的氧化物,然后被富氢火焰的H还原为碎片PHO*,被火焰高温激发的碎片PHO*释放出特征光的能量,其最大检测波长为526nm,测量发射光谱强度,以保留时间定性,峰面积或峰高定量,从而检测出元素磷的含量。气相色谱氮磷检测器测定法为:用萃取剂萃取样品中的元素磷,经色谱柱分离后,在氮磷检测器(NPD)中元素磷被测定,以保留时间定性,峰面积或峰高定量,从而检测出元素磷的含量。2对比实验为了探讨5种方法对应急监测的适宜性,评价在应急监测应用中的及时性、有效性和可操作性等,对5种方法设计了同样的精密度偏性分析质量控制试验[3],进行对比。精密度偏性分析质量控制试验过程如下:(1)配制试验样品。空白溶液:取与配制标准溶液相同的纯水;标准溶液:取分析方法的检出上限浓度C的019倍和011倍的标准溶液;样品:选含有一定黄磷浓度的水样,根据不同的方法采用相应的保存方法,使浓度稳定;加标样品:在样品中加入一定浓度的黄磷浓标液,使加标样中黄磷浓度达到方法的检出上限浓度C的015倍。(2)对上述试验样品一般每天分析一批,每批各同时取2份平行样测定,共测20d。(3)将得到的数据进行处理,计算批内、批间标准差,加标回收率等,用批内、批间标准差计算检出限和判断方法的精密度,用加标回收率判断方法的准确度。3方法比较根据对比实验,结合多年来实验经验和有关资料,对5种1703中国卫生检验杂志2007年9月第17卷第9期ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology,Sep2007;Vol17No9方法的检出限、精确度、准确度、分析时间、操作可控性、毒害性、成熟程度进行了比较,详见表1,本表为分析人员给出的初步比较结果。检出限用统计测量值表示;精确度用相对标准偏差表示;准确度用加标回收率均值来表示;分析时间为本实验十类样分析过程平均所用时间;操作可控性根据分析