1. 实验概述 1.1

实验目的及要求

通过实验，初步了解水体营养元素（氮、磷）联合测定的原理与方法，对湖

塘水质监测规范和要求有较直观的认识。同时，认识到要在水质监测领域有创新，必须关注生物（生态）工程、化学工程等相关领域的理论和技术发展。

1.2实验原理

过硫酸钾水溶液在60℃以上时发生如下反应：

K2S2O8 + 2H2O = 2KHSO4 + O2 + 2H+

如果将K2S2O8和NaOH按一定的比例混合作为氧化剂，则消解反应开始时溶液呈碱性。K2S2O8分解产生的氧（O2）将水样中不同形态的氮氧化成硝酸盐，同时K2S2O8分解产生的H+不断中和NaOH。当NaOH被H+完全中和后溶液逐渐变成中性甚至酸性。在弱酸性溶液中，K2S2O8分解产生的氧（O2），又将各种形态的磷氧化成正磷酸盐。因此，该方法的关键是要选择一个适度的K2S2O8溶液。

1.3实验条件

（1） 实验仪器

微波密封消解COD快速测定仪：精密pH计（pHS-3C）；紫外分光光度计（UV-1300）；立式压力蒸气灭菌器（LS-C50L）；50mL聚四氟乙烯密封消解罐，25mL、50mL比色管若干。 （2） 实验试剂

a） 无氨水：每升去离子水中加0.1mL硫酸在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃

去50ml初馏液，接取其余馏出液体于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。

b） 硝酸钾标准储备液（C=100.00 mg/L）：硝酸钾在105～110℃烘箱中干

燥3h，在干燥器中冷却后，称取0.7218g，溶于水中，移至1000mL容量瓶中，用水稀释至标线在0～10℃暗处保存，或加入1～2mL三氯甲烷保存，可稳定6个月。

c） 碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾，分别加入6g氢氧化钠，溶

于水中，稀释至1000mL，配制成6g/L NaOH的碱性过硫酸钾溶液存放在聚乙烯瓶内。

d） 磷标准储备液（C=50.00mg/L）：称取0.2197±0.001g于110℃干燥

2h的磷酸二氢钾（KH2PO4），用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水，加5mL的（1+1）H2SO4，用水稀释至标线。

e） 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵[（NH4）6Mo7O24·4H2O]于100mL水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300mL（1+1）H2SO4中，加酒石酸锑钾溶液，并且混合均匀，此试剂贮存于棕色瓶中冷处保存，至少稳定2个月。

抗坏血酸溶液，100g/L：溶解10g抗坏血酸于水中，并稀释至100mL。该溶液贮存于棕色玻璃瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。

含硝酸盐氮10.00mg/L、磷5.00mg/L的混合标准使用溶液：准确移取100.00mg/L的硝酸钾标准贮备液10.00mL，含磷50.00mg/L的标准贮备溶液10.00mL于100mL的容量瓶中，定容至100mL。

以上试剂均用无氨水或新鲜去离子水作为空白用水分别配置。

2. 实验内容

实验步骤

（1） 水样的消解

准确移取混匀水样10mL、碱性过硫酸钾溶液5mL于消解罐中，旋紧外盖，每次将6个消解罐均匀放在微波炉负载盘上围成一圈进行消解，消解12min + 10s（若加空白试验，则消解14min + 10s）。消解完后取出消解罐用水冷却至室温，用蒸馏水将内盖冲洗三次以上，要求冲洗干净，冲洗液全部移至25mL比色管中，定容至25mL。

（2） 总氮总磷的

总氮的测定：取消解后溶液10mL置25mL比色管中，定容至标线。移取部分溶液至10mm石英比色皿中，在紫外分光光度计上，以无氨水作参比，分别在波长为220与275nm处测定吸光度，并用公式A=A220-A275求出校正习惯度A。

总磷的测定：取消解后溶液10mL置25mL比色管中，定容至标线。室温下放置15min后，使用光程为30nm比色皿，在700nm波长下，以无氨水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从标准曲线上查得总磷的含量。

（3） 空白试验

空白试验除以10mL无氨水代替试料外，采用与测定完全相同的试剂、用量和分析步骤进行操作。

（4） 标准曲线的绘制

取用无氨水配置的含硝酸盐氮10.00mg/L、磷5.00mg/L的混合标准使用溶液（N：0.10mL、0.30mL、0.50mL、1.00mL、5.00mL、10.00mL；P：0.20mL、0.40mL、1.20mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL）依次于12个消解罐中，分别加无氨水或新鲜去离子水至10mL，加碱性过硫酸钾溶液5mL，然后按照水样消解方法消解12min，按照总氮总磷的测定方法进行测定，所得数据以浓度对吸光度作图。

总氮的标准曲线绘制时，零浓度溶液和硝酸钾标准使用溶液制得的校准系列完成全部分析步骤，于波长220和275nm处测定吸光度后，分别按公式：As=As220-2As275，Ab=Ab220-2Ab275，At=As-Ab求出除零浓度外其他校准系列的校正吸光度As和零浓度的校正吸光度Ab及其差值At，按At值与相应的NO3-N含量（μg）绘制标准曲线。

2.2实验数据共享标准曲线：

说明：公式中出现的2E-05表示的意思是2*10。

实验结果： TP测定结果:

样品1：在y=0.004x+0.0009中，当y=0.009时， 得出x=2.025mg;含量：C1=2.025/10mg/ml=0.2025ug/L

样品2：在y=0.004x+0.0009中，当y=0.0135时，得出x=3.150mg;含量：C1=3.150/10mg/ml=0.3150ug/L

样品3：在y=0.004x+0.0009中，当y=0.0085时，得出x=1.900mg;含量：