计算机7
硝酸盐
引言
磷酸盐是所有水生生物和藻类必需的营养物质。然而，磷的需求量极少，因此很容易产生过量的磷。过量的磷通常被认为是一种污染物，因为它会导致富营养化。在这种情况下，磷等营养物质的过量会促进植物和藻类的生长。富营养化会降低水中溶解氧的含量，使许多水生生物无法生存。磷往往是决定富营养化程度的限制因素。
地表水中的大部分磷以磷酸盐的形式存在。在环境文献中经常提到磷酸盐的四种分类：
•正磷酸盐是磷酸盐的无机形式，比如磷酸根、磷酸氢根河磷酸二氢根。这些是在肥料中大量使用的磷酸盐的形式，经常通过径流进入地表水。
•有机结合磷酸盐是在人类和动物废物或腐烂的有机物中发现的磷酸盐的形式。
•多聚磷酸盐(也称为聚磷酸盐)，如P3O105-，有时被添加到自来水和工业生产中防止结垢和抑制腐蚀。这是过去在洗涤剂中常见的磷酸盐形式。
•总磷酸盐是上述三种形式的总和。这是文献报道中最常见磷酸盐浓度的形式。 磷酸盐是由多种方式进入到地表水。人类通过工业和农业废物向水中添加磷酸盐。肥料中含有高浓度的磷酸盐，在径流作用和土壤侵蚀作用下进入水体。在土地和植被受到破坏的地区，土壤侵蚀增加。这将导致更多的磷酸盐从土壤中冲刷出来进入水体。磷酸盐还可以来自生活在水中或附近的动物粪便。
正磷酸盐的检测相对容易，往往会粗略地表明水中磷酸盐的总含量。正磷酸盐浓度是通过化学反应来确定的，这种化学反应会产生颜变化，这取决于所存在的正磷酸盐的浓度。
总磷酸盐的检测包括采用酸和氧化剂消解或处理样品，然后煮沸30分钟，将所有磷酸盐转化为正磷酸盐。然后监测样品中的正磷酸盐含量。结果就是总磷酸盐。该测试比检测正磷酸盐更复杂，但是它是经常报道的磷酸盐形式。
方法总结
方法1：磷酸盐——度计
威尼尔度计是采用4个磷酸盐标准液来创建一条4点的磷酸盐的吸光度与浓度的标准曲线。该方法采用一个预选波长检测样品吸光度。正磷酸盐是用这种方法加上测量总磷酸盐的一种可选的步骤进行测 量。
方法2：正磷酸盐——SpectroVis+
威尼尔水质
磷酸盐
威尼尔SpectroVis+分光光度计是采用4个磷酸盐标准液来创建一条4点的磷酸盐的吸光度与浓度的标准曲线。这种方法将采用其中一个标准液的吸光度确定的波长。正磷酸盐是用这种方法加上测量总磷酸盐的一种可选的步骤进行测量。
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方法1：磷酸盐——度计
材料
电脑
威尼尔电脑界面
Logger Pro软件
威尼尔度计
PhosVer 3磷酸盐粉末
0.1 M HCl
磷酸盐标准液（10.0 mg/L PO4）
比皿
棉纸（最好是无皮棉）
采样容器
10毫升量筒
25毫升量筒
两个100毫升烧杯
5个50毫升锥形烧瓶
蒸馏水
护目镜
总磷酸盐测试材料（可选）
2.63 M H2SO4
5.0 M NaOH
加热板
过硫酸钾/硫酸盐粉末
手套
模拟训练系统
防护服
样品采集与储存
要点：磷酸盐会粘附在玻璃上。为了得到最佳结果，实验中涉及到的所有玻璃器具在使用之前需用酸
进行清洗。为了酸洗玻璃器具，将其在0.1 M HCl浸泡30分钟，然后用蒸馏水彻底地冲洗。危险：盐酸具有强腐蚀性。如果与皮肤接触，会引起疼痛的烧伤。戴好护目镜、手套和防护服。
•该测试必须在实验室进行。采集100毫升水，这样可以惊醒多个25毫升的实验。
磷酸盐•很重要的一点是，在保证安全的情况下，从离岸边尽可能远的水面以下采集水样。
如果无法抵达水体的合适取样区域，则可以制作由棒和容器组成的取样器用于采集样品。
•如果无法在几小时内进行检测，请将样品存放在冰柜或冰箱中。
步骤
1.佩戴护目镜。
2.标注烧瓶，S表示样品，1-4表示标准液。
马铃薯曲奇3.利用25毫升量筒量取25毫升水样到标注S的锥形瓶中。
4.制备系列磷酸盐标准液。
a.加入25.0毫升的10.0mg/L磷酸盐标准液，再加入25.0毫升的蒸馏水到100毫升烧
杯中，将其稀释至5.0mg/L。
b.向100毫升的烧杯中再加入75毫升蒸馏水。
c.分别向1-4号锥形瓶中加入2.5、5.0、10.0和12.5毫升的5.0mg/L磷酸盐标准液。
d.分别向1-4号锥形瓶中加入22.5、20.0、10.0和12.5毫升的蒸馏水。每个锥形瓶中
的体积和浓度总结如下。
5.
a.向4个烧瓶中都加入PhosVer 3磷酸盐粉末。提示：刺激眼睛。小心处理。
b.晃动溶液直至粉末溶解。
c.发生反应时继续测试步骤。至少需要两分钟完全反应。
6.将比皿中加入蒸馏水作为空白。为了正确使用比皿，请牢记：
•所有的比皿需要用棉纸将外侧擦拭干净、干燥。
•只能拿住比皿粗糙面的两侧的上方。
•所有的溶液中不应该有气泡。
7.将威尼尔度计连接到威尼尔界面。
8.在Logger Pro软件的威尼尔水质文件夹中，打开“07 磷酸盐度计”文件。
威尼尔水质
磷酸盐
9. 校正度计。
a. 将空白放置在度计的比皿槽中，合上盖子。
b. 按度计上的“<”和“>”键将波长设置为635nm 。
c. 按度计上的CAL 按钮校正。当LED 停止闪烁时，校正完成。 10. 采集磷酸盐标准液的吸光度-浓度数据，创建标准曲线。
a. 点击开始数据采集。
b. 使用锥形瓶1中的溶液，冲洗比皿两次，然后装入3/4体积的溶液。合上比皿
盖子。用棉纸擦拭外面，将其放入度计中。 c. 合上盖子后，等待度计上的吸光度值稳定，点击。
机箱怎么防尘d. 在编辑框中输入0.5作为磷酸盐浓度（mg/L PO 4），然后按回车键。
e. 按老师指示，倒掉比皿中溶液。
f. 重复步骤b-e ，检测锥形瓶2（1.0 mg/L PO 4），锥形瓶3（2.0 mg/L PO 4）和锥形瓶4（2.5 mg/L
PO 4）。
g. 点击。
h. 按老师指示处理剩余溶液。
11. 利用线性回归曲线绘制吸光度与浓度的关系图。
a. 分析吸光度与浓度的关系图。
b. 单击“线性拟合”按钮“”。
12. 准备样品，检测正磷酸盐。备注：如果计算WQI ，遵循WQI 中可选延伸中的步骤检
测正磷酸盐。
a. 向锥形瓶S 中加入一个PhosVer 3磷酸盐粉末。提示：刺激眼睛。小心处理。
b. 晃动溶液直至粉末溶解。备注：可能会有少量未溶解的粉末，这不会影响测试结果。
c. 至少需要两分钟完全反应。 13. 确定水样的吸光度。
a. 用锥形瓶S 中的溶液冲洗比皿两次，然后将其装满 3/4。合上比皿盖子。擦拭
四氯化锆>鞋楦机比皿表面，将其放置在度计的比皿槽中，合上盖子。 b. 在屏幕上监测吸光度值。一旦数值稳定，记录在数据表。 c. 按老师指示处理剩余溶液。
14. 通过在标准曲线上线性内插吸光度值测定水样中磷酸盐浓度。
a. 线性回归曲线仍然显示在图中，在分析菜单中选择插入。
b. 沿着回归曲线移动光标，直到吸光度值几乎与步骤13中记录的吸光度相同时停止。
相对应的x 值就是未知溶液的浓度（mg/L PO 4）。 c. 在数据表中记录浓度。
15. （可选）步骤14中获得的数值的单位为mg/L PO 4。然而，该测试的结果经常报道为
PO 4-P 。如果你希望将磷酸盐值转化为磷酸盐-磷，可以利用下列公式，并将结果记录在数据表中的C 列。
44mg PO -mg PO = 3.06
磷酸盐(/L )
磷酸盐磷(/L ) WQI 的可选扩展
磷酸盐
如果是计算WQI（水质指数），总磷酸盐的检测是需要的。下面的步骤取代过程中的步
骤12。
12.消解水样。备注：仅在测试总磷酸盐时才会进行该步骤。危险：确保你是在通风橱或
通风良好的地方煮沸。不要吸入消解过程中产生的烟气。
a.佩戴护目镜、手套和防护服。
b.在烧瓶上标注T，表示总磷酸盐。
c.利用25.0毫升量筒量取25毫升水样到标注的锥形瓶中。
d.向锥形瓶中加入过硫酸钾/硫酸盐粉末并摇晃。
e.利用100毫升量筒向每个锥形瓶中加入2.0毫升2.63 M H2SO4并摇晃。危险：硫酸
具有强腐蚀性。小心处理。
f.缓慢煮沸样品30分钟，加入少量蒸馏水，保证体积接近，但不要超过25毫升。危
险：确保你是在通风橱或通风良好的地方煮沸。不要吸入消解过程中产生的烟气。
g.30分钟消解过后，将锥形瓶从加热板上移走，冷却至室温。
h.一旦到达室温，利用100毫升量筒向每个锥形瓶中加入2.0毫升5.0 M NaOH并摇
晃。危险：氢氧化钠溶液具有腐蚀性。小心处理。
i.如果锥形瓶中液体少于25毫升，用蒸馏水将其补足到25毫升。
j.向烧瓶中加入PhosVer 3磷酸盐粉末。
k.晃动溶液直至粉末溶解。备注：可能会有少量未溶解的粉末，这不会影响测试结果。
l.至少需要十分钟完全反应。备注：这比测试正磷酸盐所需的时间要长。
m.返回到步骤13-16，利用标准曲线检测总磷酸盐。
数据
地点信息
现场观测（例如：沿河的天气、地理和植被）
威尼尔水质
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