1. 绪论
1.1 课题来源：
海洋在人类的生产活动中重要性不断提高，海洋污染程度也有所加剧，这使得对海洋污染的监测变得越来越重要。目前，海洋污染主要集中在以下几个方面：化石燃料污染、重金属和酸碱、有机合成化学品污染（农药、有机物质和营养盐类）、人造放射性核素物质污染、固体废物、废热等。其中营养盐的浓度失调会造成海水的富营养化。
富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。 除此之外，在形成“绿浮渣”后，水下的藻类会因照射不到阳光而呼吸水内氧气，不能进行光合作用。水内氧气会逐渐减少，水内生物也会因氧气不足而死亡。死去的藻类和生物又会 在水内进行氧化作用，这时水体也会变得很臭，水资源也会被污染的不可再用。促使海洋中某些生物急剧繁殖，形成赤潮。
富营养氧化发生所需的必要条件基本上是一样的，最主要影响因素可以归纳为以下三个方面：（1）总磷、总氮等营养盐相对比较充足；（2）缓慢的水流流态；（3）适宜的温度条件。在三方面条件都比较适宜的情况下，便会出现某种优势藻类"疯"长现象，爆发富营养化。因此对海水中的磷酸盐的检测有着重要意义。
海水中有多种多样的阳离子，如钠离子，镁离子，锂离子，钾离子等，在海水中它们与磷酸根离子相互作用会影响磷酸根离子的红外吸收光谱，使磷酸根红外吸收光谱峰位、强度、吸收峰面积产生变化。因此研究不同阳离子对磷酸根离子红外吸收光谱的影响对检测海水污染有重要意义。 一次性浴缸套目前对磷酸盐的测定主要有分光光度法、容量法和离子谱法。在水质监测中，磷酸盐的测定常采用钼酸铵一酒石酸锑钾一抗坏血酸分光光度法，这种方法的主要缺点是：a．操作地锚机
冗长、繁琐，如试剂配制工作量大，其中有些需要现用现配，需绘制标准曲线等，样品从配试剂到出结果需要5 h左右，不能满足快速、简便的现场测试要求，无法胜任突发性污染事故的现场测定要求；b．干扰因素较多。另外，钼酸铵一酒石酸锑钾一抗坏血酸分光光度法由于反应时多余的还原剂尚能还原钼酸铵使显不稳定，使用的仪器较昂贵。为此，众多研究者进行了不少改进和创新，如采用流动注射光度法等对磷酸盐进行测定。
1.2.1分光光度法
陈培珍研究了在非离子表面活性剂聚乙烯醇存在下，磷钼杂多酸和孔雀绿于硫酸介质中形成绿离子缔合物的条件，研制了一种能简便、快速测定水中磷酸盐的测试管分析法，该方法测定磷酸盐的线性范围为0.004---0.14 mg／L。十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)可与磷钼蓝(phosphomolybdenum blue，PMB)生成水难溶的PMB-CTAB离子缔合物沉淀，从而分离富集水溶液中的PMB。该沉淀易溶于硫酸乙醇溶液，溶液在700 nm有强吸收，基于此，梁英等人建立了沉淀分离富集一分光光度法测定海水中痕量活性磷酸盐的新方法。对溶剂酸度、试剂用量、反应时间与温度等实验参数进行了优化选择，并考察了盐度对测定结果的影响。实验结果表明，PMB可被CTA
B有效地定量沉淀；盐度在15---45范围内，对测定结果无影响。在优化的实验条件下，以盐度为35的人工海水为基底，做空白加P标实验，方法的线性范围为0.30～ 8.00ug／L ，平均回收率为95.0 ，方法检测限为0．10ug／L。对实际海水中痕量活性磷酸盐进行测定，相对标准偏差(RSD)为4.4 ～7.1 。新方法具有消耗试样体积少、测定速度快等优点。顾范博等试验了在表面活性剂聚乙烯醇存在下，用控制酸度和加掩蔽剂等法排除磷砷硅问的相互干扰，分别测定了地表水中的磷酸盐和硅酸盐。方法灵敏度比钼蓝法提高十几倍，比钼黄法提高100多倍。精密度，准确度及回收率都得到满意的结果。李风伟等采用磷钼黄法来测定卷烟纸中的磷酸根，磷酸根离子在酸性介质中与钒酸铵、钼酸铵反应生成黄的磷钒钼酸铵可溶性溶液。在一定范围内其浓度和吸光度符合比耳定律，可进行定量分析。此方法操作简单易行，结果稳定可靠，精密度高。王庆霞等用流动注射分析技术并改进抗坏血酸试剂的配制方法，建立了测定水中正磷酸盐的快速分析方法。通过对实验条件的优化，分析速率达72样·h～，检出限为0．01 mg·L～，对0.5 mg·L 磷标准溶液测定11次的相对标准偏差为0.99／6。应用于工业废水样的测定，结果令人满意。王萍等建立了反相流动注射一结晶紫一磷钼杂多酸离子缔合体系测定海水中磷酸盐的方法，确立了最佳试验条件，有效解决了海水的盐度干扰问题。方法线性良好，检出限低，精密度和准确度符合要
求，且流路简单，操作方便，可用于现场自动分析。王庆霞等建立了流动注射一孔雀绿一磷钼杂多酸分光光度法测定水中痕量正磷酸盐的方法。优化了试验条件，方法在O～O.300 mg／L ，线性良好，检出限为0.002 mg／L ，准确度和精密度均符合要求，而且快速简便，适用于地表水、地下水、饮用水等清洁水体中正磷酸盐的测定。瞿莜蔷等对磷钒钼黄比法测定磷酸盐显条件进行选择，出最佳显条件并进行了改进。改进后方法的测定范围在0～O.014 mg／mL ，相关系数为1.0000，并对循环冷却水中磷酸盐进行测定，回收率为9O ～100 。与原钼蓝法作对比实验，说明循环冷却水中磷酸盐的测定选择磷钒钼黄比法较理想，具有良好的选择性和重现性。赵建平等利用钒磷酸盐相对稳定，测定范围大的特点，通过制作标准列达到快速测定水中活性磷酸盐的目的。标准列稳定时间选定为5 d，测定范围为0.5～5.0 mg／L。该方法具有标准制作简便，测定快速的特点，特别适合于工程调试现场监测。何好启等通过大量实验，研制出了一种适合工业锅炉水磷酸盐的快速测定试纸。该试纸浸入含有磷酸根的水溶液后，再滴加显剂在试纸上会发生显反应，利用显深浅与磷含量的关系，直接比测定水溶液中磷酸盐含量。通过实验筛选出最佳测定条件，以高分子材料作为表面活性剂浸纸，使显均匀、集中，有助于灵敏度的提高。1
1.2.2 容量法ic自动烧录机
邓海升参考磷矿石中五氧化二磷的测试方法，用磷钼酸喹啉容量法直接测试重钙、磷铵等磷肥废水中磷酸盐。该方法中干扰离子有NH 和硅酸，NH +的存在会生成磷钼酸铵沉淀而影响结果，加入丙酮后可消除；硅酸存在会生成硅钼酸喹啉沉淀影响结果，加入柠檬酸后可消除。该方法简便、快速，准确度和精密度均令人满意。完全能用于重钙、磷铵等磷酸等磷肥废水中磷酸盐的测定，对其他含磷高的工业废水中磷酸盐的测定也有借鉴意义。在合成洗涤剂配方中最有价值的是聚磷酸盐，在配方中的用量甚至超过活性物的用量。三聚磷酸钠是聚磷酸盐的一种(俗称五钠)，是洗涤剂中最主要的无机助剂，所以三聚磷酸钠含量的测定是洗衣粉分析中的一个主要指标。目前，各洗衣粉厂家生产中控制测定五钠多采用国标中的磷钼酸喹啉重量法，但该法测定时间长，试剂耗量大，难以满足生产需要。周利敏用改进的容量法测定洗衣粉中的五钠含量，直接用碱滴定洗衣粉中 磷含量，结果表明，本法操作简单，终点变化敏锐．节省大量试剂。1
1.2.3其他测定方法 (主要为红外吸收光谱法）
离子谱法的原理是根据分离柱对不同亲和度的各阴离子进行分离，电导检测器测量各阴
实心锥形喷嘴离子组份的电导率，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。林玉娜等采用离子谱法测定矿泉水中磷酸盐，与分光光度法比较，测定结果无差异显著性。1
本课题采取的红外光谱法测定磷酸盐是采用红外光谱分析技术，来实现对海水中磷酸根的检测。红外光谱又称分子振动、转动光谱，属于分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录透过百分率T%（或吸光度A)对红外光的波长硝酸铂λ（或波数ν玻璃退火窑）的曲线，即红外光谱。
利用这种技术可以实现近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分的有机结合。红外吸收光谱这种方法具有以下优点：
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