浅析铋磷钼蓝分光光度法测定土壤中磷含量

磷在生物圈内的分布很广泛，在地壳中含量丰富，列元素含量的前10位，并广泛存在于动、植物组织中，也是人体含量较多的元素之一，稍次于钙列第6位。磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿健康的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。磷还是使心脏有规律跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。缺少磷，烟酸不能被吸收。磷的正常机能需要维生素D(维生素食品)和钙(钙食品)来维持。

环境污染源中的磷主要来自化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业，生活污水中也常含有较大量磷。磷对土壤的污染主要是人为污染，来源于人类过量施用农药、化肥及污水灌溉等。土壤污染具有隐蔽性，即从开始污染到导致后果有一个长期、间接、逐步积累的过程。了解土壤中磷含量，对土壤的科学利用有一定的参考价值。

1方法原理

将土壤环境样品用硝酸、氢氟酸分解，以高氯酸、硫酸氧化磷。硫酸冒烟处理后，以盐酸溶解盐类，用氨水使氢氧化铁和磷酸铁共沉淀而与基体中大部分钼分离。以硫酸溶解沉淀，在硫酸介质中，用硫代硫酸钠还原高价砷，磷与硝酸铋、钼酸铵形成三元配合物，用抗坏血酸还原后，生成铋磷钼铵蓝，用分光光度计于波长700nm处测量其吸光度。

2试剂

(1)氢氟酸:=1.15g/mL。

(2)高氯酸:=1.67g/mL。

(3)氨水:=0.90g/mL。

(4)硫酸:=1.84g/mL。

(5)硝酸:=1.51g/mL。

(6)盐酸:=1.19g/mL。

(7)抗坏血酸溶液:称取抗坏血酸10g，用100mL蒸馏水溶解，混匀。用时现配。

(8)硫酸铁铵溶液:称取硫酸铁铵90g，用100mL蒸馏水溶解，混匀。

(9)硫代硫酸钠溶液:1L水中含20g无水硫代硫酸钠，用时现配。

(10)硝酸铋溶液:称取30g硝酸铋，加入100mL浓硝酸，待完全溶解后，加入900mL蒸馏水、4g尿素，混匀。

(11)钼酸铵溶液:称取15g钼酸铵，置于400mL烧杯中，加入200mL蒸馏水，温热溶解，过滤后加入800mL蒸馏水，混匀。

(12)磷标准贮备溶液:将优级纯磷酸二氢钾(KH2PO4)于110 烘干2h，在干燥器中冷却。称取0.2197g溶解于蒸馏水，移入1000mL容量瓶中，加(1+1)硫酸5mL，用蒸馏水稀释至标线，混匀。此溶液每毫升含50.0g磷(以P计)。也可购买市售有证标准物质。

(13)磷标准溶液:吸取磷标准贮备溶液10.00mL，移入250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，混匀。此溶液每毫升含2.00g磷。用时现配。

3分析步骤

3.1样品的采集与保存

参照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T1662004)中的相关要求进行土壤样品的采集和保存。

将采集好的样品(一般不少于500g)除去石子和动植物残体等异物，自然风干或冷冻干燥后混匀，用四分法缩分至约100g，用木棒或玛瑙棒研压，通过2mm尼龙筛(除去2mm以上的砂砾)，混匀。再用玛瑙研钵将其研磨至全部通过100目(孔径0.149mm)尼龙筛，混匀后备用。

3.2试样的制备

称取风干的样品0.1 1.0g，精确至0.0002g。

3.3空白试验

随同样品进行空白试验。

3.4测定次数

独立进行两次测定，取其平均值。

3.5测定

3.5.1测试溶液的制备

将样品置于150mL烧杯中，加入15mL(1+2)硝酸，待剧烈化学反应后，缓慢滴加氢氟酸并加热10min，取下后加入3mL高氯酸、10mL(1+1)硫酸，继续加热至冒硫酸白烟5min后，取下，冷却。加入35mL(1+2)盐酸加热溶解盐类，移入500mL烧杯中，以温水稀释至约250mL，煮沸，取下。稍冷，用氨水中和至有沉淀产生并加过量10mL，低温煮沸1min，取下静置待沉淀物下沉，以中速定性滤纸过滤，用温水洗涤烧杯并沉淀3次。以65mL(1+7)热硫酸分数次溶解沉淀物，滤纸上的沉淀用(1+50)热硫酸洗净。将滤液移入100mL容量瓶中，冷却至室温，用蒸馏水稀释至刻度，混匀。

3.5.2显色与测定

(1)移取15mL上述滤液于50mL容量瓶中，加入5mL硫代硫酸钠溶液、5mL硝酸铋溶液、10mL钼酸铵溶液、10mL抗坏血酸溶液，混匀。用蒸馏水稀释至刻度，混匀。

(2)静置10min后，用分光光度计于波长700nm处，以蒸馏水为参比，测定其吸光度，减去空白溶液吸光度，在校准曲线上查得相应的磷含量。

3.5.3校准曲线的绘制

(1)分别移取0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，8.0，10.0，12.0mL磷标准溶液，置于1组50mL容量瓶中，各加入6mL(1+4)硫酸、2mL硫酸铁铵溶液、5mL硫代硫酸钠溶液、5mL硝酸铋溶液、10mL钼酸铵溶液、10mL抗坏血酸溶液，混匀。用蒸馏水稀释至刻度，混匀。室温静置10min后，用分光光度计于波长700nm处，以蒸馏水为参比，测定其吸光度。

(2)校准曲线系列每一溶液的吸光度减去空白试验的吸光度，为磷校准曲线系列溶液的净吸光度，以磷含量(g)为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

3.6分析结果的计算

w=cV0V2m(1-f)V1

式中:c从工作曲线上查出相应的磷的质量浓度，V0试液总体积，100mL;V1分取试液体积，15mL;V2测定试液体积，50mL;m称取试样的质量，g;f样品中水分的含量，%。

3.7结果与讨论

3.7.1与国内相关分析方法的比较

现有的《土壤全磷测定方法》(GB983788)，主要应用于农业生产耕地土壤中、背景值土壤中磷含量的测定，与环境标准分析方法要求不太一致，不能满足最新的土壤中总磷的环境监测要求，对环境土壤分析的可操作性不强;快速检测仪的监测速度快，但准确度较差。铋磷钼蓝分光光度法具有操作简便、分析成本低、选择性好、灵敏度高等优点。本方法在实验室分析中均使用常规的分析仪器、设备，便于各级监测机构开展土壤中总磷的测定工作。

3.7.2检出限

《土壤全磷测定方法》(GB983788)缺少方法检出限。本方法按照样品分析的全部步骤，重复8次空白试验，将各测定结果换算为样品中的浓度或含量，计算8次平行测定的标准偏差，按公式MDL=t(n-1，0.99)S计算方法检出限。

式中:MDL方法检出限;n样品的平行测定次数;t自由度为n-1，置信度为99%时的t分布值;Sn次平行测定的标准偏差。

其中，当自由度为8，置信度为99%时的t值取2.998。以称量0.5g计，本方法检出限为5.0mg/kg，测定下限为20.0mg/kg。

4结语

采用铋磷钼蓝分光光度法测定土壤中磷含量，经国家有证标准物质验证，测定准确度能够满足环境样品的测试要求，适宜在土壤环境监测中推广应用。