论文部分内容阅读
磷酸根离子的准确测定对于水体富营养化和水环境污染的防治与治理有着重要的意义。由于待监测环境中待测物质的浓度低、组成成分繁杂、干扰物多、会随环境条件转变,传统监测技术需进行繁琐的前处理,方可进行检测实验。样品预处理工艺需要复杂的手工操作,工作强度大,操作时间长,重现性差,给最终的测量分析带来很大的误差。故研究原位被动采样新技术以降低传统测定方法中样品预处理过程引入的误差具有重要的意义。薄膜梯度扩散技术(Diffusive Gradients in Thin Films Technique,DGT)是以Fick第一扩散定律为基础的新型监测技术,其近年来被广泛应用于水体、沉积物及土壤中磷含量的原位监测。本文选用新型结合相——含碳酸镧和CaAl-LDH的聚丙烯酰胺凝胶膜,研究DGT放置时间、初始磷浓度、pH、离子强度以及温度对其富集磷酸根离子能力的影响,最后在实际水体中,探究其应用性能,结果如下:(1)选用碳酸镧聚丙烯酰胺凝胶膜用作DGT结合相。在环境条件为pH=7.00,温度T=25℃,磷初始浓度为5μg/mL时,碳酸镧-DGT对磷的最大吸附容量为68.73μg,有效吸附容量为12.82μg;洗脱液是5 mL,2 mol/L的H2SO4,洗脱效率为92.35%;当pH在3.21-6.90,离子强度在10-6-0.1 mol/L范围内时,碳酸镧-DGT检测磷酸根离子结果变化不显著;温度在5-35℃范围内,碳酸镧-DGT对磷的富集量随着温度的升高而增加。磷初始浓度为0.10-5.04μg/m L时,碳酸镧-DGT测定值与磷钼蓝比色法测定值相吻合;存储时间为0.5-10个月,碳酸镧-DGT对磷的富集能力波动变化不显著。方法对磷的检出限为98.12 ng/L。将碳酸镧-DGT和传统Ferrihydrite-DGT在模拟水样、易海及巢湖中进行实地监测实验,比较实验结果得,碳酸镧-DGT可以更好的监测不同水环境中的磷。(2)CaAl-LDH的聚丙烯酰胺凝胶膜作为DGT的结合相。该CaAl-LDH采用乙醇辅助液相共沉淀法制备而成。洗脱液为5 mL,2.0 mol/L的NaOH,洗脱效率为76.0%;在温度T=25℃,pH=7.00,离子强度NaNO3=0.01 mol/L,磷初始浓度为5μg/m L,放置时间为15-360 min的条件下,CaAl-LDH-DGT所测得的实际磷吸附量与计算公式所得吸附磷量相一致;当初始磷浓度在0.1-5μg/mL时,CaAl-LDH-DGT测定磷浓度值与磷钼蓝比色法测定磷浓度值相基本一致;当pH在3.12-7.79,离子强度在10-6-0.1 mol/L范围内时,CaAl-LDH-DGT检测磷结果变化不显著;在10-30℃下,CaAl-LDH-DGT对磷的富集量随着温度的升高而增加,方法对磷的检出限为81.71ng/L。CaAl-LDH-DGT和传统的Ferrihydrite-DGT应用于模拟水样、易海、巢湖水中的对比研究结果可知,CaAl-LDH-DGT更能准确测定不同水体中的磷浓度。