冉光静 闵维康 张 恒
(四川省地质工程勘察院,四川 成都 61100007722)
水质指标化学需氧量(CODCOD)的检测方法分析
冉光静闵维康张恒
(四川省地质工程勘察院,四川 成都61100007722)
水质指标通常采用的是水体污染程度的综合指标化学需氧量(COD)来衡量,具体检测方法为氧化法,而氧化法存在氧化不完全或无法氧化的缺点。当发生水体污染事件后,建议对主要污染物指标进行检测,才能达到综合判断和分析的目的。
化学需氧量(COD);综合指标
为确保水体是否受到污染,需通过对水体中相关水质指标进行检测来判断其受污染的程度。因而,采用水体污染程度的综合指标的检测方法是非常必要的,而目前国内外最常用的检测指标为化学需氧量(COD),因检测方法不同,会导致水质分析结果出现很大的偏差。
化学需氧量(COD),是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。因此,化学需氧量(COD)是最常用的评价水体污染程度的综合性指标,它反映了水体受到还原性物质污染的程度[1],化学需氧量越大,水体受污染越严重。
化验室内化学需氧量(COD)的检测方法主要有:重铬酸钾氧化法、高锰酸盐氧化法、分光光度法、微波消解光度法、极谱法、库仑法、电化学探头法、静电流法等几种方法。目前应用最普遍的是高锰酸钾氧化法和重铬酸钾氧化法。高锰酸盐氧化法:测定范围在0.5~4.5mg/L[1],其氧化率较低,但比较简便。主要用于地下水、生活饮用水及地表水质量的评价。
重铬酸钾氧化法:测定范围比较大,其氧化率高,再现性好,适用于测定水样中有机物的总量。针对受污染的水体,特别是受有机污染的水体较为适用。因此,多用于对工业废水和生活污水的分析评价。
化学需氧量(COD)指标的优点:化学需氧量(COD)指标是水体污染程度综合判断的直接指标,其测定方法简单,分析费用低,数据稳定可靠,适用范围广。特别是对易降解的有机类污染的综合指标,其数值很直观地表示了水体受有机污染的程度。化学需氧量(COD)指标的缺点:由于氧化剂的氧化能力有限,对于不同水质的水体,其氧化程度不同,从而造成检测值与实际情况不符。尤其含有难降解有机物的水样,其测得的COD值与理论值相差较大。用重铬酸钾氧化法测COD,直链脂肪族化合物可被完全氧化,但芳香烃如苯和甲苯氧化率低,吡啶、乙醚甚至不能被氧化。若这些难氧化有机物恰恰是污染物质的主要污染成分,用COD来衡量水体污染程度就会偏离实际。然而,许多水体中都存在着无机还原性物质,如氯离子、亚铁盐、硫化物等,都会造成COD值偏高,用COD作为综合指标来判断水体的污染程度有一定的偏差。
通常对水质良好的地表水或地下水水质指标进行分析时,一般采用高锰酸盐氧化法进行分析。例如,某地方发生一起有机类污水环境污染事件,为查明该区水体是否受到污染,立即对水体进行样品采集,并对采集的水样采用重铬酸钾氧化法和高锰酸盐氧化法进行化验分析,其结果如下表1和图1。
从表1和图1中可知,采用重铬酸钾氧化法的检测结果范围在40.5~42.6mg/L之间,结果相对稳定,平均值为41.84mg/L;采用高锰酸盐氧化法的检测结果范围在2.28~2.32mg/L之间,平均值为2.3mg/L。其中,趋势线拟合程度指标值为0.2,即两组对比数据间的相关性差。
表1 化学需氧量(COD)指标的两种分析方法的检测结果对照表
图1 化学需氧量(COD)指标的两种检测方法的检测结果关系图
根据《地下水质量标准》(GB/T14848-93)II类和III类地下水水质指标高锰酸盐指数的限值分别为2mg/L和3mg/L。即采用高锰酸盐氧化法检测出的综合指标(COD)结果可初步判定该区域水体质量良好,为II类水体。
根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类水域水质标准限值为40mg/l。即采用重铬酸钾氧化法检测出的综合指标(COD)结果可初步判定该区域水体为V类水体,不适合人类生活饮用水的要求。加之该水质检测指标中有有机类污染指标检出,可以判定该区域水体受到一定程度的污染影响,即采用重铬酸钾氧化法检测的结果较为合理。
通过现场调查,结合其他检测指标进行判断,两种检测分析方法造成的检测结果偏差的原因如下:一是化验分析中,采用重铬酸钾氧化法的氧化能力较强,使有机物的氧化效果更为明显,检测结果与实际水体污染状况基本相吻合。二是采用高锰酸钾氧化法的氧化能力相对较弱,很多有机质及还原性物质均未被氧化,结果偏低,不能反映水体污染状态。三是在化验分析中针对有机类污染的水样,加热时随着温度的升高,会导致一部分油类物质的挥发,如果方法选择不当,也会导致检测结果的误差增大。
若发生水体(特别是地下水)环境污染事件后,建议采用重铬酸钾氧化法进行测定,其指标可综合判断水体的污染程度;但对水质较好,或水体未受污染时采用高锰酸钾氧化法进行分析,其COD指标可综合判断水体的水质质量状况。
同时,化学需氧量(COD)的检测方法为氧化法,存在氧化不完全或无法氧化的缺点,单纯以化学需氧量(COD)指标来表征为有机污染程度的综合指标,存在不能全面反映水体水质特征的情况。因而,当水体受到污染时若能初步判断其污染物的指标,建议对其特定的指标进行检测,才能达到多指标综合判断的目的,使对水体污染特征的综合分析和判定更加科学和合理。
[1]柯细勇,康旭,赵志伟,等.水质指标COD的优缺点及其测量方法发展[J].环境科学与技术,2011,34(6):27-30.
[2]洪慧明.水中化学需氧量COD测定方法的比较[J].城市建设理论研究,2012(15):22-24.
[3]王新,张裕卿.COD测定方法的研究动态[J].河北化工,2007,30(1):50-51.
Analysis on the Detection Method of Chemical Oxygen Demand(COD)of Water Quality Index
Ran GuangjingMinWeikang Zhang Heng
(Sichuan Geological Engineering Survey Institute,Chengdu Sichuan 610072)
In order to ensure whether the water is or notpolluted after environmental pollution accidents,we need to detect related index of water quality in water and judge the contaminate dextent.Water quality indexesusually use the composite indicator COD of water pollution degree for measurement,the specific detection method is oxidation method,and the oxidation method has the defects of incomplete or no oxidation.It is suggested to detect the main pollutant indexes after the water pollution,so can achieve the goal of comprehensive judgment and analysis.
chemical oxygen demand(COD);composite indicator
X832;O657.32
A
1003-5168(2015)10-0132-2
2015-8-30
冉光静(1980-)男,本科,工程师,研究方向:水文地质、工程地质。