王清
摘 要 近年来,随着城市化、工业化的发展,水资源环境污染情况日益严重,突发性环境污染事故也呈现高发趋势。环境安全直接威胁人类健康,制约着生态平衡及经济可持续发展和社会稳定。有效地预防以至消除突发性环境污染事故的发生,及时有效地处理处置突发性环境污染事故,最大限度地减少水质对人类和环境影响是全世界极为关注的问题之一。因此,应急监测是妥善处理和处置污染事故的最重要工作,而反映水质污染程度监测数据则是突发性环境污染事故最基础性、关键性的工作。本文着重对重铬酸盐法(GB11914-1989)和快速消解分光光度法(HJ/T399-2007)进行比较,探讨突发环境事件水污染物化学需氧量浓度快速监测办法。
关键词 水质监测 化学需氧量 快速测定
中图分类号:X832 文献标识码:A
化学需氧量是水中有机物污染程度的表征指标,当水中有机物含量超过一定限度时,会消耗掉水中有限的溶解氧,影响水生生物的生长和平衡。随着人们环境意识的逐步加强,做为污染物排放总量控制指标之一,环境监测分析评价化学需氧量也日益增加。虽然目前用于测定的方法比较多,本文对比重铬酸盐法与快速消解分光光度法,寻找比较适用于突发环境事件水污染快速监测方法。
1两种实验方法适用范围及原理、注意事项
为了监测水质和防治水污染,需要及时地监测水体的化学需氧量(COD)。化学需氧量(COD)是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,反映了水中受还原性物质污染的程度。因此,水样的采集和保存也是水质分析的重要环节,必须使用正确的采样方法和水样保存方法并及时送样分析化验。
1.1重铬酸法
适用范围:该方法适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水样,对未经稀释的水样的测定上限为700mg/L。
原理:在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸盐氧化水样中还原物质,过量的重铬酸盐以试亚铁灵做指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴。根据所消耗的重铬酸钾溶液量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
注意事项:试验过程中可以适量加入硫酸汞、玻璃珠或沸石、硫酸银,使成为络合物以消除干扰、防止暴沸、阻止氧化;每次试验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其注意其浓度的变化;水样加热回流后,溶液中重铬酸盐剩余量应为加入量的1/5~4/5为宜;用手摸冷却水时不能有温感,否则测定结果偏低。滴定时不能激烈摇动锥形瓶,瓶内试液不能溅出水花,否则影响测定结果。
1.2快速消解分光光度法
适用范围:该方法适用于工业废水和生活废水,测定范围为20-1000mg/L。
原理:快速消解分光光度法原理:在强酸性介质中,复合催化剂存在的条件下,于165℃恒温消解水样10分钟,水体中还原性物质被重铬酸钾氧化,六价铬离子还原成三价铬离子,水体中化学需氧量与还原生成的Cr3+浓度成正比,当试样中COD值为100-1000mg/L时,在600nm€?0nm波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬的吸光度;当COD值为15-250mg/L时,在440nm€?0nm波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬和被还原产生的三价铬的两种铬离子的总吸光度,此方法用邻苯二甲酸氢钾绘制标准曲线,根据比尔定律,在一定浓度范围内,溶液吸光度与水样的COD值成线性关系,根据吸光度,按校准曲线换算成被测水样的化学需氧量。
注意事项:样品浓度高时,需稀释才能测定、样品浊度或色度太高,需稀释测定;样品溶液消解完后必须冷却到室温再测试,但方式的时间不宜太长(最好在2个小时内测定完成);比色管加试剂前应充分干燥、洁净,测定时用擦镜纸擦干净,可用去纯水冲洗或超声波清洗,不可用毛刷刷洗;每个比色管都要做标记,以保证每次测试比色管都以同样的角度插入。
2两种试验方法比较
化学实验用到的试剂较多、步骤繁琐,因此,不仅试剂配制得合格与否关系到实验的成败,而且试验过程中的注意事项也影响实验数据准确度。因此,试验前必须做好前期准备工作,试验过程中时刻保持警醒,注意精确度,试验后做好相关收尾工作。本文以福建省邵武市某次实验情况进行分析。
2.1以单个样品水样和试剂用量进行比较(见表1)
2.2以单个样品能耗进行比较(见表2)
2.3以数据准确度进行比较(见表3、图1、图2)
3结论
通过以上相对数据及图表可知,重铬酸盐法(GB11914-1989)和快速消解分光光度法(HJ/T399-2007)这两种方法都能反映水受还原性物质污染的程度,各有所长、各有所短。重铬酸盐法(GB11914-1989)优点在于监测数据准确,缺点在于过程繁琐,存在时间长、安全性差、能耗大、药品用量大、易造成二次污染;快速消解分光光度法优点在于操作方便,消解温度和时间设定简单,多个样品可以同时进行测定,有害物质使用量少,整个试验过程安全系数高,不易发生安全事故及二次污染,缺点在于准确度普遍比重铬酸盐法低,相对误差大。因此在突发环境事件水污染物化学需氧量测定选用快速监测办法符合突发环境事件快速反应要求,但为保证数据的准确性还是需要用重铬酸盐法进行比对实验。
参考文献
[1] GB11914-89,水质化学需氧量的测定重铬酸盐法[S].
[2] 国家环保总局.水和废水监测分析方法[M].中国环境科学出版社,2002.