化学需氧量检测影响因素探析

章 超

（南平市延平环境监测站，福建 南平 353000）

关键字：化学需氧量检测；影响因素

引言

化学需氧量（Chemical Oxygen Demand）是指在特定条件下，使用一定的强氧化剂处理样品时，消耗的氧化剂量，它可以还原水体物质污染指标。需要注意的是，不同物质对同一物质的反应活性可能有所不同。例如，某些分子具有很高的化学反应活性，因此能够氧化生成大量的产物；而另一些物质则比较稳定，不易被氧化成其他产物。对于同一个化合物而言，同样会有相同或者类似的反应速率。这就意味着如果实验所用样品中所含组分种类越多、配比越高，那么得到的结果也就越准确。此外，化学需氧量也可以用来评估水体中的污染程度。通常情况下，水体中有机物的浓度越高，其化学需氧量也就越高。因此，化学需氧量可以用来判断水体中是否存在有机污染物，以及其污染程度的大小。对水体中的污染物进行监测和评估，对保护水资源和生态环境具有重要意义。同时，化学需氧量也是水处理过程中常用的指标之一，可以用来衡量水体中有机污染物的去除效果。基于化学需氧量的监测和评估，可以对水资源的合理利用和环境保护工作的开展进行有效指导。

1 化学需氧量的检测原理

化学需氧量检测主要是利用水对有机物进行吸附，并产生氧气和二氧化碳气体。当被测物中含有某种成分时，由于其结构、性质或含量不同，进而产生各种干扰因素使其不能充分溶解在水中或者吸收不完全，从而导致测定值偏离真实情况[1]。目前，化学需氧量的检测方法主要为两种：

（1）酸性高锰酸钾检测法是通过高锰酸钾（KMnO4）在酸性条件下与有机物发生氧化反应来确定水样中有机物的含量。其方法为先将待测水样收集并过滤，以去除悬浮物和颗粒物。如果样品颜色较深，可以进行稀释处理。然后，向样品中加入硫酸（H2SO4）或盐酸（HCl），使样品酸化到pH值约为2左右。酸化的目的是提供适宜的酸性环境，促进高锰酸钾与有机物的反应。再将预先制备好的高锰酸钾溶液缓慢加到样品中，滴加速度要适中，以避免过量的高锰酸钾消耗过多的氧气导致COD值被高估。当高锰酸钾与有机物发生氧化反应时，高锰酸钾逐渐消耗，溶液颜色由紫红色变为浅粉红色。当溶液颜色变化到淡粉红色时，表明高锰酸钾已经完全消耗，这个变化点就是滴定终点。最后，根据高锰酸钾溶液的用量，可以计算出样品中有机物的浓度，即COD值。计算公式为COD（mg/L）=（V1-V0）×C×8 000/V2，其中V1为高锰酸钾滴定液的用量（mL），V0为空白试验的高锰酸钾滴定液的用量（mL），C为高锰酸钾溶液的浓度（mol/L），V2为样品体积（mL）。

（2）重铬酸钾法是一种基于重络合反应原理进行测定的常见检测方法。在进行重铬酸钾加测时，通常先将待测水样收集并过滤，以去除悬浮物和颗粒物。如果样品颜色较深，可以进行稀释处理，并向样品中加入硫酸（H2SO4）或盐酸（HCl），使样品酸化到pH值约为2左右。酸化的目的是提供适宜的酸性环境，促进重铬酸钾与有机物的反应。同时，将预先配制好的重铬酸钾试剂（亚硝酸铁铵溶液）缓慢加入样品中。重铬酸钾试剂与有机物发生氧化反应，产生显色反应。最后，在指定的反应时间内（通常为2小时），样品与重铬酸钾试剂充分反应。反应过程中，重铬酸钾试剂的颜色由黄色逐渐变为棕色。当反应结束后，使用分光光度计或比色计测定重铬酸钾试剂的吸光度。吸光度值与COD含量成正比。根据吸光度值，可以利用已建立的标准曲线或相关公式计算出样品中有机物的浓度，即COD值[2]。

需要注意的是，重铬酸钾法与酸性高锰酸钾检测法对于某些难降解的有机物可能不敏感或存在一定误差，因此在实际应用中需要结合其他检测方法进行综合分析和判断。此外，在进行检测时，还应注意操作规范，避免氧气泄漏、外界光线干扰或试剂受到氧化而失效，以保证COD检测结果的准确性。

2 常见的影响因素分析

对于化学需氧量的测定，相较于传统检测方法，化学需氧量检测具有更好的应用效果，但这种技术的要求较高，操作流程更为复杂，目前影响化学需氧量检测的因素有很多，但总的来说主要包括以下几点：

2.1 化学试剂

化学试剂是进行化学需氧量测试的重要物质基础，因此选择合适的化学试剂对于确保实验结果的准确性至关重要。试剂选择是指根据化学需氧量检测目标选择合适的试剂，主要考虑试剂的纯度。化学需氧量测量要求准确度高、灵敏度强一般认为试剂与溶液中有机物反应、沉淀或絮体时有利于提高测试结果的准确性。试剂中的杂质对测定结果有一定干扰作用，易引起基线漂移而无法准确反应的情况。另外，在化学需氧量检测过程中要避免使用有机溶剂，以免造成试剂溶解问题。最后在进行化学需氧量检测时溶液配制要准确。所用到的试剂产品应为同一批号，出自同一厂家，保证其质量统一，以免因试剂偏差引起化学需氧量检测出现误差[3]。

2.2 反应时间和温度

COD检测通常使用化学氧化法进行，反应时间和温度的选择对COD的测定结果影响较大。过短的反应时间可能导致未完全氧化，从而得到低估的COD值；而过长的反应时间则可能导致过度氧化，使COD值被高估。此外，温度的选择也会影响反应速率和氧化产物的稳定性，进而影响COD的测定结果。

2.3 仪器设备与环境

化学需氧量测试仪器设备的使用尤为重要。在设备选择方面，需要选择符合行业标准的，精密度高、性能稳定可靠的仪器设备。在设备维护方面，需要定期检查设备的工作状态，保证设备的正常运转。其次要定期对化学需氧量检测仪进行校准，校准时应使用标准溶液，按照仪器说明书进行操作，以确保检测结果的准确性。此外环境因素如温度、湿度、氧气含量等都会对化学需氧量检测结果产生影响，因此需要在测试时对环境条件进行严格控制。总之，只有严格控制测定时间和温度，才能保证测定结果的准确性和可比性。

2.4 试验用水的环境

在测定水中化学需氧量的过程中，实验用水是非常重要的因素，将直接影响检测结果。一般情况下，实验用水应选择新鲜的蒸馏水，要注意水中不得含有有机物，避免对检测实验造成影响。在选择实验用水时，一定要注意新鲜的要求，因为蒸馏水经长时间放置之后，水体自身会受到污染，从而造成检测数据不准确的问题出现。通过对大量的检测结果分析可知，在进行化学需氧量检测的过程中如果使用去离子水，其检测结果基本上无法体现出交换的有机物质和树脂溢出物，这就表明去离子水会使检测结果不全面，失去准确性，所以在检测过程中严禁使用去离子水。要想最大限度地保证结果的准确性，可以使用降低实验空白组含量的方法，这就需要使用高纯水或者超纯水来完成化学需氧量检测。

2.5 工作人员的整体素质

在化学需氧量测试中，工作人员专业素质的高低能够直接影响测试完成度。优秀的工作人员可以提升化学需氧量检测工作的效率，同时还可以保证化学需氧量检测的整体质量。从实验室角度来讲，如实验工作人员缺乏出色的理论知识和丰富的工作处理经验，实验的准确性将会大大降低。另外，试验人员的工作态度也是直接影响工作效率的重要因素之一。只有工作人员专业素质强、责任心到位、对待检测试验坚持严肃认真、负责任的态度，才能保证化学需氧量检测达到理想效果。同时，工作人员还要时刻处理好需氧量测试工作中的细节内容，尤其是在试剂的用量控制以及操作规范等方面，需与标准规范相统一[4]。

2.6 分析方法的选择

在进行需氧量测试时应选择合适的分析方法，应充分考虑各种因素，并根据实际情况进行科学论证，才能保证化学需氧量检测的准确性。试验时要根据不同的样品和环境条件，选择不同的分析方法。

2.7 样品处理

对于化学需氧量的测定，需要综合考虑多种因素，包括样品的保存方式和时间、氧气含量、样品的稀释程度、试剂浓度等等，才能得到准确可靠的测试结果。样品的质量直接影响到检测结果的准确性，因此需要采取正确的样品处理方法，并严格控制各个环节的操作流程。样品的保存时间和方式也会影响化学需氧量测试结果，因此需要采取合适的保存方法，并遵循保存时间的要求，同时样品保存时需避免太阳直射和高温。样品要具有代表性，避免取样时造成污染或样品损失。此外，在进行化学需氧量测定时，还需要注意样品的稀释程度，样品浓度过高或过低都会对测试结果产生影响。如果浓度过高，会造成试剂的过量使用，导致测定结果偏高。而浓度过低，则会导致测试结果偏低，这是因为样品中的有机物质太少，无法完全吸收试剂。此外水样的预处理也非常重要，对于含有大量杂质的水样，应进行前处理，如沉淀、过滤，以减少化学需氧量测量误差[5]。最后应注意的是水质的均化程度也是直接影响化学需氧量实验的关键。因为水质中难免存在一些杂物，通过以往经验我们发现，这类物质极易导致实验中对化学需氧量测定结果出现误判，影响数据的真实性。为此我们在进行化学需氧量检测时一定要将样品充分进行均化。

2.8 检测标准

化学需氧量实验中不同的检测标准也会对化学需氧量测试结果产生影响，因此需要根据实际需要选择适合的检测标准，并严格按照标准进行检测。总之，化学需氧量检测具有一定的复杂性和技术难度，需要在各个方面进行综合考虑和把控，才能得到准确可靠的测试结果[6]。

3 选择与应用

在选择化学需氧量检测方法时，应考虑到试剂的质量因素。要依据不同类型、品牌和规格的试剂所具有的不同性能特点和使用要求，结合化学需氧量试验需要，根据实际情况进行选择与应用。在仪器设备的配置上，实验室应该配备先进的实验设备和软件系统，如计算机网络系统等，同时还要注意合理利用人力资源，确保数据采集和分析的正常运行。另外，实验室环境是保证实验室正常运转并实现结果高精确度的重要基础。在对实验室环境条件进行控制的过程中，实验室内温湿度必须满足相应标准，并且要定期对室内空气质量进行监测[7]。另一方面，因化学需氧量检测技术是一门相对综合的学科，涉及多门相关领域的专业知识，为保障数据的准确性和可靠性，实验室工作人员应该具备相应的知识和技能，所以试验单位还应做好专业技术人员的培训工作。除此之外，化学需氧量检测试验中，不同的检测方法有不同的检出限、灵敏度和准确度，应根据实际需求选择合适的方法。最后，针对不同类型的样品有不同的处理方法，应根据样品特性选择合适的处理方法，如有机质含量高的样品需要进行预处理，而废水样品则需要进行前处理。在实验过程中，还应对试剂、样品和仪器进行质量控制，如使用标准样品进行检测，每次实验前应进行陪标。同时，实验数据的记录和分析对于结果的可靠性至关重要，应建立完善的数据体系，并定期进行数据记录、分析和统计。以上几个因素都是选择化学需氧量检测方法需要重要考虑因素，应予以充分考虑以确保数据的准确性和可靠性[8]。

4 结语

综上所述，化学需氧量检测在生态环境监测中发挥着关键作用，是一项与生态水资源、食品安全、环境污染问题、医疗事故风险等有关的关乎人民群众利益的技术手段。近年来，我国化学需氧量检测技术得到了发展，其已具有良好的适应性，可以有效地满足对水样进行检测分析的要求，但由于在化学需氧量检测实际操作过程中，容易受到试验试剂、试验用水、样品、外部环境、检测方法以及人员素质等诸多因素影响，因此我们还需不断提高认识水平，在进行需氧量检测时选择正确的试剂，严格执行操作流程，规范操作方法，及时消除检测环节中诸多不良因素，只有这样我们才能获得准确可靠的监测分析结果，保证需氧量测定的准确性和可重复性，更好地维护水环境的健康和人类的生存环境。