環境保護職稱論文環境監測化學需氧量對比研究

　　摘要： 本文通過分析比對縣級環境監測站常用的重鉻酸鉀法、快速密閉催化消解法、重鉻酸鉀法(快速法)三種分析方法，證明了快速密閉催化消解法和重鉻酸鉀法(快速法)在節約能源和提高速度上的優越性，并且測定 CODcr結果準確，精密度、準確度良好，與標準方法的結果一致，適用于大量樣品的分析和應急監測。

　　關鍵詞：化學需氧量,分析方法,比對

　　1概述

　　水質分析是環境監測的一項主要任務，化學需氧量(CODcr)是地表水、生活污水及工業廢水監測的主要項目之一，是水質監測的一個重要參數。化學需氧量又稱化學耗氧量(Chemical Oxygen Demand)，簡稱CODcr。化學需氧量是指水體中易被強氧化劑氧化的還原性物質所消耗的氧化劑的量，結果折算成氧的量(以mg/L計)。化學需氧量(CODcr)是評價水體污染程度的重要綜合指標之一，是指示水體被還原性物質污染的主要指標，在一定程度上表征水體受還原性污染(主要是有機污染物)的污染狀況。無論是各類工業廢水，還是生活污水，都必須經過處理，使其CODcr值達到環境排污標準要求才允許排放。因此，在日益注重環保的今天，對CODcr指標的測量就顯得尤為重要[1,2,3]。

　　為此,除了傳統的標準法之外，一系列新方法如電化學方法、光度法、流動注射法及自動化在線監測等被廣大學者和環保工作者提了出來[4]，并得到了應用。但從縣級層面上來講，無論是從先進的儀器等硬件設施條件，還是從技術條件層面上來講，這些先進的方法都難以得到大范圍的推廣，所以縣級環境監測站測定CODcr仍然大都采用標準法，即重鉻酸鉀硫酸回流法(GB11914-89)，該方法測定結果準確、重現性高，適用于各類型的CODcr值大于30mg/L的水樣，對未經稀釋的水樣檢測限為700mg/L。但該方法存在分析時間長、批量測定難以實現及二次污染嚴重等三個方面的不足，難以適用于區域水質調查和環境監測實驗室內大批樣品的測定。

　　在縣級環境監測站CODcr測定的實際操作中，從消解、測定等多個方面對標準方法進行了改進，主要使用的是快速密閉分解法及重鉻酸鉀法(快速法)，本文通過實際數據對這三種方法進行了驗證研究，簡述如下。

　　2三種測定方法綜述

　　2.1測定原理的比對

　　重鉻酸鉀法是在強酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中的還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據硫酸亞鐵銨的用量算出水樣中還原性物質消耗氧的量。

　　快速密閉催化消解法在經典重鉻酸鉀-硫酸消解體系中加入助催化劑硫酸鋁鉀與鉬酸銨。同時密閉消解過程是在加壓下進行的，因此大大縮短了消解時間。消解后測定化學需氧量的方法，既可以采用滴定法，亦可采用光度法。

　　重鉻酸鉀法(快速法)是在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據用量算出水樣中還原性物質消耗氧的量。

　　2.2測定方法的對比

　　2.3三種方法對比小結

　　用重鉻酸鉀法回流滴定測定CODcr是國標方法，應用最為廣泛。但該方法操作過程冗長，試劑用量大，二次污染較嚴重;受回流裝置的限制，難以同時分析大批量樣品，所以在實際應用當中不能很好地滿足環境監測工作的要求。

　　由于市場中的COD快速消解儀大都能同時插幾十根消解管，所以快速密閉催化消解法比重鉻酸鉀法更省時、省力，能夠在短時間內分析大量樣品，適用于對分析時間有較高要求的情況下，或者要求在較短時間內分析大批量樣品時，能夠迅速給出監測數據。

　　重鉻酸鉀法(快速法)大大節省了水電，由于回流時間短，也大大提高了工作效率，比較適合水質應急監測。HCA-100標準COD消解器的出現大大提高了經典回流法的實用性。并以風冷取代自來水冷卻方式，不僅節水，同時還提高了儀器使用的安全性[5,6]。

　　3.三種測定方法的結果對比

　　3.1空白的對比

　　移取20mL去離子水，分別用三種測定方法平行測定10個空白，測得結果，如表1

　　重鉻酸鉀法(快速法)把重鉻酸鉀標準溶液濃度提高到0.75mol/L，所以測定的空白值比快速密閉催化消解法和重鉻酸鉀法高。

　　3.2標準樣品的對比

　　用基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀分別配制500mg/L、100mg/L的COD標準溶液，分別用三種方法平行測定不同濃度的COD標準溶液各10個，用于檢驗三種方法的準確性。同時計算他們的標準偏差和變異系數，檢驗三種方法的相關性和一致性。測定數據，如表2、表3

　　3.3各種類型廢水樣COD值對比

　　分別對七種不同類型的廢水樣進行COD的對比分析，分別用快速密閉催化消解法、重鉻酸鉀法(快速法)與重鉻酸鉀法進行對比，分別計算相對偏差，進一步檢驗在實際分析水樣COD值時，三種測定方法的相關性和一致性。如表4

　　4總結與建議

　　(1)快速密閉催化消解法和重鉻酸鉀法(快速法)通過運用新型的儀器設備，不同濃度重鉻酸鉀標準溶液和掩蔽劑的配制，更好的節省了能源和時間，減輕了二次污染的程度。

　　(2)對各種不同種類廢水COD值的測定結果與重鉻酸鉀法作比較，相對偏差都在5%以內，證明三種方法具有較好的一致性。

　　(3)由于重鉻酸鉀法(快速法)的消解時間短一些，有些氯離子高的和結構復雜的廢水樣的測定結果可能會偏低，建議還是用經典回流法測定。

　　參 考 文 獻：

　　[1] 國家環境保護總局. 水和廢水監測分析方法(第四版 增補版[M]. 北京：中國環境科學出版社，2002:210-213.

　　[2] 國家環境保護局. GB11914-89 水質化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法[S]. 北京：中國環境科學出版社，1989.

　　[3]魏復盛等，《水和廢水監測分析方法指南》(中冊)，中國環境科學出版社，1997，306-316

　　[4]葛福玲，化學需氧量測定方法的改進及研究進展[J]，四川環境，2012，31(1)：109-112

　　[5]劉弘等，江蘇省宜興市環境監測站CODcr作業指導書[M]，2010

　　[6]哈希公司(HACH)，DR/2500分析操作手冊[M]，2003