趙 凱,戚衛(wèi)偉,岳 楊
(1.遼寧省水文水資源勘測(cè)局大連分局,遼寧 大連 116001;2.遼寧省水文水資源勘測(cè)局鞍山分局,遼寧 鞍山 114002)
化學(xué)需氧量(COD)是描述水質(zhì)有機(jī)污染的程度,評(píng)價(jià)水質(zhì)好壞和污水治理效果的重要指標(biāo)之一。它是指在酸性條件下,用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)消耗氧化劑的量,以氧的mg/L來(lái)表示。目前,化學(xué)需氧量的測(cè)定大都采用重鉻酸鉀回流法,與一些新的方法比,該法的準(zhǔn)確性好,精密度高。
在化學(xué)需氧量測(cè)定中,盛放水樣的容器對(duì)其測(cè)量結(jié)果影響也很大。水樣最好存放在玻璃瓶中,因?yàn)樗芰先萜髟谥圃旒庸み^(guò)程中需加入有機(jī)催化劑等,用這類(lèi)容器盛裝水樣會(huì)產(chǎn)生有機(jī)污染。用同一方法和操作進(jìn)行了初步試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 不同容器存放測(cè)定COD值
由表1可以看出,當(dāng)用同一測(cè)試方法,同一批試劑,同一操作所測(cè)得之COD值有些差異,所以水樣的存放最好用磨口塞的玻璃容器,否則會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。
由于水樣中存在微生物,它會(huì)使有機(jī)物分解,引起COD的變化,因此采集的水樣應(yīng)立即進(jìn)行分析。如不能立即分析,需短時(shí)間保存,可向水樣中加入硫酸,使水樣pH<2,并置于4℃以下保存。大部分分析方法中都要求水樣的保存不超過(guò)2 d,我們?yōu)榇诉M(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 水樣常溫與冷藏存放COD測(cè)定值
數(shù)據(jù)表明:水樣在常溫狀態(tài)下存放不超過(guò)2 d,COD差值變化不大。在冷藏條件下水樣存放不超過(guò)5 d,對(duì)COD的測(cè)定影響不大。
水中的還原物質(zhì)通常有氯離子、亞硝酸根、硫離子等,這些離子的存在會(huì)影響化學(xué)需氧量測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此需要消除。
在化學(xué)需氧量的測(cè)定中,氯離子是主要的干擾因素之一。由于重鉻酸鉀完全可以氧化氯離子,氯離子對(duì)重鉻酸鉀的消耗使得測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高。同時(shí)由于加硫酸銀作為催化劑,氯離子將與銀離子生成氯化銀沉淀,使催化劑中毒,從而消耗硫酸銀,生成氯化銀沉淀,氯化銀沉淀也會(huì)被重鉻酸鉀氧化。隨著氯離子濃度的增加,化學(xué)需氧量也隨著增加,使得測(cè)得結(jié)果比理論值高。
(1)硫酸汞掩蔽消除干擾法。在水樣中加硫酸汞消除干擾,硫酸汞應(yīng)加在其它試劑之前。氯離子與硫酸汞形成既難離解又可溶的[HgCl4]2-,可以消除氯離子干擾,但是由于硫酸汞劇毒,對(duì)環(huán)境和人體危害較大,產(chǎn)生二次污染。近年來(lái),無(wú)汞鹽法測(cè)定化學(xué)需氧量方面的研究很多,在廢水中化學(xué)需氧的無(wú)汞鹽法測(cè)定中采用MgSO4為催化劑,Ag2SO4為氯離子的掩蔽劑,消除了汞的二次污染。
(2)稀釋消除干擾法。可能通過(guò)稀釋水樣的方法,消除氯離子的干擾。適用于高化學(xué)需氧量(COD>300mg/L),高氯離子濃度(Cl-濃度大于2×104mg/L)水樣分析。對(duì)化學(xué)需氧量較低的水樣,如低于100mg/L,采用此法誤差較大,應(yīng)考慮用其他方法。
(3)硝酸銀沉淀消除干擾法。當(dāng)水樣化學(xué)需氧量較低,而氯離子含量又非常高,采用加入硝酸銀沉淀來(lái)消除水樣中的氯離子后再進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定、可靠、重現(xiàn)性較好,對(duì)解決低化學(xué)需氧量高氯根干擾這種特殊問(wèn)題,提供了一種可行的方案。
亞硝酸根干擾主要是消耗重鉻酸鉀的量,使測(cè)定結(jié)果偏高??赏ㄟ^(guò)加入氨基磺酸來(lái)消除,但氨基磺酸易潮解,不耐保存,從而使其應(yīng)用受到限制。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)氨基磺酸可以掩蔽亞硝酸根是由于氨基在起作用,由此可選用一種更為穩(wěn)定的試劑氨磺酸銨(不潮解)來(lái)做掩蔽劑,其測(cè)定重鉻酸鉀準(zhǔn)確度更高。
硫離子能被重鉻酸鉀氧化,使化學(xué)需氧量的測(cè)定值偏高。硫離子干擾的消除可在測(cè)定含硫離子水樣化學(xué)需氧量時(shí),預(yù)先測(cè)定其原始濃度,然后在假定其定量氧化的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算從化學(xué)需氧量結(jié)果中排除硫離子所消耗氧的量。
重鉻酸鉀法測(cè)定化學(xué)需氧量的影響因素很多,水樣的保存條件及干擾物質(zhì)的消除只是其中的一些因素,只有在每個(gè)因素上都嚴(yán)格控制,才能確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的誤差在允許范圍內(nèi)。