彭敏

(東莞理工學(xué)院　化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東東莞　523808)

?

三種水質(zhì)有機物綜合指標線性關(guān)系探討

彭敏

(東莞理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東東莞523808)

摘要：測定了不同污染程度的水樣中TOC、CODMn、UV254指標，并采用線性擬合對三者之間的關(guān)系進行探討，為教學(xué)和科研提供參考。結(jié)果表明，TOC與CODMn數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)系數(shù)R為0.998 5，TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好，測定UV254可以間接反應(yīng)水中TOC、CODMn大小，從而間接反應(yīng)水中有機物的污染程度。

關(guān)鍵詞：總有機碳；耗氧量；UV254；水質(zhì)

隨著工、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，有機物對環(huán)境水體的污染日趨嚴重[1]。有機污染物對人體的毒害作用日益顯著[2]，流行病研究顯示飲用水中有機物污染與人類某些癌癥有一定的關(guān)聯(lián)[3]。有機污染物種類繁多[4]，有報道指出，飲用水中可檢出的有機污染物達2 221種[5]，組成復(fù)雜，難以用確定的組分表示水中各種有機污染物，有的有機污染物的含量又是極其少，表征飲用水中每一種有機污染物是件很難的事情[6]。目前，教學(xué)和科研中，多用有機物綜合指標來間接表示水中有機物含量。水質(zhì)有機物綜合指標常用的有三種：總有機碳(TOC)表征水中溶解性和懸浮性有機物的總量；耗氧量(CODMn)表征水中可被高錳酸鉀氧化的物質(zhì)(主要是有機物)的總量；UV254表征水中天然存在的腐殖質(zhì)類大分子有機物以及芳香族化合物的含量[7]。這三種有機物綜合指標之間的數(shù)值關(guān)系鮮有文獻報導(dǎo)。本文測定了不同污染程度的水樣中TOC、CODMn、UV254指標，并采用線性擬合對三者之間的關(guān)系進行了探討，為開展水中有機污染物的研究和教學(xué)提供參考。

1試驗部分

1.1儀器與試劑

紫外可見光分光光度計；TOC測定儀；草酸鈉標準貯備溶液[c(1/2 Na2C2O4)=0.100 0 mol/L]；高錳酸鉀標準貯備溶液[c(1/5 KMnO4)=0.100 0 mol/L]；硫酸溶液(1+3)。

1.2測試方法

TOC：TOC測定儀儀器分析法。

CODMn：酸性高錳酸鉀滴定法。

UV254：水樣經(jīng)0.45 μm的玻璃纖維濾池過濾后，采用紫外分光光度計，以1 cm比色皿蒸餾水做參比，測定水樣在波長254 nm處的吸光度。

2試驗結(jié)果與討論

2.1TOC與CODMn的線性關(guān)系

將不同污染程度的水樣測得的50個TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合成的線性曲線見圖1。從圖1可以看出，TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)性很好，線性相關(guān)系數(shù)R為0.998 5，線性方程為Y=0.921 2X-0.195 8。測定TOC需要配備TOC測定儀，而測定CODMn采用滴定法即可，不需要配備精密儀器設(shè)備。從圖1可以得出結(jié)論，兩者線性相關(guān)性好，因此，通過簡單的滴定法測定CODMn，可以間接反應(yīng)水樣TOC的高低。

圖1　TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合線性曲線

2.2TOC、CODMn的UV254的線性關(guān)系

將不同污染程度的水樣測得的50個TOC與UV254的數(shù)據(jù)擬合成的線性曲線見圖2，CODMn與UV254的數(shù)據(jù)擬合成的線性曲線見圖3。從圖2、圖3可以看出，TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好。TOC與UV254的擬合曲線線性相關(guān)系數(shù)R為0.948 7，線性方程為Y=0.013 7 X+0.004 3。CODMn與UV254的擬合曲線線性相關(guān)系數(shù)R為0.951 3，線性方程為Y=0.015 5 X+0.006 6。

圖2　TOC與UV254的數(shù)據(jù)擬合線性曲線

圖3　CODMn與UV254的數(shù)據(jù)擬合線性曲線

水中的有機物與消毒劑氯反應(yīng)，會生成對人體具有顯著三致作用(致癌、致畸、致突變)的消毒副產(chǎn)物。UV254可反應(yīng)水體中有機物芳香族化合物或者具有共軛雙鍵的化合物的含量，這類有機物是三鹵甲烷和鹵乙酸的主要前體物。從圖2、圖3可以看出，TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好，測定UV254可以間接反應(yīng)水中TOC、CODMn大小，從而間接反應(yīng)水中有機物的污染程度。UV254的測定具有快速簡便，無需消耗化學(xué)藥劑，可實現(xiàn)在線監(jiān)測的優(yōu)點。因此，UV254在一定程度上可替代常規(guī)有機物綜合指標。

3 結(jié)語

1)TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)性很好，線性相關(guān)系數(shù)R為0.998 5。因此，通過簡單的滴定法測定CODMn，可以間接反應(yīng)水樣TOC的高低。

2)TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好，測定UV254可以間接反應(yīng)水中TOC、CODMn大小，從而間接反應(yīng)水中有機物的污染程度。因此，UV254在一定程度上可替代常規(guī)有機物綜合指標。

參 考 文 獻

[1]孫艷林.淺談水環(huán)境現(xiàn)狀及評價方法[J].科技資訊能源與環(huán)境,2012,21:120.

[2]張崇華,閆海,王春蓮.飲用水有機物污染及安全評價技術(shù)研究進展[J].環(huán)境與健康雜志,2013,30(3):278-281.

[3]Seiler R L.Temporal changes in water quality at a childhood leukemia cluster[J].Ground Water,2004,42:446-455.

[4]陳敏,萬華,徐愛蘭.長江口地區(qū)飲用水源地有毒有害污染狀況分析與評價[J].南通大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2011,10(2):41-47.

[5]劉洋,李陽.飲用水水源地水有機污染物現(xiàn)狀及檢測技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息,2012,32:3.

[6]向倫輝,郭祖鵬,李明珠,等.武漢市漢江和長江水源飲用水中有機物污染譜系分析[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué),2010,22(5):234-237.

[7]仇雁翎,陳玲,趙建夫.飲用水水質(zhì)監(jiān)測與分析[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

The Linear Relationship of the Comprehensive Index in Organic Compounds of Three Water Qualities

PENG Min

(College of Chemistry and Environmental Engineering, Dongguan University of Technology， Dongguan 523808, China)

AbstractThis paper discusses the determination of the value of TOC, CODMn, and UV254in different water sample, exploring their relationship by linear fitting, which provides reference for teaching and scientific research. The results show that linear correlation coefficient between TOC and CODMn, is 0.998 5; there is a good linear relationship among UV254, CODMn, and TOC, in which determination of UV254can indirectly reflect the size of TOC and CODMnin the water, so as to indirectly reflect the degree of organic pollution in water.

Key wordstotal organic carbon; oxygen consumption; UV254; water quality

文章編號：1009-0312(2016)01-0039-03

中圖分類號：TU991.2

文獻標識碼：A

作者簡介：彭敏(1978—)，女，湖南雙峰人，副教授，碩士，主要從事表面分析研究。

基金項目：環(huán)境保護部國家十二五科技重大專項子課題(2012ZX07206-004)。

收稿日期：2015-05-16