關(guān)秀存　趙素云　徐森彪

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取樣方法對高錳酸鹽指數(shù)測定結(jié)果的影響

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高錳酸鹽指數(shù)常被作為水體受還原性有機(jī)（和無機(jī)）物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)，在水質(zhì)監(jiān)測中廣泛使用，本文將水樣的混濁度和懸浮物對高錳酸鹽指數(shù)測定結(jié)果的影響進(jìn)行探索，得出取樣方法對高錳酸鹽指數(shù)測定結(jié)果的準(zhǔn)確度有直接影響。

取樣方法；高錳酸鹽指數(shù)；離心分離

高錳酸鹽指數(shù)，是指在酸性或堿性介質(zhì)中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的氧化劑的量，用氧氣的mg/L來表示，水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機(jī)物和在此條件下可被氧化的有機(jī)物，均可消耗高錳酸鹽。因此，高錳酸鹽指數(shù)常被作為水體受還原性有機(jī)（和無機(jī)）物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。不少同行對高錳酸鹽指數(shù)測定的影響因素進(jìn)行了研究，討論了酸度、高錳酸鉀濃度、加熱的溫度與時間、滴定的速度等幾個方面[1]。在水質(zhì)測定中，既有飲用水、地表水，又有生活及工業(yè)污水，雖然都是水，但它們區(qū)別很大。特別是取樣方式對測定結(jié)果的影響較大，對此有人提出[2]：“分析人員使用20mL吸管吸取樣品上清液，由于實(shí)際樣品存在一定的混濁度和懸浮物，量取上清液測定則丟失了沉降部分的高錳酸鹽指數(shù)?！钡磳Υ俗鞒雒鞔_的結(jié)論。為此，本實(shí)驗(yàn)將水樣的混濁度和懸浮物對高錳酸鹽指數(shù)測定結(jié)果的影響作一探索。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原理

樣品中加入已知量的高錳酸鉀溶液和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的某些有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后加入過量的草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀回滴過量的草酸鈉，通過計(jì)算求出樣品中高錳酸鹽指數(shù)值。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

質(zhì)控樣品用葡萄糖液配制[3]：準(zhǔn)確稱量0.1584g分析純的葡萄糖定容至1000mL，配成CODMn為100mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

水樣采集方法：按HJ/T91-2001《地表水與污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)定》執(zhí)行。

分析檢測方法：按GB/T11892-1989《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測定》，對分析步驟中的“充分搖動、混合均勻”進(jìn)行考察。

表1　不同水樣的制備條件

采取離心的目的是快速觀察水樣分層對測定結(jié)果的影響。

2　結(jié)果與討論

2.1葡萄糖溶液混勻與上清液的比較

質(zhì)控樣用葡萄糖溶液放置一夜后混勻與取上清液，測定的結(jié)果是一樣的，此點(diǎn)證明了真溶液是均勻體。地表水是混濁的，如果將水樣混勻與取上清液測定的結(jié)果是一致的，則說明能被高錳酸鉀氧化的物質(zhì)是在水相的均勻體中；如果結(jié)果不一致，則說明懸浮物對測定結(jié)果有影響，即懸浮物吸附能被高錳酸鉀氧化的物質(zhì)或懸浮物本身能被高錳酸鉀氧化。

2.2取樣搖勻后測定與離心后取上清液測定的比較

取樣搖勻后測定：消耗的高錳酸鉀體積為6.58 mL、6.50 mL、6.55mL,計(jì)算得高錳酸鹽指數(shù)為5.13 mg/L、5.07 mg/L、5.11mg/L.離心后取上清液測定：消耗的高錳酸鉀體積為5.90 mL、5.72 mL、5.88mL,計(jì)算得高錳酸鹽指數(shù)為4.59 mg/L、4.45 mg/L、4.58mg/L。由此可得取上清液測得的高錳酸鹽指數(shù)僅為取樣搖勻后測得的89.0%。

水樣經(jīng)離心后，將下層混濁液混合，可見明顯分層，分別取上層、中層和下層進(jìn)行測定。消耗的高錳酸鉀體積分別為6.58 mL、7.85 mL、9.12mL,計(jì)算得高錳酸鹽指數(shù)為5.13 mg/L、6.14 mg/L、7.14mg/L。由此可見經(jīng)離心后的下層混濁液中，上層液測得的高錳酸鹽指數(shù)與原水樣測得的高錳酸鹽指數(shù)相近。上層測得值僅為下層測得值的71.7%，中層測得值僅為下層測得值的85.9%。這個現(xiàn)象提醒我們水樣越混濁，樣品越容易分層，分層后上層液越不能代表原水樣。

2.3水樣靜置一夜后取上層液與混勻液測定的比較

將水樣放置一夜后，取其上層液進(jìn)行3次平行測定，消耗的高錳酸鉀體積分別為5.10 mg/L、5.20 mg/L、5.35mL,計(jì)算得高錳酸鹽指數(shù)為3.96、4.04、4.16mg/L。將同一水樣放置一夜后，經(jīng)充分混勻后再進(jìn)行3次平行測定，消耗的高錳酸鉀體積分別為6.65 mg/L、6.52 mg/L、6.68mL,計(jì)算得高錳酸鹽指數(shù)為5.19 mg/L、5.09 mg/L、5.21mg/L。由此可得水樣靜置后取上層液測得值僅為充分混勻后測得值的78.5%。

2.4實(shí)際水樣分析

取經(jīng)充分混勻的水樣測定，同一樣品放置一夜后取上層液測定高錳酸鹽指數(shù)，n=10，測得結(jié)果如表2。

表2　不同取樣方式下水樣中高錳酸鹽指數(shù)的含量（n=10）

從上表結(jié)果得知：取經(jīng)充分混勻的水樣測定，及同一水樣放置一夜后取上層液測定，兩者高錳酸鹽指數(shù)的差值最大為2.77 mg/L，最小為0.04 mg/L，兩者差值的SD為1.00 mg/L，兩者差值的平均值為1.36 mg/L，兩者差值的RSD為73.5%。上述結(jié)果提醒我們，水樣的混濁程度不同，放置過夜后的影響也不同；兩者差值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均相當(dāng)大，無法采用一個數(shù)學(xué)模式進(jìn)行修正，而必須依靠實(shí)驗(yàn)操作才能得到正確的數(shù)值。

3　結(jié)語

從HJ/T91-2001《地表水與污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中描述可知：經(jīng)采集后的水樣應(yīng)不含沉降性固體，但應(yīng)含懸浮物。部分污水采集時，會將底部的沉積物攪動，這些沉積物大部分是沉降性固體，因此水樣采集后應(yīng)靜置30min，然后傾出上層液供測定，此上層液應(yīng)不含沉降性固體，但應(yīng)含懸浮物；其上層液在測定時應(yīng)充分搖動并混勻，這樣可防止懸浮物固體的沉降，近而影響測定結(jié)果。此法不僅適用于高錳酸鹽指數(shù)的測定，還可以用于重鉻酸鉀法、總磷等的測定。

[1]張葭冬,達(dá)潢.高錳酸鹽指數(shù)測定方法的探討.環(huán)境保護(hù)科學(xué)，1996，3（22）：56.

[2]陳懷玉.地表水高錳酸鹽指數(shù)取樣方法探討.環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2000,1（12）：42.

[3]夏琴,莊韶華.高錳酸鹽指數(shù)分析時加標(biāo)回收率的測定,中國環(huán)境監(jiān)測,2006，5（22）：38.

關(guān)秀存（1981—），河南人，山東魯控檢測有限公司中級工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。

鳴謝感謝復(fù)旦大學(xué)鄭力行教授在方案設(shè)計(jì)和測試過程中給予的大力支持和幫助。