摘 要:水質(zhì)的耗氧量高低與其受污染有一定的關(guān)系。耗氧量高說(shuō)明水中的有機(jī)污染嚴(yán)重。有機(jī)物中的某些物質(zhì)有能使水質(zhì)致嗅、有致色作用,水中的腐殖質(zhì)含量高,水的色度也高,進(jìn)而會(huì)使水質(zhì)中的耗氧量高。耗氧量不僅反映水質(zhì)受到有機(jī)污染的程度,而且反映水質(zhì)的凈化程度?,F(xiàn)針對(duì)生活飲用水水質(zhì)的化學(xué)耗氧量的準(zhǔn)確測(cè)定來(lái)探討水質(zhì)與耗氧量的關(guān)系,通過(guò)使用酸性高錳酸鉀法通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)進(jìn)行探究,為實(shí)際的試驗(yàn)檢測(cè)工作提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:耗氧量;水質(zhì)污染;凈化程度;酸性高錳酸鉀法
中圖分類號(hào):R123.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)17-0332-02
化學(xué)耗氧量是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和判斷的重要指標(biāo),需要采用試驗(yàn)檢測(cè)的方法來(lái)確定,其中最常用的方法就是酸性高錳酸鉀法,這不僅檢測(cè)結(jié)果可靠,而且操作簡(jiǎn)單、靈活。相較其他幾種檢測(cè)方法而言,酸性高錳酸鉀法氧化能力相對(duì)較弱。因此,在實(shí)驗(yàn)檢測(cè)生活飲用水水質(zhì)中的耗用量最常用的就是酸性高錳酸鉀法。
1 概 述
化學(xué)耗氧量,指的是在某種條件下,利用強(qiáng)氧化劑對(duì)水樣進(jìn)行處理時(shí)需要消耗的強(qiáng)氧化劑總量,采用相對(duì)應(yīng)的氧量進(jìn)行表示。在水體污染情況的測(cè)定判斷過(guò)程中,COD為關(guān)鍵指標(biāo),能說(shuō)明水體污水程度,是對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)的重要參數(shù)。
耗氧量不僅反映水受到有機(jī)污染的程度,而且反映水的凈化程度。受污染的水或凈化不良的水都會(huì)導(dǎo)致疾病,以對(duì)水體的相對(duì)污染情況給出判斷,耗氧量高的水質(zhì)往往成為微生物繁育的溫床,耗氧量與被有機(jī)污染的水的致突變性有一定的相關(guān)性。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,耗氧量與水的致癌性也有相關(guān)。總之,耗氧量是反映水質(zhì)受到污染的替代水質(zhì)指標(biāo)之一,因此耗氧量與水質(zhì)的關(guān)系,實(shí)質(zhì)上則是水質(zhì)污染一水的感官性質(zhì)、水致腸道疾病、水的致突變性、致癌性等水質(zhì)的關(guān)系。因此依然將其作為水體污染情況判斷的主要標(biāo)志。
2 實(shí)驗(yàn)部分
在以下實(shí)驗(yàn)中,采用酸性高錳酸鉀法對(duì)我市近年來(lái)水源水,末梢水,二次供水三種飲用水中耗氧量的檢測(cè)進(jìn)行對(duì)比。
2.1 儀器和試劑
2.1.1 儀 器
電熱恒溫水浴鍋(最大溫度100℃),250mL錐形瓶,5.00mL酸式滴定管,10.00mL移液管兩支,5.00mL移液管,量程為10.00mL的移液槍。
2.1.2 試 劑
高錳酸鉀溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):с(KMnO4)=0.1000mol/L,國(guó)防科技工業(yè)應(yīng)用化學(xué)一級(jí)計(jì)量站。用移液槍吸取5.00mL至于250mL容量瓶中,用超純水稀釋至刻度,濃度為с(1/5KMnO4)=0.01000mol/L。
草酸鈉溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):с(Na2C2O4)=0.1000mol/L,北京世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司。用移液槍吸取10.00mL至于200mL容量瓶中,用超純水稀釋至刻度,濃度為с(1/2Na2C2O4)=0.01000mol/L。
化學(xué)耗氧量溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(作質(zhì)控樣品):235(mg/L),20mL每支,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3(%,K=2)。
硫酸(1+3):優(yōu)級(jí)純;
以上溶液均用電阻大于18MΩ·CM超純水配制。
2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
質(zhì)控樣品處理:用移液管從安培瓶中準(zhǔn)確移取10.00mL置于1000mL容量瓶中,用純水稀釋至刻度,混勻備用。
直接量取水源水、末梢水、二次供水及以上處理好的質(zhì)控樣100mL(V3)置于250mL錐形瓶中,按GB/T 5750.7-20061.1.5步驟測(cè)定。
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 公 式
ρ(0 ) =
K=
2.3.2 質(zhì)控樣品測(cè)定與計(jì)算結(jié)果
質(zhì)控樣品實(shí)際計(jì)算結(jié)果:ρ(0 ) =ρ(0 ) ×100,100為稀釋倍數(shù)。
質(zhì)控樣為檢驗(yàn)檢驗(yàn)人員的檢測(cè)能力及所用的試劑等是否符合實(shí)驗(yàn)要求,通過(guò)人員對(duì)比得出我們的實(shí)驗(yàn)在可控范圍內(nèi)。
2.3.3 水源水,末梢水,二次供水測(cè)定結(jié)果(見(jiàn)表3)
2.3.4 往年所檢測(cè)各樣品結(jié)果范圍(見(jiàn)表4)
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明我市水源水的耗氧量比末梢水及二次供水大。
究竟是什么樣的原因?qū)е铝怂此暮难趿科吣??隨著現(xiàn)代化文明的快速發(fā)展,人民生活水平質(zhì)量明顯提高,但是排放的污水越來(lái)越多,首先是生活污水,特別是糞水污染的水,不僅耗氧量高,而且加氯后消毒副產(chǎn)物的Ames致突變率隨之增高。其次受到工業(yè)廢水污染的水之耗氧(以CODMn、CODcr、BOD5表示)量增加。其中有些有機(jī)物可能為致突變物的前體物,當(dāng)致突變物增加時(shí)。其中有些有機(jī)物可能為致突變物的前體物,當(dāng)致突變物增加時(shí),致突變?cè)囼?yàn)呈陽(yáng)性。再者天然有機(jī)物腐殖質(zhì)污染不僅增加水的耗氧量,而且成為消毒副產(chǎn)物前體物,即對(duì)致突變性/致癌性有貢獻(xiàn)。其他污染源包括醫(yī)院污水、農(nóng)田水徑流等。其中的污染物具有致突變性、致畸性、致癌性、致內(nèi)分泌干擾性等。
總之,生活污水、工業(yè)廢水、腐殖質(zhì)及其他污染源都會(huì)造成水源及加氯消毒過(guò)程的水耗氧量增加,突變率增高。
4 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
本文采用的是酸性高錳酸鉀滴定法,因?qū)嶒?yàn)中氧化反應(yīng)程度和反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜,影響因素諸多,在不同的實(shí)驗(yàn)條件下所測(cè)得的耗氧量值不同,使得準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)存在較大困難。
(1)取水樣的時(shí)候要注意。取水樣時(shí)充分搖勻,否則水的氧化能力不足,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低,水樣應(yīng)保持低溫保存或者加以試劑抑制水中微生物的活動(dòng)。一般情況下對(duì)抽回來(lái)的水質(zhì)要在24h內(nèi)完成測(cè)定,或者加硫酸調(diào)節(jié)到酸性進(jìn)行低溫密封保存。
(2)水樣滴定也是影響實(shí)驗(yàn)的重要因素。當(dāng)溫度大于85℃時(shí)草酸鈉就會(huì)分解,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低,溫度低于65℃時(shí)高錳酸鉀與草酸鈉反應(yīng)不充分導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高,因此在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)溫度應(yīng)當(dāng)控制在65~85℃。水樣的滴定速度適中,滴定過(guò)快影響反應(yīng)速度,滴定過(guò)慢水樣溫度就會(huì)偏低使測(cè)量結(jié)果偏高。實(shí)驗(yàn)中要遵循先慢后快順序進(jìn)行,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的時(shí)候逐滴加入,在試液顏色完全褪去之后再滴第二滴,以此進(jìn)行,后面可以適當(dāng)加快,始終保持高錳酸鉀滴入,但是只能成滴不能成線,直至實(shí)驗(yàn)的完成。
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的加熱,首先在耗氧量的測(cè)定之前,將水樣放在浴鍋中加熱30min后滴定,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格控制加熱時(shí)間,加熱的時(shí)間越長(zhǎng),氧化反應(yīng)過(guò)高導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高,加熱時(shí)間不夠氧化率過(guò)低導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低,所以在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中時(shí)間控制在30min,實(shí)驗(yàn)結(jié)果才是最精確的。
5 結(jié)束語(yǔ)
此次試驗(yàn)的對(duì)比,仍未能廣泛普及,但這將是未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間的發(fā)展趨勢(shì),需要引起相關(guān)人員的高度重視,以有效提高檢測(cè)試驗(yàn)的技術(shù)水平。因此在未來(lái)的發(fā)展中判斷水質(zhì)的污染程度,化學(xué)耗氧量仍然一個(gè)重要指標(biāo)。目前,我國(guó)生活飲用水中耗氧量的測(cè)定與評(píng)價(jià)按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T5750-2006)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006進(jìn)行)。嚴(yán)格按照此要求嚴(yán)進(jìn)行,確保人們的日常生活用水安全放心。
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收稿日期:2018-5-8
作者簡(jiǎn)介:李國(guó)達(dá)(1988-),男,助理工程師,大學(xué)本科,主要從事工作理化檢測(cè)、水質(zhì)及食品等有關(guān)理化檢測(cè)工作。