河北省地礦局地質(zhì)第三大隊(duì) 河北 張家口 075000
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引言:因?yàn)榘殡S著工業(yè)生產(chǎn)所排放的廢水雜質(zhì)較多,對環(huán)境污染有著嚴(yán)重的威脅,所以對于廢水中成分的鑒定及有毒物質(zhì)的處理方式的研究顯得尤為重要。因此,化學(xué)技術(shù)在工業(yè)檢測中被廣泛應(yīng)用。
隨著城市建設(shè)進(jìn)程的加快,我國對于工業(yè)產(chǎn)品的需求日益提高,刺激了工業(yè)的生產(chǎn),工業(yè)的蓬勃發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的騰飛,同時(shí)也加劇了環(huán)境的污染,一些廢水廢氣沒有經(jīng)過處理就進(jìn)行排放。雖然近年來我國加大了對于廢水廢氣的監(jiān)管力度,大力提倡可持續(xù)發(fā)展,但由于凈化污水的成本較高給企業(yè)帶來嚴(yán)重的負(fù)擔(dān),眾多企業(yè)偷偷排放污水的現(xiàn)象屢見不鮮。所以應(yīng)該加大污水治理的研究,力求低成本,簡環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對污水的凈化。我國工業(yè)發(fā)展起步較晚,對于污水的處理化水平和技術(shù)尚未成熟,高新技術(shù)手段還沒有全面應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中去。而目前化學(xué)檢測和治理是最有效最廣泛的處理方法。
廢水中對環(huán)境污染有威脅的成分較多,主要有汞、鉛、鎳、銻、有機(jī)氨、苯酚、氰化物等。依據(jù)廢水對環(huán)境造成影響程度的差別,分成了固體污染物、生物污染物、營養(yǎng)性污染物等類別,其中固體污染物對于環(huán)境的影響比較大,固體污染物懸浮在水的表面,難以分解,嚴(yán)重影響到浮游生物及水棲動物的生存,污水還會造成地下水資源的污染,若污水排放進(jìn)農(nóng)田,會殘留在土壤的間隙中,使土地變得貧瘠,所以對于廢水處理的研究刻不容緩。
由于目前在廢水檢測中應(yīng)用最為廣泛的是化學(xué)技術(shù),所以我主要列舉幾種化學(xué)檢測技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用。
銻元素本身含有較大的毒性,會對人體和環(huán)境造成較大的危害,廢水中的銻元素的出現(xiàn)多是由冶金產(chǎn)業(yè)和橡膠產(chǎn)業(yè)造成的,生活中對于橡膠和金屬的需求日益增多,使得這些產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展,通過對土壤河流中銻元素的含量檢測,發(fā)現(xiàn)其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國家的標(biāo)準(zhǔn),后果是對于農(nóng)作物和水源都會造成難以補(bǔ)救的危害,農(nóng)作物是人類賴以生存的食物,直接進(jìn)入人的體內(nèi),大大削弱人的免疫系統(tǒng),水源受到污染,人的飲用水質(zhì)量得不到保障,人的健康也面臨著威脅。所以檢測出銻含量并及時(shí)作出處理成為當(dāng)下的首要任務(wù),從而使人的生存得到保障。在對廢水中銻元素的含量檢測,以分光光度法,原子吸收光譜法最為廣泛。分光光度法是利用銻元素會與二乙氨基酚作用形成絡(luò)合物的原理,具體操作是在廢水溶液中加入丙酮作為增溶劑,再加入氧化劑,作用是排除其他物質(zhì)對于實(shí)驗(yàn)檢測的影響,在碘化鉀的環(huán)境中,銻與二乙氨基酚作用,會有紫色絡(luò)合物產(chǎn)生,然后在600nm的波長下觀察顏色會檢測出銻元素的含量。而原子吸收光譜法利用在蒸汽相的環(huán)境,基態(tài)原子和其共振輻射之后的吸收強(qiáng)度來檢測銻元素含量的原理來實(shí)現(xiàn)對于廢水中銻元素含量的檢測。
眾所周知,汞是一種危害性極大的金屬,而對于廢水中汞含量的判定主要是冷原子吸收法和冷原子熒光法,冷原子吸收法是再廢水中加入硫酸-過硫酸鉀使得廢水中的汞的化合物變?yōu)榭扇苄缘墓谒嵝越橘|(zhì)的環(huán)境下將汞還原為金屬狀態(tài)下的汞,在儀器中檢測光的強(qiáng)度從而判斷汞在廢水中的含量。冷原子熒光法是利用汞易揮發(fā)的特性,揮發(fā)出的汞離子變?yōu)楣?,再利用熒光法判斷汞原子的含量,從而得到廢水中汞元素的含量。
廢水中鉛元素的測量方法主要是吸收分光光度法和陽極溶出伏安法,吸收分光光度法是運(yùn)用鉛對光選擇性吸收的特性,通過對光譜中紫外線的吸收量來測定廢水中鉛元素的含量。而陽極溶出伏安法是利用電位差把還原后的鉛離子析出,通過加入正反電壓測定電流的曲線來測定其中含有鉛元素的多少。
鎳元素廣泛存在于廢水中,因?yàn)殒囀潜砻驽儗咏饘俚膬?yōu)良材料,而對于鎳的檢測主要是運(yùn)用分光光度法。具體的操作是制造出堿性環(huán)境,把化合價(jià)為二的鎳離子氧化為高價(jià)態(tài)的鎳離子,得到的高價(jià)態(tài)的鎳離子可以與二酮肟作用形成絡(luò)合物,此物質(zhì)在堿性環(huán)境下會形成不同的組織,再加入檸檬酸銨排除其他金屬離子對于試驗(yàn)檢測的影響,最后觀察所呈現(xiàn)的顏色來測定分光度,進(jìn)而測定出廢水中鎳元素的含量。
工業(yè)廢水中含有較多的有機(jī)氨,不經(jīng)過處理排放也會對環(huán)境造成不可逆的危害。而對于有機(jī)氨的檢測主要是凱式法測得有機(jī)氨中的含氮元素的量,進(jìn)而通過化學(xué)計(jì)算推倒得到有機(jī)氨的含量。具體操作為在廢水中加入硫酸,然后加熱,再放入適量的催化劑硫酸銅,使其發(fā)生反應(yīng)生成硫酸氨基,經(jīng)過蒸餾處理,得到氨元素的含量,再通過氨元素守恒進(jìn)而推得廢水中有機(jī)氨的含量。
在化學(xué)中苯酚是一種腐蝕性極強(qiáng)的物質(zhì),對于廢水中苯酚的處理可謂是十分有必要。苯酚的測定方法主要是兩種,亞硝酸測量法和三氯化鐵測量法。具體的使用亞硝酸測量法是利用酚類的特性和亞硝酸發(fā)應(yīng),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,會發(fā)生顏色的轉(zhuǎn)變,通過顏色的對比,我們可以判斷其中酚的含量,進(jìn)而測定廢水中苯酚的含量。三氯化鐵測量法也是觀察反應(yīng)過程中的顏色變化,三氯化鐵會和苯酚發(fā)生顯色反應(yīng),溶液會變成紫色,通過觀察紫色的深淺來判斷廢水中苯酚的含量。
綜合上述所言,由于廢水中成分的復(fù)雜性、有害性,所以必須運(yùn)用一定的手段加以測量和處理,運(yùn)用化學(xué)的方法可以有效的達(dá)到這一目的。但目前化學(xué)檢測的手段還不成熟,依舊需要我們更為深入的進(jìn)行研究,將廢水中有害物質(zhì)的含量檢測清楚,找出有效的方法防治。既要使經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展,同時(shí)也要保證綠水青山。