(遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110043)

隨著我國經濟的快速發(fā)展，人們在生活水平提高的同時，對于水資源的需求也越來越大，水源質量已經成，為了社會各界廣泛關注的問題[1]。但是粗放型的工業(yè)發(fā)展帶來的必然結果就是水質污染，在我國大部分的水資源污染中，多以生活污染用水和工業(yè)廢水為主，由于這些污染有著大量的有機物，在水體的分解過程中需要消耗大量的氧氣，造成大量的水生物死亡，而這些生物死亡后又會成為新的污染源，導致惡性循環(huán)。而高錳酸鹽指數就是檢測水質污染的一個重要指標，因此，如何進行高錳酸鹽的指數檢測以及解決檢測過程中出現的問題就成為了一個急需解決的問題[2-4]。

1 高錳酸鹽指數概念及檢測流程

1.1 高錳酸鹽指數的概念

高錳酸鹽(Potassium permanganate)是指所有陰離子為高錳酸根離子(MnO4-)的鹽類的總稱。而高錳酸鹽指數則指的是在特定的環(huán)境下，以高錳酸鉀(Potassium permanganate)為氧化劑成分，進行水樣處理的過程中所被消耗的總量，一般來說以mg/L為單位進行計算。在相對指標標準的規(guī)定下，高錳酸鉀的溶液樣本酸度指數會隨著加熱的時間發(fā)生變化。而高錳酸鹽指數與溶液樣本酸度呈正比關系，與溶液樣本反映時間呈正比關系，與溶液樣本呈反比關系。由于進行氧化過程中液體含有的無機物和有機物都會消耗一定的高錳酸鉀，所以高錳酸鉀指數會被認定為判斷水資源污染的重要指標。但是高錳酸鹽指數則是在特定條件下才能讓有機物部分氧化，容易揮發(fā)的有機物也不能通過高錳酸鹽指數來進行測定[5]。

1.2 高錳酸鹽指數檢測的流程

在本文中，高錳酸鹽的指數檢測操作原理如下：在水源樣本中加入硫酸使樣本呈現酸性，之后按照比例加入一定量的高錳酸鉀，隨后進行加熱來觀察反應。剩余的高錳酸鉀，用草酸鈉溶液還原并加入過量，再用高錳酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算求出高錳酸鹽指數值(計算公式如下)。

式中：X為所求高錳酸鹽指數；V為水源樣本消耗的高錳酸鉀溶液總量，單位為ml；K為標準系數，即五分之一的高錳酸鉀溶液(KMnO4)相當于二分之一的草酸鈉標準溶液(Na2C2O4)的體積；M為草酸鈉標準溶液(Na2C2O4)的溶液濃度，單位為mol/L。

高錳酸鹽指數檢測試驗所需儀器裝置如下：待檢測水源樣本、250 ml燒杯、10 ml試劑管、25 ml試劑管、酒精燈、高錳酸鉀溶液、滴定管、移液槍。

具體操作流程如圖1所示：

圖1 高錳酸鹽指數檢測流程圖

1.3 試驗結果分析

經過本次試驗得出高錳酸鹽的指數為6.33 mg/L，按照我國水質標準來看屬于四類水質標準(詳見表1)，其含量高于全國的平均值，樣本水源受到污染程度較高。

表1 我國水質標準分布表

在本次的試驗過程中，我們可以看出對高錳酸鹽指數影響最大的分別是高錳酸鉀的使用量以及加熱的時間。對于高猛酸鉀的使用量而言，如果水源樣本消耗了5 ml以上時，測定效果會低于平均數值。出現這種現象是因為，高錳酸鉀濃度過低而導致水源樣本中還原物質的氧化率降低。但是在本實現過程中，并沒有使用儀器對加熱之后的剩余含量進行觀測，只是通過肉眼觀察進行初步判定，因此沒有辦法具體的確定高錳酸鉀的實際消耗量為多少。根據國家標準GB_11892規(guī)定，本次試驗步驟和結果符合相關規(guī)定，因此只需要多次試驗結果的取平均值即可。對于加熱時間而言，如果其他試驗因素不發(fā)生變化的情況下，隨著加熱時間增加，高錳酸鹽指數會與加熱時間呈正比關系，出現這種關系的主要原因就是高錳酸鉀的反應程度會隨著加熱時間增加而提高。從理論上來說，溶液溫度控制在80°～100°之間就基本可以進行檢測結果的記錄，但是溶液溫度必須在95°以上時，才能夠保證高錳酸鉀在溶液中完全反應。因此，在本次實驗過程中，為了確保檢測結果的精確度，對加熱時間進行了嚴格的控制，從溶液開始加熱沸騰后，計時30 min之后再停止加熱，以此來確保高錳酸鉀能夠完全反應。

2 高錳酸鹽檢測過程中出現的問題及對策分析

2.1 試驗結果誤差較大

造成試驗結果出現偏差的因素有很多，但是最為常見的就是以下幾種：(1)水源樣本在進行加熱時，溶液紅色逐漸褪去，造成這種現象的主要原因就是溶液中加入的高錳酸鉀含量不足。一旦出現這種情況，只有重新進行水源樣本的制作，添加硫酸稀釋之后重新檢測。(2)反應現象不均勻，高錳酸鉀在溶液中的反應度會根據溫度而變化，這樣就必須要保證溶液溫度在一定的范圍之內。如果滴定溫度低于60°時，那么溶液反應就會減慢。因此，在進行高錳酸押指數檢測的過程中，必須要將溫度加熱到至少80°。(3)水源樣本的氯離子濃度過高，一般來說，如果氯離子濃度大于5 mg/L，那么溶液中就會出現堿性物質，導致檢測結果出現誤差。對于這種情況，首先要保證盛放水源樣本的燒杯或者是其他玻璃容器干凈，防止其他雜質混合到溶液樣本中。其次，要在水源樣本加熱氧化后加入一定量的高錳酸鉀。最后，進行沸水浴的水平高度要高于燒杯內的高度。

2.2 實驗室的安全管理問題

在實驗現場的操作人員對于要進行的實驗和所需的設備進行具體的檢查，杜絕違章行為和不合格的實驗設備進入到實驗室中。同時制定科學的安全檢查制度，讓實驗人員時刻警惕實驗行為，減少安全問題的發(fā)生。實驗人員應該事無巨細，對細小的環(huán)節(jié)進行具體的檢查，只有這樣才能將安全問題發(fā)生的概率降到最低。除了安全檢查，最好進行緊急事故演練，使人們提前熟悉事故發(fā)生時安全的撤離路線，減少不必要的損失。實驗現場管理內容十分龐大、復雜，除了需要實驗人員自身加強安全知識以外，還要對所有的實驗人員進行基本的安全教育。

一般而言，實驗室最為常見的安全問題有觸電、火災以及中毒三個方面。做好防觸電工作有以下幾個方面：(1)不要在手是潮濕的時候接觸電器或者電源。(2)電源電線應該有絕緣的裝置。(3)進行檢測的過程中，所需要的電源電器必須全部連接好電路之后才能開始使用。(4)實驗檢測之后，關閉所有電源。(5)出現電路故障的時候，要讓專門的電工人員進行維修，不能在沒有任何防護措施的情況下自行進行電路的檢修。(6)如果有人在實驗過程中觸電，必須立即使用絕緣物體讓其與電源分離，同時撥打急救電話進行搶救。(7)線路的各接點需要加強固定，電路元件兩端接頭盡量不要互相結觸，以防短路。

對于防火災工作來說，需要做到以下幾個方面：(1)做好電源電器的漏電防護工作，減少火災出現的影響因素。(2)如果實驗室內有易燃易爆的氣體或者液體，必須要做好保管工作，避免產生火花等造成火災。(3)如果出現了電源漏電造成的起火現象，首先要切斷電源，之后要用二氧化碳滅火器進行滅火。由于實驗室內一般都有大量的可燃液體，因此在發(fā)生火災時，嚴禁用水或者泡沫滅火器進行滅火，以防止火源擴大。

對于防中毒工作來說，需要從以下幾個方面來進行防范：(1)嚴格保管好有毒液體或者氣體，并做好相應的標簽標識，防止誤操作造成的中毒現象。(2)在有人發(fā)生氣體中毒的時候，首先要將打開門窗進行通風，同時讓中毒者躺下解開衣服，減緩壓力。(3)如果出現液體沾到皮膚中毒時，要立即使用自來水不斷沖洗，嚴禁使用化學解毒劑，防止對皮膚進行進一步的損傷。

2.3 沒有建立起完善的實驗管理制度

對于高錳酸鹽的檢測實驗來說，必須要嚴格的按照制定的體系進行操作。嚴格規(guī)范內部實驗環(huán)境，加大監(jiān)管力度。一套系統(tǒng)的實驗制度，就要對整個實驗的的負責人權責、實驗所用資金的使用流向、人員的管理派遣、實驗設備的使用與維護等方面進行全面的囊括。只有完善了實驗管理制度，才能為實驗提供基本的質量保障。

3 結語

綜上所述，目前我國高錳酸鹽指數的檢測還存在著不少問題，只有解決了這些問題，才能夠提高指數檢測的精確度，為我國水質的檢測提供基本的保證，從而推動我國環(huán)境保護的工程。

[1]方海英.水質檢測中對酸性高錳酸鹽指數測定的研究[J].低碳世界.2017(33):17-18.

[2]全占東.水足跡理論視角下遼河流域水資源評價[J].水土保持應用技術.2017.(01)：22-24.

[3]王瑤瑤,陳芬,龔嫻.高錳酸鹽指數能力驗證體會[J].科學技術創(chuàng)新.2017(32):13-14.

[4]李向明.高錳酸鹽指數測定中若干問題的探討[J].水利技術監(jiān)督.2017.25(06):33-36.

[5]黃亮.水資源可持續(xù)發(fā)展存在的問題及對策[J].水土保持應用技術.2013.(04)：32-34.