褚繼菊，蔣亞軍

(甘肅省武威水文站，甘肅 武威 733000)

在水體污染物質(zhì)中，鉻屬于高毒性污染物質(zhì)。近些年，含鉻廢水和鉻渣處理不當(dāng)導(dǎo)致水體污染事件頻繁發(fā)生，鎘污染對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。其中，六價(jià)鉻的毒性最大，其極易被人體吸收，進(jìn)入人體后威脅人類(lèi)健康。水資源中的六價(jià)鉻一般來(lái)自化工制造生產(chǎn)廢水廢料中，有些來(lái)自于降雨對(duì)土壤種含有的六價(jià)鉻淋溶通過(guò)地表徑流進(jìn)入到水體中。在水體污染中，六價(jià)鉻具有普遍性，其是地表水環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)主要項(xiàng)目之一。

1 六價(jià)鉻檢測(cè)原理

水環(huán)境中的鉻元素來(lái)源包括人為污染、天然污染。天然污染中，在巖石中鉻以Cr(III)形態(tài)存在，其在向自然水環(huán)境中釋放時(shí)受到氧化物質(zhì)影響會(huì)轉(zhuǎn)化成Cr(VI)形態(tài)，其若是含水層環(huán)境在氧化環(huán)境中則可以保持穩(wěn)定。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在碳酸巖、頁(yè)巖等區(qū)域的地下水環(huán)境中，鉻含量達(dá)到10～19 μg/L，而在超基性巖地區(qū)含量責(zé)達(dá)到32 μg/L[1]。人為污染中，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含鉻廢水廢渣，若是處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致污染，有些工業(yè)產(chǎn)區(qū)的地下水中鉻含量已經(jīng)達(dá)到幾百PPm。為了保證區(qū)域水質(zhì)，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)需要做好六價(jià)鉻檢測(cè)工作，本研究采用二苯碳酰二肼分光光度法進(jìn)行六價(jià)鉻檢測(cè)，其檢測(cè)原理為：

六價(jià)鉻和二苯碳酰二肼在酸性溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紫紅色化合物，使用分光光度在540 mm波長(zhǎng)部位檢測(cè)吸光度，若是六價(jià)鉻濃度低則吸光度顯示數(shù)值也比較小，若是濃度高責(zé)會(huì)顯示較大數(shù)值。該關(guān)系符合溶液對(duì)光吸收度和溶液濃度、液層厚度乘積正比關(guān)系這一定律，因此這一關(guān)系可以對(duì)水環(huán)境中的六價(jià)鉻濃度進(jìn)行測(cè)定。該關(guān)系數(shù)學(xué)計(jì)算公式為：

A=1g(1/T)=Kbc

(1)

式中：A為吸光度；T為透射比；c為吸光物質(zhì)濃度；b為吸收層厚度

2 水環(huán)境監(jiān)測(cè)中六價(jià)鉻檢測(cè)的作用

水體中的鉻污染會(huì)通過(guò)食物鏈聚集在動(dòng)植物體內(nèi)后進(jìn)入人體，對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害，有些六價(jià)鉻化合物甚至具有致癌作用。天然水體中的六價(jià)鉻在有氧時(shí)容易被膠體顆粒吸附、沉淀，濃度下降，但是在厭氧環(huán)境下回還原成三價(jià)鉻，其在水中并不穩(wěn)定，會(huì)形成氫氧化鉻，若水體pH值處于7.07～9.8之間則會(huì)產(chǎn)生更多的氫氧化鉻。至于水中的六價(jià)鉻在濃度達(dá)到0.1 mg/L時(shí)會(huì)產(chǎn)生毒性，危害大，且難以被治理。近些年，我國(guó)的電鍍廢水污染井水調(diào)查報(bào)告中都顯示六價(jià)鉻嚴(yán)重超標(biāo)，飲用污染水源引發(fā)中毒現(xiàn)象，損害人體胃腸道功能、肝功能設(shè)腎功能，甚至累計(jì)眼部視網(wǎng)膜出血，視神經(jīng)萎縮等[2]。因此，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中必須要進(jìn)行六價(jià)鉻檢測(cè)，其具有以下幾點(diǎn)作用：

(1)保證水質(zhì)。水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，六價(jià)鉻檢測(cè)是重要指標(biāo)之一，通過(guò)六價(jià)鉻檢測(cè)可以了解水中鉻含量，根據(jù)鉻含量判斷水質(zhì)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，并判斷水質(zhì)對(duì)居民健康的影響程度，為生活用水提供保障。

(2)防止水污染。通過(guò)檢測(cè)水環(huán)境中六價(jià)鉻含量可以了解到區(qū)域工業(yè)生產(chǎn)廢水廢渣排放情況，判斷工業(yè)廢水廢渣是否按照要求和標(biāo)準(zhǔn)排放，既能夠防止工業(yè)污染，監(jiān)督工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)也能夠有效防止水體污染，保障水體質(zhì)量[3]。

3 水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的六價(jià)鉻檢測(cè)方法

3.1 檢測(cè)流程

(1)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，使用二苯碳酰二肼分光光度法對(duì)六價(jià)鉻進(jìn)行檢測(cè)，首先準(zhǔn)備好分光光度計(jì)、比色管(50 ml)以及二苯碳酰二肼、丙酮、硫酸、硫酸、高錳酸鉀等試劑。同時(shí)準(zhǔn)備好采樣瓶、天平、移液管、容量瓶等計(jì)量設(shè)備。

(2)采集并保存水樣。水樣中的六價(jià)鉻濃度不同，極易發(fā)生還原反應(yīng)，因此必須要謹(jǐn)慎收集保存。采樣時(shí)，需要將水樣保存在干凈透明無(wú)磨損光滑的玻璃瓶(250 ml)中，并使用pH試制對(duì)其pH數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)，之后將氫氧化鈉溶液(40 g/L)添加在其中直到水樣的pH值達(dá)到8～9，之后立即保存在冰箱中冷藏保存，并在24 h進(jìn)行檢測(cè)[4]。為了避免運(yùn)輸過(guò)程中水樣被污染，采樣人員需要在現(xiàn)場(chǎng)使用純水進(jìn)行全程序的空白試驗(yàn)，檢測(cè)值要小于二苯碳酰二肼分光光度法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)限。

(3)配置顯色劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液，配置顯色劑時(shí)需要稱(chēng)取0.2 g二苯碳酰二肼將其溶入在丙酮(50 ml)中后加水稀釋直到100 ml，搖勻后放入到棕色瓶中存儲(chǔ)在冰箱中，使用時(shí)間一般在3個(gè)月內(nèi)。在配置標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，需要準(zhǔn)備0.283 g放在110℃環(huán)境下干燥2 h的優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀，將其放在水中溶解后轉(zhuǎn)移到1 000 ml容量瓶?jī)?nèi)用水稀釋直至濃度達(dá)到100 ml/L標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)天使用時(shí)還需要配置1 mg標(biāo)準(zhǔn)的使用液。

(4)測(cè)定曲線，使用比色管分別加入不同鉻標(biāo)準(zhǔn)的溶液，并用水稀釋直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)線，再使用另一個(gè)比色管加水樣直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)刻度線，分別在兩個(gè)比色管中加入0.5 ml硫酸溶液和磷酸溶液以及2 ml顯色劑，等待5～10 min之后以水為參考對(duì)吸光度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得數(shù)值與空白試驗(yàn)吸光度數(shù)值相減之后科研得到相應(yīng)檢測(cè)曲線，按照回歸方程、水樣吸光度對(duì)水中六價(jià)鉻的具體含量進(jìn)行計(jì)算。整個(gè)測(cè)量時(shí)間為12個(gè)月，測(cè)量后可以通過(guò)二倍標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)平均值進(jìn)行測(cè)量[5]。同時(shí)同歸觀察標(biāo)準(zhǔn)曲線變化趨勢(shì)了解斜率變化幅度，進(jìn)而了解到六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液在反復(fù)測(cè)量后所得到的測(cè)量結(jié)果并無(wú)明顯差異，也就是說(shuō)該檢測(cè)方法可行。

3.2 重點(diǎn)環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)

3.2.1 金屬離子影響

3.2.2 色度影響

水樣若是混濁、帶色會(huì)對(duì)六價(jià)鉻檢測(cè)產(chǎn)生影響，對(duì)此，需要先進(jìn)行水樣預(yù)處理，消除影響?？梢圆捎蒙刃Ｕㄏ蚴卿\鹽沉淀分離法進(jìn)行校正，前者應(yīng)用在無(wú)色、微混、微色水樣中，后者應(yīng)用在濁度高、色度深的水樣中。但是在使用時(shí)，由于鋅鹽沉淀分離法預(yù)處理水樣存在缺點(diǎn)，例如使用慢速濾紙、吸光度高等，在此基礎(chǔ)上有學(xué)者對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后該方法使用時(shí)需要注意堿液添加不可過(guò)度。

3.2.3 選擇測(cè)定方法

1)目測(cè)法

工業(yè)廢水中的六價(jià)鉻含量一般比較高，水體顏色多為黃色，顏色越深含量越高，若是檢測(cè)水樣時(shí)發(fā)現(xiàn)水樣呈黃色責(zé)說(shuō)明水體中可能含有較高濃度的六價(jià)鉻，需要加水稀釋或是取少量樣本吸收檢測(cè)吸光度值，數(shù)值在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性區(qū)域內(nèi)。

2)色度校正法

根據(jù)規(guī)定，水樣比較清潔可以直接進(jìn)行測(cè)定，其余純水對(duì)比檢測(cè)分光光度計(jì)上的吸光度會(huì)出現(xiàn)一定數(shù)值。

3)顯色水樣溶液檢測(cè)

根據(jù)水樣檢測(cè)流程取一定量的透明水樣分別加入硫酸、磷酸和顯色劑搖勻靜置10 min后若是呈現(xiàn)紫紅色責(zé)需要進(jìn)行氧化物干擾消除以及六價(jià)鉻濃度檢測(cè)工作，此時(shí)需要注意氧化干擾物質(zhì)產(chǎn)生的顯色反應(yīng)與六價(jià)鉻氧化二苯碳酰二肼顯色反應(yīng)相同，其在與氧化二苯碳酰二肼發(fā)生反應(yīng)后也出現(xiàn)紫紅色，導(dǎo)致六價(jià)鉻濃度虛高，檢測(cè)結(jié)果數(shù)值較大，產(chǎn)生正誤差，對(duì)此需要重新稱(chēng)取同樣體積的顯色水樣溶液預(yù)處理干擾物質(zhì)后再測(cè)定六價(jià)鉻[6]。

4)不顯色水樣溶液檢測(cè)

根據(jù)水樣檢測(cè)流程得到不顯色水樣溶液后進(jìn)行還原性干擾消除確認(rèn)和六價(jià)鉻檢測(cè)。此時(shí)需要注意還原性干擾物質(zhì)對(duì)六價(jià)鉻的氧化顯色具有削減作用，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)負(fù)誤差，這就需要預(yù)處理干擾物質(zhì)水樣后再檢測(cè)六價(jià)鉻。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，六價(jià)鉻檢測(cè)十分必要。水體中的六價(jià)鉻不僅污染水環(huán)境，也嚴(yán)重威脅著人體健康。因此，本文采用二苯碳酰二肼分光光度法對(duì)水中六價(jià)鉻濃度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)分析六價(jià)鉻檢測(cè)原理及其作用，針對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的六價(jià)鉻進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)前需要做好相關(guān)試劑和設(shè)備準(zhǔn)備，對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理，之后根據(jù)要求配置所需溶液，最后進(jìn)行檢測(cè)，繪制檢測(cè)曲線，確定檢測(cè)可行性。