天然水樣保存技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究

劉 迎

天然水樣保存技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究

劉 迎

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，由于水中各項(xiàng)化學(xué)組份穩(wěn)定性存在明顯差異，如何使水樣從采集到分析保持穩(wěn)定而不發(fā)生明顯的成分變化，是水質(zhì)分析人員極為關(guān)心的問(wèn)題，也是水質(zhì)分析技術(shù)中一項(xiàng)重要的內(nèi)容。根據(jù)水利系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需要和具體要求，開(kāi)展了天然水樣的保存技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究，著重考察存放時(shí)間，環(huán)境溫度、盛放容器材料、pH及不同類(lèi)型的天然水樣中12種水質(zhì)參數(shù)的影響，得出有意義的結(jié)論。

1 試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)選擇的水樣類(lèi)型分為兩類(lèi)：一是原水樣，指未經(jīng)過(guò)濾去除懸浮物的天然水樣；二是過(guò)濾水樣，指經(jīng)過(guò)0.45μm濾膜現(xiàn)場(chǎng)過(guò)濾除去懸浮物的水樣。

容器材料對(duì)水樣組分的穩(wěn)定性有較大的影響，試驗(yàn)中選擇硬質(zhì)玻璃瓶和無(wú)色高壓低密度聚乙烯塑料瓶這兩種常用的盛放容器。

由于天然水樣某些水質(zhì)參數(shù)（如：酚、氰、鉻等）的含量較低甚至低于現(xiàn)有分析方法的最低檢測(cè)濃度，因此添加一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行研究，加標(biāo)后水樣中各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)的期望值分別為：六價(jià)鉻0.064mg/L,總鉻0.066mg/L，揮發(fā)酚0.011mg/L和氰化物0.040mg/L。

水樣保存試劑選用H2SO4、NaOH、H3PO3等試劑均為優(yōu)級(jí)純，抗壞血酸為分析純。

水樣保存溫度分兩種情況：一是室溫保存，二是4℃保存。

將水樣分為三組，第一組測(cè)試的參數(shù)包括懸浮物、游離CO2、礦化度、CO32-、HCO3-、總堿度、F-、Cl-、SO42-；第二組測(cè)試的參數(shù)為六價(jià)鉻、總鉻；第三組測(cè)試的參數(shù)為揮發(fā)酚和氰化物。水樣取自淮河流域的北汝河紫羅山水文站，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得水樣pH值為8.1，水溫21.2℃，電導(dǎo)率 0.82ms/cm2，每一組水樣先在較大的容器中進(jìn)行處理，如過(guò)濾，調(diào)節(jié)pH值及添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

樣品通過(guò)分裝到樣品瓶中，添加保存試劑，蓋嚴(yán)瓶蓋，用蠟封口，按規(guī)定貯存，供分析研究使用。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目分別進(jìn)行討論。

懸浮物：采樣當(dāng)天測(cè)定結(jié)果最高，放置一天后即下降30%～75%，存放第二天即下降為第一天測(cè)定值的10%左右，這說(shuō)明靜置沉降作用對(duì)懸浮物的含量影響特別大，因此懸浮物不宜存放，應(yīng)采樣當(dāng)天測(cè)定。

礦化度：結(jié)果表明，隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，結(jié)果無(wú)明顯變化。玻璃瓶和塑料瓶盛放的結(jié)果無(wú)顯著性差異，4℃保存條件下的測(cè)定結(jié)果比常溫保存條件下的測(cè)定結(jié)果更理想一些，原水樣和過(guò)濾水樣無(wú)明顯的區(qū)別。

CO32-：隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，結(jié)果呈逐漸下降的趨勢(shì)，所以CO32-的測(cè)定要在采樣當(dāng)天進(jìn)行。

HCO3-：結(jié)果變化不明顯，隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，結(jié)果略有增加，但增加幅度很小，變化不明顯，原水樣與過(guò)濾水樣，4℃保存與常溫保存對(duì)結(jié)果無(wú)顯著性差異。

總堿度：隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，結(jié)果無(wú)明顯變化，比較穩(wěn)定。盛放容器，保存溫度對(duì)結(jié)果無(wú)明顯影響。

F-：保存時(shí)間、保存溫度對(duì)結(jié)果無(wú)影響；盛放容器在此濃度下也無(wú)顯著性差異，過(guò)濾水樣比原水樣測(cè)定值略高，原因有待于研究。

Cl-：總的趨勢(shì)是保存時(shí)間對(duì)測(cè)定值無(wú)明顯影響，原水樣和過(guò)濾水樣無(wú)明顯區(qū)別。保存溫度和容器對(duì)結(jié)果也無(wú)明顯影響。

SO42-：結(jié)論與Cl-類(lèi)似，保存時(shí)間對(duì)測(cè)試結(jié)果無(wú)明顯影響，原水樣與過(guò)濾水樣也無(wú)明顯區(qū)別。

六價(jià)鉻：原水樣的結(jié)果比過(guò)濾水樣的測(cè)定值偏高，說(shuō)明懸浮物對(duì)六價(jià)鉻有吸附作用；隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，六價(jià)鉻原水樣的測(cè)試結(jié)果逐漸降低，第15天時(shí)降幅達(dá)22%。過(guò)濾水樣則比較穩(wěn)定，變化較小；加酸和加堿保存的結(jié)果比不加保存試劑的結(jié)果略低，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯降低，這說(shuō)明pH值對(duì)六價(jià)鉻的形態(tài)有明顯影響，不同容器和不同保存溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯影響。

總鉻：測(cè)定數(shù)據(jù)不隨時(shí)間而改變，也不隨盛放容器、保存溫度而改變，原水樣測(cè)定結(jié)果比過(guò)濾水樣的結(jié)果偏高，原因可能是懸浮物對(duì)鉻的吸附作用。

揮發(fā)酚：不加保存試劑的水樣，到第二天就已經(jīng)檢不出；加保存試劑的水樣，原水樣濃度隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，但降幅度較小，過(guò)濾水樣受保存時(shí)間的影響不大，說(shuō)明過(guò)濾后生化影響減弱。

氰化物：總的趨勢(shì)是隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，測(cè)定結(jié)果逐漸降低，但一周之內(nèi)降幅較小，低溫保存的結(jié)果比室溫保存的要穩(wěn)定，容器不同不影響測(cè)定結(jié)果，原水樣比過(guò)濾水樣的結(jié)果偏高，說(shuō)明懸浮物對(duì)氰化物有吸附作用，過(guò)濾水樣加抗壞血酸保存的結(jié)果迅速衰減為零，原因待查。加NaOH調(diào)節(jié)pH≥12的水樣變化最小。

3 結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)懸浮物、礦化度等12個(gè)項(xiàng)目的化學(xué)穩(wěn)定情況有了進(jìn)一步的了解，其中氰化物、六價(jià)鉻在比較清潔的水中可以保存較長(zhǎng)的時(shí)間，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，個(gè)別項(xiàng)目出現(xiàn)數(shù)據(jù)跳動(dòng)，但這并不影響整個(gè)趨勢(shì)的判定，還有個(gè)別項(xiàng)目出現(xiàn)難以解釋的現(xiàn)象，有待于今后進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和探討

河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局 471000）