樣品采集過(guò)程對(duì)五日生化需氧量測(cè)定準(zhǔn)確度影響因素分析

崔晨

（河南省水文水資源局 鄭州 450003）

樣品采集過(guò)程對(duì)五日生化需氧量測(cè)定準(zhǔn)確度影響因素分析

崔晨

（河南省水文水資源局 鄭州 450003）

本文分析了樣品采集過(guò)程中對(duì)準(zhǔn)確測(cè)定五日生化需氧量造成影響的四項(xiàng)主要因素，提出了針對(duì)性措施，對(duì)于改進(jìn)五日生化需氧量采樣操作，提高測(cè)定準(zhǔn)確度有實(shí)際意義。

五日生化需氧量 樣品采集 影響因素

1 研究目的

五日生化需氧量作為水質(zhì)有機(jī)污染重要綜合指標(biāo)之一，是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，其準(zhǔn)確度的測(cè)定效果直接影響著水質(zhì)類(lèi)別的評(píng)價(jià)結(jié)果。本文研究的目的是從樣品固定順序、固定細(xì)節(jié)、氣溫、試劑四個(gè)方面分析影響五日生化需氧量準(zhǔn)確測(cè)定的關(guān)鍵步驟，加強(qiáng)樣品采集過(guò)程的規(guī)范性操作，提高實(shí)驗(yàn)室測(cè)定準(zhǔn)確性。

2 研究思路

五日生化需氧量是指水中有機(jī)物在好氧微生物的作用下進(jìn)行好氧分解過(guò)程中所消耗水中溶解氧的量，反映了水體中可被生物降解的污染物的多少。有機(jī)物含量越高，相同時(shí)間條件下消耗溶解氧的量就越大。五日生化需氧量樣品的采集不同于一般水樣，有著特殊的樣品采集器皿和方法要求，同時(shí)需要對(duì)溶解氧進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)固定。采樣過(guò)程的不規(guī)范性操作往往會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成比較重大的影響，甚至直接導(dǎo)致測(cè)定失敗。本文根據(jù)多年樣品采集和溶解氧固定等實(shí)踐操作，結(jié)合理論分析，從四個(gè)方面研究影響五日生化需氧量準(zhǔn)確測(cè)定的采樣因素，進(jìn)而提出切實(shí)可行的操作技巧和針對(duì)性措施。

3 樣品采集基本步驟

樣品采集于250mL鐘形磨口瓶口的碘量瓶中，注入時(shí)要緩慢注入，不能讓空氣中多余氧氣進(jìn)入，注滿碘量瓶后需要讓樣品溢出2s左右，用移液管伸入水體中先緩慢加入1.0mL硫酸錳、再加入2.0mL堿性碘化鉀，然后加蓋瓶塞，在錐形瓶瓶口外沿注入水樣以達(dá)到密封瓶口的作用，送入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品檢測(cè)，送樣過(guò)程中不能劇烈振搖樣品，保持瓶口水封狀態(tài)。

4 樣品采集和固定操作注意事項(xiàng)

樣品需要采集于250mL碘量瓶中，不能采集到塑料瓶或普通玻璃器皿中；采集水樣時(shí)不能直接傾倒入碘量瓶，從采樣器下端緩慢注入，不能讓空氣中多余氧氣進(jìn)入，并棄去初始流出的水體，注滿碘量瓶后需要讓樣品溢出2s左右；樣品采集后馬上加入固定劑，用移液管伸入水體中先緩慢準(zhǔn)確加入1.0mL硫酸錳，再準(zhǔn)確加入2.0mL堿性碘化鉀，不能在水面以上加入；加入固定劑后蓋緊瓶塞，在錐形瓶瓶口外沿繼續(xù)緩慢注入水樣以達(dá)到密封瓶口的作用。

以上細(xì)節(jié)都是為了避免在樣品采集過(guò)程中引入新的氧氣進(jìn)入水體，從而造成實(shí)驗(yàn)室測(cè)定值偏大。

5 固定試劑加入順序的影響

在樣品采集和固定操作過(guò)程中，部分采樣人員如果不深入研究化學(xué)原理，把兩種試劑的加入順序顛倒，則會(huì)造成溶解氧的測(cè)定值不準(zhǔn)確。

原理：先加入1.0mL硫酸錳，再加入2.0mL堿性碘化鉀，此時(shí)水體中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)，生成氫氧化亞錳白色沉淀：MnSO4+2NaOH→Mn（OH）2↓+Na2SO4

白色氫氧化亞錳先與水中溶解氧反應(yīng)，生成棕色錳酸沉淀，如下式反應(yīng)：

之后，棕色錳酸沉淀與過(guò)量氫氧化亞錳繼續(xù)反應(yīng)，生成棕色錳酸錳沉淀，如下式反應(yīng)：

因此，水體中溶解氧完全與錳離子結(jié)合，從而達(dá)到完全固定水體中所有溶解氧的目的。

影響：如果先加入2.0mL堿性碘化鉀，則水體中殘留的的二氧化碳?xì)怏w和碳酸氫根會(huì)與氫氧化鈉產(chǎn)生如下化學(xué)反應(yīng)：

此時(shí)加入1.0mL硫酸錳，大量的碳酸根和錳離子結(jié)合生成同樣是白色的硫酸錳堿式碳酸鹽沉淀，從而消耗一部分錳離子，剩余少量的錳離子與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞錳沉淀，因此用于固定水體中溶解氧的氫氧化錳只是加入硫酸錳試劑的一小部分，所測(cè)定的當(dāng)日溶解氧也只為水體中實(shí)際溶解氧的一部分，具體反應(yīng)如下：

6 氣溫的影響

水體中氧氣的飽和溶解量是隨著溫度升高而降低的，例如20℃時(shí)，水體中氧氣的飽和溶解量為9.08mg/L；10℃時(shí)，水體中氧氣的飽和溶解量為11.26mg/L；0℃時(shí)，水體中氧氣的飽和溶解量為14.64mg/L；30℃時(shí)，水體中氧氣的飽和溶解量為7.56mg/L；35℃時(shí)，水體中氧氣的飽和溶解量為6.95mg/L。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)定五日生化需氧量是在20℃室溫下進(jìn)行，而在寒冷的冬季取水樣，如果在采樣現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行溶解氧的固定和監(jiān)測(cè)，測(cè)定值會(huì)高于同樣水體在室溫20℃的測(cè)定值，因此5d后在20℃的室溫下再次進(jìn)行溶解氧測(cè)定，則造成五日生化需氧量的測(cè)定值偏低；而在炎熱的夏季，水溫往往高出20℃，甚至達(dá)到30℃或35℃，當(dāng)日在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的溶解氧會(huì)比室內(nèi)20℃時(shí)測(cè)定的溶解氧偏低，五日后再次測(cè)定溶解氧時(shí)，室溫低于采樣溫度，空氣中部分氧氣迅速溶解于水體，對(duì)于五日生化需氧量小于1.0 mg/L的水樣甚至?xí)斐?d后溶解氧反而比當(dāng)日溶解氧還要大，從而測(cè)定出五日生化需氧量為負(fù)值的不合理現(xiàn)象。

7 試劑加入量的影響

1.0 mL硫酸錳和2.0mL堿性碘化鉀應(yīng)準(zhǔn)確加入，如果固定劑加入量不準(zhǔn)確，直接影響實(shí)驗(yàn)室的測(cè)定結(jié)果，加入硫酸錳和堿性碘化鉀的移液管應(yīng)分開(kāi)使用，不然會(huì)在移液管內(nèi)造成氫氧化亞錳白色沉淀，從而影響溶液移取的準(zhǔn)確性。

同時(shí)，如果硫酸錳和堿性碘化鉀試劑保管不當(dāng)，例如在陽(yáng)光下暴曬或者冷凍保存，或者密封不嚴(yán)密，就造成部分試劑失效，也會(huì)影響當(dāng)日溶解氧測(cè)量值不準(zhǔn)確，從而影響五日生化需氧量的測(cè)定。

8 結(jié)論

五日生化需氧量作為一個(gè)對(duì)樣品采集和現(xiàn)場(chǎng)固定有特殊要求的水質(zhì)指標(biāo)，其采樣和現(xiàn)場(chǎng)固定步驟應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，不能任意調(diào)整加入試劑的順序和用量，寒冬季節(jié)和高溫夏日采集的水樣，應(yīng)該盡快在當(dāng)天送回到實(shí)驗(yàn)室，先利用水浴鍋升溫或者冷卻到20℃的室溫，然后再進(jìn)行當(dāng)日溶解氧的測(cè)定，從而避免在采樣和現(xiàn)場(chǎng)固定環(huán)節(jié)引入對(duì)測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性造成重大影響的因素■