環(huán)保酵素對水中余氯的探索性研究

薛書雅　李鳳梅　高云霞

摘要：指出了環(huán)保酵素具有極強的酸性和還原性，其對水中余氯有一定的去除作用。采用碘量法測定水中余氯的含量的方法探究了環(huán)保酵素對水中余氯的去除效果，進而對環(huán)保酵素加入量、環(huán)保酵素在水中反應時間、反應過程的溫度等反應過程中的影響因素進行了研究，獲得了最佳去除條件。

關(guān)鍵詞：環(huán)保酵素；余氯；碘量法

中圖分類號：X832

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）8005803

1引言

目前，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平在不斷進步，人民對生活品質(zhì)要求也越來越高。再加上生態(tài)文明、節(jié)能環(huán)保理念的加強，環(huán)保酵素[1]的發(fā)展日益得到重視。在現(xiàn)實生活中，余氯的存在是不可避免的，其是指供水過程中或水處理之后，使用氯消毒劑消毒后殘留在水中的以正價存在的氯。在實際生活中為了避免細菌、大腸桿菌等微生物在供水管網(wǎng)中大量繁衍，供水管網(wǎng)中必須保證有一定的余氯量。按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定供水管網(wǎng)中余氯的含量：氯與水接觸30 min后余氯含量不應低于0.3 mg/L，集中式給水除符合上述要求外，管網(wǎng)末梢水中余氯含量要高于0.05 mg/L[2]。但是，眾所周知，余氯對生活甚至人體均有危害。因此，對水中余氯的去除具有深遠意義。

測量余氯的方法[3]有多種，比如碘量法、分光光度法、電化學方法等。經(jīng)綜合考慮，碘量法[4]具有方法簡單、所需儀器藥品等均簡單經(jīng)濟、操作簡單等優(yōu)點。楊珍[5]在碘量法測定自來水中余氯實驗條件優(yōu)化的研究中得出碘量法測定自來水中余氯含量的最佳測定條件：取200 mL自來水需10 mL醋酸、0.4 g KI、測量時間控制在3 min內(nèi)，水溫低于50℃。

筆者通過實驗，研究了碘量法測水中余氯及環(huán)保酵素對水中余氯的去除，通過對不同影響因素的研究，確定了最佳去除率的條件，結(jié)果表明，環(huán)保酵素對水中余氯具有較高去除效果，且經(jīng)濟環(huán)保，有較大的應用前景。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

電子天平；電爐子；pH試紙；滴定管（25 mL）；碘量瓶（300 mL）；容量瓶（100 mL、500 mL、1000 mL）；吸量管（1 mL、2 mL、5 mL、10 mL）；移液管（25 mL、50 mL）；（1+5）硫酸溶液；0.1 mol/L硫代硫酸鈉標準儲備溶液；重鉻酸鉀標準溶液（1/6K2Cr2O7=0.0250 mol/L）；1%淀粉溶液；乙酸鹽緩沖溶液（pH=4）；KI（AR）。

2.2實驗方法

用移液管分別吸取3份100 mL水樣放入3個300 mL碘量瓶中（如含量小于1 mg/L時，可適當多取水樣），然后加入0.5 g KI和5 mL乙酸鹽緩沖溶液（pH值維持在3.5～4.2，若大于此pH范圍，需繼續(xù)調(diào)至pH≈4，再滴定）。之后用0.01 mol/L的Na2S2O3標準溶液進行滴定，滴定至溶液變?yōu)榈S色時，加入1 mL淀粉溶液，溶液會迅速變藍，則繼續(xù)用上述硫代硫酸鈉標準溶液滴定至藍色消失[6]，記錄標準溶液用量（V1、V2、V3）。

3結(jié)果與討論

3.1環(huán)保酵素用量對水中余氯去除率的影響

首先取100 mL水樣放入碘量瓶中，再依次加入0.5 g KI和5 mL乙酸鹽緩沖溶液，調(diào)pH值在4左右，用0.01 mol/L的Na2S2O3標準溶液進行滴定，滴定至淡黃色，加入1 mL淀粉溶液，溶液迅速變藍，再繼續(xù)滴定至藍色消失，記錄消耗Na2S2O3標準溶液的量。根據(jù)Na2S2O3標準溶液的消耗量計算水中余氯含量。

在水樣中分別加入1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、8 mL、10 mL、15 mL、20 mL、25 mL等不同量的環(huán)保酵素，確定一定的反應時間（5 min、10 min、15 min）做了三組試驗，且均在室溫下進行，重復上述操作，得出水中余氯含量，從而得出隨著環(huán)保酵素量的增加水中余氯含量降低，從而計算出余氯的去除率，總結(jié)出環(huán)保酵素對水中余氯去除的影響。

環(huán)保酵素用量對水中余氯含量的影響見圖1。由圖1可知，余氯去除率隨著環(huán)保酵素量的增加而逐漸增大。且環(huán)保酵素在水中反應時間的不同去除率也不同。

3.2環(huán)保酵素與水中余氯反應時間對水中余氯去除率的影響

取6只碘量瓶，分別加入100mL水樣，再加入同量的環(huán)保酵素（1 mL、5 mL、20 mL）分別作了3組實驗，控制其反應時間不同（5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min），再分別加入0.5 g KI和5 mL乙酸鹽緩沖溶液，調(diào)pH值在4左右，用0.01 mol/L的Na2S2O3標準溶液進行滴定，滴定至淡黃色時加入1 mL淀粉溶液，溶液迅速變藍，則繼續(xù)滴定至藍色消失，記錄消耗Na2S2O3標準溶液的量。根據(jù)Na2S2O3標準溶液的消耗量計算水中余氯含量，進而得出水中余氯的去除率。

環(huán)保酵素與水中余氯反應時間對水中余氯去除率的影響見圖2。由圖2可知，余氯去除率隨著環(huán)保酵素量的增加逐漸成上升趨勢。且環(huán)保酵素加入量的不同對趨勢也有所影響。

3.3溫度不同對水中余氯去除率的影響

分別取100 mL水樣放入6個碘量瓶中，并加入同量環(huán)保酵素（5 mL），放入不同的恒溫水浴加熱（30℃、35℃、40℃、45℃）及室溫，待其反應固定時間（15 min），再分別加入0.5 g碘化鉀和5 mL乙酸鹽緩沖溶液，調(diào)pH值在4左右，用0.01 mol/L的Na2S2O3標準溶液進行滴定，滴定至淡黃色時向各溶液中加入1 mL淀粉溶液，溶液迅速變藍，則繼續(xù)滴定直至藍色消失，記錄消耗Na2S2O3標準溶液的量。根據(jù)Na2S2O3標準溶液的消耗量計算水中余氯含量，進而得出水中余氯的去除率。溫度對環(huán)保酵素去除水中余氯的去除率的影響見圖3。由圖可見，在100 mL水樣中，加入5 mL環(huán)保酵素，反應15 min后，測得余氯去除率在40℃時達最高，可達82.2%左右。

4結(jié)論

采用環(huán)保酵素去除水中余氯，既經(jīng)濟又環(huán)保，通過碘量法測水中余氯含量的變化得出環(huán)保酵素在不同條件下對余氯的去除率，整個過程，所需儀器設備藥品簡單經(jīng)濟，操作不復雜，且準確度高。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)保酵素對水中余氯去除有較高的去除率，在100 mL水樣中，室溫加入20 mL環(huán)保酵素反應時間30 min去除率率可達96.7%，另外在100 mL水樣中加入5 mL環(huán)保酵素，反應15 min，測得余氯去除率在40℃時達最高，可達82.2%左右。除此之外，在最佳條件下，加入足夠環(huán)保酵素反應足夠時間可完全去除，并最佳條件的確定還需進一步研究。

參考文獻：

[1]

鄒夢遙，吳俊良，胡卓，等.不同單一原料自制環(huán)保酵素抗氧化力初探[J].廣東化工，2015（16）：296～298.

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部. GB 5750-2006生活飲用水標準檢驗法[S]. 北京：中國標準出版社，2006.

[3]馬紅娜.改性樹脂制備及其去除飲用供水中余氯機理與工藝研究[D].西安：長安大學碩士學位論文，2005.

[4]潘協(xié)商，魏蘭芬，林軍明，等. 四種方法對醫(yī)院污水中總余氯測試的對比試驗[J]. 中國消毒學雜志，2009，26（6）：639～642.

[5]楊珍. 碘量法測定自來水中余氯實驗條件優(yōu)化的研究[J]. 環(huán)境科技，2012，25（2）.

[6]陳志龍. 淺談水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)[J]. 科技與企業(yè)，2014.