化學(xué)需氧量測定方法研究進(jìn)展

鄭瑩

摘 要：化學(xué)需氧量，是反映水體污染程度的重要指標(biāo)之一，也是鑒定水體污染的重要的監(jiān)測項目。為了解水質(zhì)污染狀況，需對化學(xué)需氧量進(jìn)行測定。本文對該方法在水環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用展開討論。

關(guān)鍵詞：重鉻酸鹽法;化學(xué)需氧量;鉻離子

化學(xué)需氧量（COD）也稱為化學(xué)耗氧量，是指在一定條件下，水體中還原性物質(zhì)被強(qiáng)氧化劑氧化時所消耗的氧化劑的量（以mg/L計）?；瘜W(xué)需氧量是對工業(yè)廢水和居民生活污水等進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測的必測項目，是我國實施污染排放總量控制的重要指標(biāo)之一，目前大多數(shù)國家，如我國、美國、英國等均采用COD值來反映水體被有機(jī)物污染程度。目前測定COD的方法主要有重鉻酸鉀回流消解滴定法、重鉻酸鉀快速消解光度法、高錳酸鉀氧化法、電化學(xué)氧化法、臭氧氧化法、光催化法和光電催化氧化法等。其中重鉻酸鉀回流消解滴定法是國家標(biāo)準(zhǔn)方法，該方法消解時間長，操作程序復(fù)雜，重鉻酸鉀快速消解光度法測定水中COD效率高，測定濃度范圍較大。

1化學(xué)需氧量的定義

化學(xué)需氧量是測定樣品中需要被氧化的物質(zhì)的量，是需要經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)的實驗方法。重鉻酸鉀法常用于在強(qiáng)酸性條件下氧化廢水中的有機(jī)物以指示化學(xué)需氧量。化學(xué)需氧量可以反映水體的污染程度，是驗證水體受有機(jī)物污染的重要指標(biāo)，化學(xué)需氧量的值是反映水中還原性物質(zhì)含量的指標(biāo)，污水中所含的各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等都是還原性物質(zhì)，其中大部分是有機(jī)物。根據(jù)處理后水樣中還原性物質(zhì)的監(jiān)測和各種測量方法的不同，化學(xué)需氧量的測量值也不同。污染水體中有機(jī)物越多，化學(xué)需氧量的值越高。

2監(jiān)測化學(xué)需氧量在水質(zhì)監(jiān)測中的具體運用

2.1監(jiān)測化學(xué)需氧量對于水質(zhì)監(jiān)測的重要意義

化學(xué)需氧量是水質(zhì)監(jiān)測中的重要參數(shù)，其作為廢水有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)，被廣泛運用于水質(zhì)的監(jiān)測過程中，因此在開展水中化學(xué)需氧量的監(jiān)測的過程中要注重保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，以此來更好發(fā)揮其在水質(zhì)監(jiān)測中的重要作用。對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測的主要目的在于對水資源進(jìn)行管理，同時實現(xiàn)對水污染的控制，在這個過程中要注重實地考察和分析水質(zhì)的現(xiàn)狀以及其自身的發(fā)展趨勢，同時要注重對水污染事故形成的原因進(jìn)行分析，在分析的過程中找出具體的解決措施來實現(xiàn)對水資源的管理。在進(jìn)行監(jiān)測化學(xué)需氧量過程中，還需要遵循節(jié)能環(huán)保的要求，以期用少量的化學(xué)試劑來達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測效果。同時，在實際監(jiān)測過程中， 還需要采取措施來降低污染物的排放，以此來達(dá)到對周圍環(huán)境的保護(hù)， 推動水資源的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2.2水體污染程度的表示指標(biāo)

在進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測的過程中，首先要明確污水中污染物的種類，從而運用具體的監(jiān)測方式來實現(xiàn)對污染物的分析和處理，以此來提高水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。在這個過程中將水體污染程度分為三大指標(biāo)，具體為物理性指標(biāo)、化學(xué)性指標(biāo)和生物性指標(biāo)。

3重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學(xué)需氧量方法原理

重鉻酸鉀硫酸回流法：在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由回流時消耗掉的重鉻酸鉀的量計算出消耗氧的質(zhì)量濃度?？焖傧夥止夤舛确ǎ涸趶?qiáng)酸性介質(zhì)中，在強(qiáng)酸溶液中，165℃加熱消解20 min，重鉻酸鉀被水樣中的有機(jī)物還原為三價鉻。在一定濃度范圍內(nèi)，水樣中化學(xué)需氧量濃度與重鉻酸鉀溶液的顏色呈線性關(guān)系。通過測定消解后水樣吸光度，得出樣品化學(xué)需氧量濃度。

4重鉻酸鹽法測定結(jié)果影響因素

4.1水樣的采集所用容器和采集體積對測定結(jié)果的影響

按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水樣的采集和保存。采集水樣的體積不得少于500ml。采樣的體積小了容易使水樣中的有機(jī)物質(zhì)分布不均沒有代表性， 以至于誤差偏大。測定水質(zhì)化學(xué)需氧量采集的水樣應(yīng)置于硬質(zhì)玻璃瓶中， 采樣的容器不能用聚乙烯瓶，因為聚乙烯瓶容易吸附水中的有機(jī)物質(zhì)，至使測定結(jié)果偏低。水樣采集后要盡快分析，水樣采集后不能立即分析時， 應(yīng)加入硫酸至pH < 2，置于4℃下保存且保存水樣時間不能超過5d。

4.2水樣的保存和運輸過程中環(huán)境溫度對測定結(jié)果的影響

所采集的水樣尤其在高溫狀態(tài)下水中的有機(jī)物質(zhì)容易分解，為了使水樣變化到最小的程度，就必須對所采集的樣品加以保護(hù)。在運輸過程中也要把采集的樣品最好放入專業(yè)的采樣箱中，采樣箱加冰袋恒溫，這樣也能避免采集的樣品因為溫度的升高使結(jié)果降低。

4.3采集的水樣在實驗室化驗過程中對測定結(jié)果影響的要素

（1）實驗用水。用重鉻酸鹽法測定化學(xué)需氧量所用的水均為新制備的超純水、蒸溜水或同等純度的水。如果實驗用水放置時間過長，室溫過高，水里面有機(jī)物生長，那么會引起實驗結(jié)果空白值偏高。（2）搖勻水樣。水樣采集后到化驗室分析取樣前需將水樣搖勻，為了水樣中的懸浮物及水樣中的有機(jī)物質(zhì)不沉積于瓶底，使測定時更加準(zhǔn)確。（3）玻璃器皿。實驗用所有玻璃器皿一定要清潔后經(jīng)純水或蒸餾水沖洗過，否則也會導(dǎo)致實驗結(jié)果空白值偏高誤差增大。（4）加熱回流的時間及加熱的溫度和冷卻時間。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)用重鉻酸鹽法測定化學(xué)需氧量時，樣品需要加熱回流2h，加熱時間不夠，會使水樣中的重鉻酸鉀反應(yīng)不完全使結(jié)果偏低。加熱的過程中爆沸，說明局部加熱或是防沸玻璃珠效果不好。溫度過低不沸騰致使水樣不能消解完全，也會影響測定結(jié)果。水樣加熱時的溫度應(yīng)該控制在148℃±2℃保持微沸狀態(tài)，且回流時冷凝管中的冷凝水要充分，避免有機(jī)物揮發(fā)造成損失。加熱結(jié)束后水樣一定要冷卻放置至室溫后再用硫酸亞鐵銨溶液滴定至終點。（5）精密度、準(zhǔn)確度控制。取水樣時一定要搖勻混合，以免影響水樣濃度，另外每批樣品應(yīng)做10%的平行樣。若樣品數(shù)少于10個，應(yīng)至少做一個平行樣。平行樣的相對偏差不超過±10%。樣品滴定過程中讀數(shù)一定要準(zhǔn)確且樣品測定當(dāng)天要新標(biāo)定硫酸亞鐵銨的濃度。每批樣品測定時，應(yīng)分析一個有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或質(zhì)控樣品，其測定值應(yīng)在保證值范圍內(nèi)或達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量控制要求，確保樣品測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4水樣中氯離子的干擾對測定結(jié)果的影響

本方法的最大的干擾為氯化物，水中的氯化物可以加入硫酸汞溶液去除。加熱回流后，氯離子可與硫酸汞結(jié)合成可溶性的氯汞配合物。將硫酸汞的加入量由0.4g修改為可根據(jù)樣品中氯離子的含量按比例加入， 加入前進(jìn)行氯離子含量測定或粗略判定，從而減少有毒物質(zhì)硫酸汞的使用。硫酸汞溶液的用量可根據(jù)水樣中氯離子的含量，按比例加入，最大加入量為2ml。

結(jié)束語：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷革新，新的智能化檢測手段與傳統(tǒng)方法將不斷結(jié)合，會使化學(xué)需氧量檢測方法不斷朝著操作簡單、綠色高效、能耗低、成本低的方向發(fā)展。本文主要介紹了用重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學(xué)需氧量時影響因素，及相關(guān)測定方法，重鉻酸鹽滴定法測定化學(xué)需氧量測定準(zhǔn)確度更高，結(jié)果重現(xiàn)性較好，更適用于實驗室出具報告的精準(zhǔn)分析。

參文文獻(xiàn)：

[1]靳楠. 關(guān)于重鉻酸鹽法測定化學(xué)需氧量的幾點體會[J]. 環(huán)境與安全， 2019，10（20）.

[2]中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法》（HJ828-2017）[S].

[3]馬建華，劉興艷，朱靜平，等.含鉻廢水中化學(xué)需氧量測定方法探討[J].環(huán)境研究與監(jiān)測，2019，17（2）：22-23.

[4]曾海燕. 含鉻廢水化學(xué)需氧量的測定方法探討[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保， 2018，9（89）：113-114.