測(cè)定生活污水中硫化物的方法探討

吳勁先

（福建省龍巖市永定生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，福建 龍巖 364100）

通過(guò)相關(guān)調(diào)查和研究結(jié)果顯示，近幾年，隨著人們生活質(zhì)量的大幅度提升，生活污水的排出量開始呈現(xiàn)出逐年上漲的趨勢(shì)，導(dǎo)致由生活污水造成的環(huán)境污染問題越來(lái)越嚴(yán)峻。而生活污水之所以會(huì)造成污染問題，是因?yàn)槲鬯袝?huì)含有大量的硫化物，如果不經(jīng)過(guò)科學(xué)合理處置直接排放，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。所以，生活污水在排放的時(shí)候，一定要對(duì)其含有的硫化物進(jìn)行測(cè)定，并檢測(cè)硫化物的含量，然后經(jīng)過(guò)專業(yè)的處理在進(jìn)行排放或二次利用，這樣就可以有效降低生活污水造成的環(huán)境污染。因此，本文就測(cè)定生活污水中硫化物的方法進(jìn)行了研究和分析。其內(nèi)容如下：第一，主要對(duì)生活污水中含有的硫化物的危害進(jìn)行了介紹；第二，主要對(duì)準(zhǔn)確測(cè)定生活污水中硫化物的重要性進(jìn)行了介紹；第三，主要對(duì)生活污水中硫化物的測(cè)定方法進(jìn)行了介紹；第四，主要對(duì)目前測(cè)定生活污水中硫化物存在的問題進(jìn)行了分析；第五，主要對(duì)測(cè)定生活污水中硫化物的有效措施進(jìn)行了介紹。最后進(jìn)行了相應(yīng)總結(jié)[1]。

1 生活污水中含有的硫化物的危害

由于硫化物本身的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，又因其是有害物質(zhì)，所以一旦生活污水中含有大量的硫化物，就會(huì)造成非常嚴(yán)重的危害和污染。其最主要的危害是，加重了生活污水的污染程度；對(duì)環(huán)境造成了污染；對(duì)人體健康造成了威脅；造成水生物死亡，以及造成金屬管路腐蝕。

1.1 加重生活污水的污染程度

生活污水本身就是一種污染源，如果生活污水中再含有大量的硫化物，就會(huì)加重污染程度。一般情況下，硫化物的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以其很容易與當(dāng)前環(huán)境中的其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而硫化物一旦與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就很可能會(huì)產(chǎn)生其他的污染物，進(jìn)而就會(huì)加重生活污水的污染程度。比如，大部分的硫化物中都會(huì)含有碳酸根或是HS-，這些化學(xué)物質(zhì)在與其他物質(zhì)無(wú)法進(jìn)行電解反應(yīng)的時(shí)候，就很容易產(chǎn)生其他的有害物質(zhì)。

1.2 對(duì)環(huán)境造成污染

由于硫化物本身有毒，且其化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以，在生活污水排放的過(guò)程中，就會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成更嚴(yán)重的污染。例如，含有硫化物的生活污水如果被排放到農(nóng)田，就會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成威脅，這是因?yàn)榱蚧镏械幕瘜W(xué)成分會(huì)抑制農(nóng)作物的生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)農(nóng)作物顆粒無(wú)收的現(xiàn)象；如果含有硫化物的生活污水被排放到綠化地段，就會(huì)導(dǎo)致硫化物中含有的化學(xué)物質(zhì)滲入到土壤中，從而也會(huì)抑制植物的生長(zhǎng) 等[2]。

1.3 對(duì)人體健康造成威脅

由于硫化物的揮發(fā)性很大，且揮發(fā)的氣味是有毒的，所以，在生活污水排放的過(guò)程中，如果污水中的硫化物含量較高，就會(huì)釋放出一定毒氣。而不同濃度的毒氣造成的影響也不一樣，當(dāng)排放的毒氣濃度較低時(shí)，就可能會(huì)對(duì)人的眼睛或呼吸系統(tǒng)，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)等造成一定影響；而當(dāng)排放的毒氣濃度較高時(shí)，就可能會(huì)直接威脅到人們的生命安全。

1.4 造成水生物死亡

如果含有硫化物的生活污水被排放到附近的水域里，很可能會(huì)造成水里的水生物死亡。這是因?yàn)榱蚧镏械幕瘜W(xué)物質(zhì)會(huì)與水中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，而氧化反應(yīng)是需要消耗氧氣的，一旦氧氣的消耗量過(guò)多，就會(huì)導(dǎo)致水中的氧氣不足，所以，就會(huì)造成水中的生物因缺氧而出現(xiàn)死亡的現(xiàn)象。

1.5 腐蝕金屬管路

通常，我國(guó)為了節(jié)省地上的空間資源，會(huì)將很多的金屬管路建設(shè)在地下。一旦含有硫化物的生活污水進(jìn)入地下，就會(huì)對(duì)金屬管路造成嚴(yán)重腐蝕。這是因?yàn)樯钗鬯械牧蚧飼?huì)與金屬管路發(fā)生侵蝕反應(yīng)，從而造成金屬管路腐蝕[3]。

2 準(zhǔn)確測(cè)定生活污水中硫化物的重要性

準(zhǔn)確測(cè)定生活污水中硫化物的目的是，明確生活污水中硫化物的含量，以此對(duì)生活污水進(jìn)行正確處理，同時(shí)避免造成二次污染，以及避免造成地下金屬管道腐蝕，更要避免對(duì)人體健康造成威脅。

2.1 明確生活污水中硫化物的含量

由于不同生活污水中硫化物的含量是不一樣的，所以不同含量的硫化物造成的污染也不一樣，因此，明確生活污水中硫化物的含量非常重要。同時(shí)，為了明確生活污水的污染程度，硫化物已成為了重要的鑒定指標(biāo)，這是因?yàn)榱蚧锸窃斐缮钗鬯廴镜闹匾蛩刂籟4]。

2.2 對(duì)生活污水進(jìn)行正確處理

因生活污水中硫化物的含量不同，所以對(duì)其的處理方式也不一樣，只有明確了生活污水中硫化物的含量，才能提高生活污水的處理效果。在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同生活污水的硫化物含量不同，所以經(jīng)過(guò)處理后的用處也不同。當(dāng)生活污水中的硫化物含量過(guò)高時(shí)，就不能直接排放，必須要經(jīng)過(guò)科學(xué)處理，然后再排放到指定位置，或進(jìn)行二次利用等。

2.3 避免造成二次污染

通常，生活污水中含有的硫化物是有毒的，如果不進(jìn)行科學(xué)處理就直接排放，很可能會(huì)造成二次污染。所以，一定要準(zhǔn)確測(cè)定生活污水中硫化物的含量，再采取正確的處理方式，這樣就可以避免造成二次污染。如果生活污水是經(jīng)過(guò)合格處理后才進(jìn)行排放，就可以將生活污水中的硫化物含量控制在合理范圍內(nèi)，這樣就可以避免其在排放過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也有效避免了二次污染[5]。

2.4 避免腐蝕地下金屬管道

在排放含有高濃度硫化物的生活污水時(shí)，同樣要測(cè)定生活污水中的硫化物，這樣就可以明確生活污水中硫化物的含量。且在生活污水排放時(shí)，一定要選擇正確的排放方式，或是選擇正確的排放渠道，以避免生活污水中的硫化物滲入地下，避免對(duì)金屬管道造成腐蝕。

2.5 避免對(duì)人體健康造成威脅

如果生活污水中含有高濃度的硫化物，在不經(jīng)過(guò)合理處理的情況下就直接排放，會(huì)導(dǎo)致在其排放過(guò)程中，硫化物會(huì)散發(fā)出高濃度的有毒氣體。當(dāng)這些氣體在空氣中揮發(fā)時(shí)，會(huì)對(duì)人體造成一定損害，如果濃度過(guò)高的話，甚至?xí)斐伤劳霈F(xiàn)象。但在對(duì)生活污水中的硫化物進(jìn)行正確測(cè)定以后，就可以判定是否可以直接排放，如果不可以，就要進(jìn)行科學(xué)處理合格后再進(jìn)行排放，這樣，生活污水中的硫化物的含量就會(huì)在控制合理范圍內(nèi)，就不會(huì)對(duì)人們的身體健康造成威脅[6]。

3 生活污水中硫化物的測(cè)定方法

測(cè)定生活污水中的硫化物方法很多，其中最主要的是碘量法、亞甲基藍(lán)分光光度法以及氣相分子吸收光譜法。

3.1 碘量法

碘量法可分為三類，分別是直接碘量法、剩余碘量法以及置換碘量法。

3.1.1 直接碘量法

直接碘量法是指將液體直接滴放到待檢測(cè)的液體或者物質(zhì)上，然后根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行測(cè)定。但這種測(cè)定方法是有限制的，只能應(yīng)用于酸性或弱堿性的液體。這是因?yàn)?，如果液體的酸堿度大于9，就會(huì)發(fā)生其他的化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)影響測(cè)定的精確度和準(zhǔn)確度。通常，在應(yīng)用直接碘量法的時(shí)候，會(huì)使用淀粉作為指示劑，因?yàn)榈矸酆偷鈺?huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成藍(lán)色物質(zhì)，這種反應(yīng)是非常明顯的。同時(shí)，還可以根據(jù)碘本身的變化來(lái)確定，也就是液體中如果含有過(guò)多的碘，碘就會(huì)變成黃色[7]。

3.1.2 剩余碘量法

剩余碘量法的原理是，在待測(cè)的溶液中滴放正好或是過(guò)多含量的碘液，然后在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生完全以后，再滴入硫酸鈉，這是因?yàn)榱蛩徕c也會(huì)與碘發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)。通常，在使用這種方法的時(shí)候，也會(huì)用淀粉來(lái)作為指示劑。但需要注意的是，在這種方法中，淀粉通常是在臨近終點(diǎn)的時(shí)候才添加，如果過(guò)早添加，淀粉會(huì)附著在碘的表面上，對(duì)最后的結(jié)果會(huì)造成一定影響。

3.1.3 置換碘量法

置換碘量法是指在待測(cè)液體中添加碘化鉀，然后等碘化鉀與待測(cè)液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生完全以后就會(huì)將鉀稀釋出來(lái)，這個(gè)時(shí)候再滴入硫酸鈉，硫酸鈉同樣會(huì)與碘發(fā)生反應(yīng)，就可以得到測(cè)定結(jié)果。

3.2 亞甲基藍(lán)分光光度法

亞甲基藍(lán)分光光度法的主要原理是，首先，對(duì)要測(cè)定的水樣進(jìn)行酸化處理，經(jīng)過(guò)酸化處理后，待測(cè)水樣中的硫化物就會(huì)轉(zhuǎn)換成硫化氫；其次，再用氮?dú)鈱⒘蚧瘹湮〕鰜?lái)；然后在含有高濃度的鐵離子酸性溶液中，硫離子會(huì)與氨基二甲基苯胺發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞甲基藍(lán)；最后，通過(guò)觀察亞甲基藍(lán)顏色的深度，就可以確定待測(cè)水樣中硫化物的含量，這是因?yàn)閬喖谆{(lán)的顏色深度與待測(cè)水樣中硫離子的濃度是成正比的。

這種方法雖然好用，應(yīng)用也廣泛，但該方法在使用的時(shí)候會(huì)受到很多因素的干擾。首先，待測(cè)水樣中如果含有很多的有色物質(zhì)，就會(huì)影響到最后的顏色反應(yīng)；其次，在對(duì)硫化氫進(jìn)行吸取的時(shí)候，務(wù)必要保證容器的密閉性，避免造成氣體泄漏的現(xiàn)象等。

3.3 氣相分子吸收光譜法

氣相分子吸收光譜法的主要原理是，硫化物在含有5%～10%濃度的磷酸介質(zhì)中會(huì)快速地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而形成硫化氫，然后通過(guò)將硫化氫吸收到吸光管中進(jìn)行測(cè)定，最后在202.6 nm等波長(zhǎng)處測(cè)得的吸光度與硫化物的濃度，但要遵守比耳定律。這種方法雖然簡(jiǎn)單快捷，但會(huì)有很多的使用限制，且這種方法的適用范圍僅為地表水、地下水、海水、飲用水、生活污水以及工業(yè)廢水，如果是其他的水質(zhì)就不可以了。

3.4 其他分析方法

除了以上的方法，還有很多其他分析方法，具體內(nèi)容詳見表1。

表1 水中硫化物的分析方法

4 測(cè)定生活污水中硫化物存在的問題

目前，測(cè)定生活污水中硫化物的方法有很多，但效果都不理想，造成這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)樵跍y(cè)定生活污水中硫化物的時(shí)候存在很多問題，其中，最主要的問題是指示劑選擇不合適、方法選擇不合適、實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)以及容器氣密性不合格。

4.1 指示劑選擇不合適

通常，在測(cè)定生活污水中的硫化物的時(shí)候，都會(huì)使用不同的指示劑，而不同的測(cè)定方法適用的指示劑都不一樣，所以，只有選擇了正確的指示劑，才能確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2 方法選擇不合適

測(cè)定生活污水中硫化物的方法很多，但不同的測(cè)定方法適用的條件以及環(huán)境都是不同的，所以，在選擇測(cè)定方法的時(shí)候，要切實(shí)根據(jù)測(cè)定的環(huán)境以及條件等影響因素進(jìn)行選擇，以保證選擇的合理性。但通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分的實(shí)驗(yàn)在選擇方法的時(shí)候，都會(huì)偏向于簡(jiǎn)單易操作的方法，這樣就會(huì)忽略其他的影響因素，從而會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。

4.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程不嚴(yán)謹(jǐn)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，只有確保實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，才能保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度以及精確度。但通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行的時(shí)候都會(huì)存在一定漏洞，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員在進(jìn)行操作的時(shí)候，也會(huì)存在一定疏忽，從而也會(huì)造成最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

4.4 容器氣密性不合格

在測(cè)定生活污水中硫化物的時(shí)候，會(huì)涉及到氣體的收集，因此，保證容器的氣密性是非常重要的。但通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，也是因?yàn)槿萜鞯臍饷苄圆缓细瘛?/p>

5 加強(qiáng)測(cè)定生活污水中硫化物的有效措施

要加強(qiáng)測(cè)定生活污水中硫化物的準(zhǔn)確度以及精確度，就要從以下方面入手，如選擇合適的指示劑、選擇合適的方法、保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性以及保證容器的氣密性。

5.1 選擇合適的指示劑

要選擇合適的指示劑，首先要明確適用的測(cè)定方法，然后再根據(jù)測(cè)定方法的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的指示劑。

5.2 選擇合適的方法

要選擇合適的測(cè)定方法，首先要對(duì)待測(cè)水樣進(jìn)行詳細(xì)了解，然后再根據(jù)水樣的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。比如，如果水樣比較渾濁，并且有色物質(zhì)較多的話，就不適用于通過(guò)顏色反應(yīng)來(lái)確定最后結(jié)果的測(cè)定方法；等等。

5.3 保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性

要保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，首先，在實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，然后再嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；其次，可反復(fù)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后將所有實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最后取均值[8]。

5.4 保證容器的氣密性

要保證容器的氣密性，可以在使用之前先對(duì)容器的氣密性進(jìn)行檢查，在檢查合格以后，再投入使用。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生活污水中含有的硫化物不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)也會(huì)對(duì)人們身體健康造成威脅，所以，正確測(cè)定生活污水中的硫化物非常重要。希望通過(guò)本文論述，可以對(duì)正確測(cè)定生活污水中的硫化物提供一些幫助。