取樣方法對高錳酸鹽指數(shù)測定結果的影響

關秀存　趙素云　徐森彪

（1山東魯控檢測有限公司山東濟南2500002上海申澤環(huán)保科技有限公司上海201108）

取樣方法對高錳酸鹽指數(shù)測定結果的影響

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高錳酸鹽指數(shù)常被作為水體受還原性有機（和無機）物質污染程度的綜合指標，在水質監(jiān)測中廣泛使用，本文將水樣的混濁度和懸浮物對高錳酸鹽指數(shù)測定結果的影響進行探索，得出取樣方法對高錳酸鹽指數(shù)測定結果的準確度有直接影響。

取樣方法；高錳酸鹽指數(shù)；離心分離

高錳酸鹽指數(shù)，是指在酸性或堿性介質中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的氧化劑的量，用氧氣的mg/L來表示，水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物和在此條件下可被氧化的有機物，均可消耗高錳酸鹽。因此，高錳酸鹽指數(shù)常被作為水體受還原性有機（和無機）物質污染程度的綜合指標。不少同行對高錳酸鹽指數(shù)測定的影響因素進行了研究，討論了酸度、高錳酸鉀濃度、加熱的溫度與時間、滴定的速度等幾個方面[1]。在水質測定中，既有飲用水、地表水，又有生活及工業(yè)污水，雖然都是水，但它們區(qū)別很大。特別是取樣方式對測定結果的影響較大，對此有人提出[2]：“分析人員使用20mL吸管吸取樣品上清液，由于實際樣品存在一定的混濁度和懸浮物，量取上清液測定則丟失了沉降部分的高錳酸鹽指數(shù)?！钡磳Υ俗鞒雒鞔_的結論。為此，本實驗將水樣的混濁度和懸浮物對高錳酸鹽指數(shù)測定結果的影響作一探索。

1　實驗部分

1.1實驗原理

樣品中加入已知量的高錳酸鉀溶液和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的某些有機物和無機還原性物質氧化，反應后加入過量的草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀回滴過量的草酸鈉，通過計算求出樣品中高錳酸鹽指數(shù)值。

1.2實驗方法

質控樣品用葡萄糖液配制[3]：準確稱量0.1584g分析純的葡萄糖定容至1000mL，配成CODMn為100mg/L的標準溶液。

水樣采集方法：按HJ/T91-2001《地表水與污水監(jiān)測技術規(guī)定》執(zhí)行。

分析檢測方法：按GB/T11892-1989《水質高錳酸鹽指數(shù)的測定》，對分析步驟中的“充分搖動、混合均勻”進行考察。

表1　不同水樣的制備條件

采取離心的目的是快速觀察水樣分層對測定結果的影響。

2　結果與討論

2.1葡萄糖溶液混勻與上清液的比較

質控樣用葡萄糖溶液放置一夜后混勻與取上清液，測定的結果是一樣的，此點證明了真溶液是均勻體。地表水是混濁的，如果將水樣混勻與取上清液測定的結果是一致的，則說明能被高錳酸鉀氧化的物質是在水相的均勻體中；如果結果不一致，則說明懸浮物對測定結果有影響，即懸浮物吸附能被高錳酸鉀氧化的物質或懸浮物本身能被高錳酸鉀氧化。

2.2取樣搖勻后測定與離心后取上清液測定的比較

取樣搖勻后測定：消耗的高錳酸鉀體積為6.58 mL、6.50 mL、6.55mL,計算得高錳酸鹽指數(shù)為5.13 mg/L、5.07 mg/L、5.11mg/L.離心后取上清液測定：消耗的高錳酸鉀體積為5.90 mL、5.72 mL、5.88mL,計算得高錳酸鹽指數(shù)為4.59 mg/L、4.45 mg/L、4.58mg/L。由此可得取上清液測得的高錳酸鹽指數(shù)僅為取樣搖勻后測得的89.0%。

水樣經(jīng)離心后，將下層混濁液混合，可見明顯分層，分別取上層、中層和下層進行測定。消耗的高錳酸鉀體積分別為6.58 mL、7.85 mL、9.12mL,計算得高錳酸鹽指數(shù)為5.13 mg/L、6.14 mg/L、7.14mg/L。由此可見經(jīng)離心后的下層混濁液中，上層液測得的高錳酸鹽指數(shù)與原水樣測得的高錳酸鹽指數(shù)相近。上層測得值僅為下層測得值的71.7%，中層測得值僅為下層測得值的85.9%。這個現(xiàn)象提醒我們水樣越混濁，樣品越容易分層，分層后上層液越不能代表原水樣。

2.3水樣靜置一夜后取上層液與混勻液測定的比較

將水樣放置一夜后，取其上層液進行3次平行測定，消耗的高錳酸鉀體積分別為5.10 mg/L、5.20 mg/L、5.35mL,計算得高錳酸鹽指數(shù)為3.96、4.04、4.16mg/L。將同一水樣放置一夜后，經(jīng)充分混勻后再進行3次平行測定，消耗的高錳酸鉀體積分別為6.65 mg/L、6.52 mg/L、6.68mL,計算得高錳酸鹽指數(shù)為5.19 mg/L、5.09 mg/L、5.21mg/L。由此可得水樣靜置后取上層液測得值僅為充分混勻后測得值的78.5%。

2.4實際水樣分析

取經(jīng)充分混勻的水樣測定，同一樣品放置一夜后取上層液測定高錳酸鹽指數(shù)，n=10，測得結果如表2。

表2　不同取樣方式下水樣中高錳酸鹽指數(shù)的含量（n=10）

從上表結果得知：取經(jīng)充分混勻的水樣測定，及同一水樣放置一夜后取上層液測定，兩者高錳酸鹽指數(shù)的差值最大為2.77 mg/L，最小為0.04 mg/L，兩者差值的SD為1.00 mg/L，兩者差值的平均值為1.36 mg/L，兩者差值的RSD為73.5%。上述結果提醒我們，水樣的混濁程度不同，放置過夜后的影響也不同；兩者差值的標準偏差與相對標準偏差均相當大，無法采用一個數(shù)學模式進行修正，而必須依靠實驗操作才能得到正確的數(shù)值。

3　結語

從HJ/T91-2001《地表水與污水監(jiān)測技術規(guī)范》中描述可知：經(jīng)采集后的水樣應不含沉降性固體，但應含懸浮物。部分污水采集時，會將底部的沉積物攪動，這些沉積物大部分是沉降性固體，因此水樣采集后應靜置30min，然后傾出上層液供測定，此上層液應不含沉降性固體，但應含懸浮物；其上層液在測定時應充分搖動并混勻，這樣可防止懸浮物固體的沉降，近而影響測定結果。此法不僅適用于高錳酸鹽指數(shù)的測定，還可以用于重鉻酸鉀法、總磷等的測定。

[1]張葭冬,達潢.高錳酸鹽指數(shù)測定方法的探討.環(huán)境保護科學，1996，3（22）：56.

[2]陳懷玉.地表水高錳酸鹽指數(shù)取樣方法探討.環(huán)境監(jiān)測管理與技術,2000,1（12）：42.

[3]夏琴,莊韶華.高錳酸鹽指數(shù)分析時加標回收率的測定,中國環(huán)境監(jiān)測,2006，5（22）：38.

關秀存（1981—），河南人，山東魯控檢測有限公司中級工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。

鳴謝感謝復旦大學鄭力行教授在方案設計和測試過程中給予的大力支持和幫助。