化學(xué)需氧量測(cè)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(cè)項(xiàng)目。為了解水質(zhì)污染狀況，需對(duì)化學(xué)需氧量進(jìn)行測(cè)定。本文對(duì)該方法在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用展開(kāi)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(chēng)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(shí)所消耗的氧化劑的量（以mg/L計(jì)）?；瘜W(xué)需氧量是對(duì)工業(yè)廢水和居民生活污水等進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目，是我國(guó)實(shí)施污染排放總量控制的重要指標(biāo)之一，目前大多數(shù)國(guó)家，如我國(guó)、美國(guó)、英國(guó)等均采用COD值來(lái)反映水體被有機(jī)物污染程度。目前測(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，該方法消解時(shí)間長(zhǎng)，操作程序復(fù)雜，重鉻酸鉀快速消解光度法測(cè)定水中COD效率高，測(cè)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(cè)定樣品中需要被氧化的物質(zhì)的量，是需要經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)的實(shí)驗(yàn)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?；瘜W(xué)需氧量可以反映水體的污染程度，是驗(yàn)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(cè)和各種測(cè)量方法的不同，化學(xué)需氧量的測(cè)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(cè)化學(xué)需氧量在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的具體運(yùn)用

2.1監(jiān)測(cè)化學(xué)需氧量對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要意義

化學(xué)需氧量是水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(yùn)用于水質(zhì)的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，因此在開(kāi)展水中化學(xué)需氧量的監(jiān)測(cè)的過(guò)程中要注重保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，以此來(lái)更好發(fā)揮其在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的重要作用。對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的主要目的在于對(duì)水資源進(jìn)行管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)水污染的控制，在這個(gè)過(guò)程中要注重實(shí)地考察和分析水質(zhì)的現(xiàn)狀以及其自身的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)要注重對(duì)水污染事故形成的原因進(jìn)行分析，在分析的過(guò)程中找出具體的解決措施來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的管理。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)化學(xué)需氧量過(guò)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(lái)達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測(cè)效果。同時(shí)，在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中， 還需要采取措施來(lái)降低污染物的排放，以此來(lái)達(dá)到對(duì)周?chē)h(huán)境的保護(hù)， 推動(dòng)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(cè)的過(guò)程中，首先要明確污水中污染物的種類(lèi)，從而運(yùn)用具體的監(jiān)測(cè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的分析和處理，以此來(lái)提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。在這個(gè)過(guò)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(cè)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(shí)消耗掉的重鉻酸鉀的量計(jì)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(jià)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(xiàn)性關(guān)系。通過(guò)測(cè)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(cè)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(duì)測(cè)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(méi)有代表性， 以至于誤差偏大。測(cè)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?yàn)榫垡蚁┢咳菀孜剿械挠袡C(jī)物質(zhì)，至使測(cè)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(shí)， 應(yīng)加入硫酸至pH < 2，置于4℃下保存且保存水樣時(shí)間不能超過(guò)5d。

4.2水樣的保存和運(yùn)輸過(guò)程中環(huán)境溫度對(duì)測(cè)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(duì)所采集的樣品加以保護(hù)。在運(yùn)輸過(guò)程中也要把采集的樣品最好放入專(zhuān)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?yàn)闇囟鹊纳呤菇Y(jié)果降低。

4.3采集的水樣在實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)過(guò)程中對(duì)測(cè)定結(jié)果影響的要素

（1）實(shí)驗(yàn)用水。用重鉻酸鹽法測(cè)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(shí)驗(yàn)用水放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，室溫過(guò)高，水里面有機(jī)物生長(zhǎng)，那么會(huì)引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果空白值偏高。（2）搖勻水樣。水樣采集后到化驗(yàn)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(cè)定時(shí)更加準(zhǔn)確。（3）玻璃器皿。實(shí)驗(yàn)用所有玻璃器皿一定要清潔后經(jīng)純水或蒸餾水沖洗過(guò)，否則也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果空白值偏高誤差增大。（4）加熱回流的時(shí)間及加熱的溫度和冷卻時(shí)間。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用重鉻酸鹽法測(cè)定化學(xué)需氧量時(shí)，樣品需要加熱回流2h，加熱時(shí)間不夠，會(huì)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(guò)程中爆沸，說(shuō)明局部加熱或是防沸玻璃珠效果不好。溫度過(guò)低不沸騰致使水樣不能消解完全，也會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。水樣加熱時(shí)的溫度應(yīng)該控制在148℃±2℃保持微沸狀態(tài)，且回流時(shí)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(diǎn)。（5）精密度、準(zhǔn)確度控制。取水樣時(shí)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(gè)，應(yīng)至少做一個(gè)平行樣。平行樣的相對(duì)偏差不超過(guò)±10%。樣品滴定過(guò)程中讀數(shù)一定要準(zhǔn)確且樣品測(cè)定當(dāng)天要新標(biāo)定硫酸亞鐵銨的濃度。每批樣品測(cè)定時(shí)，應(yīng)分析一個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或質(zhì)控樣品，其測(cè)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(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4水樣中氯離子的干擾對(duì)測(cè)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(cè)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(yǔ)：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷革新，新的智能化檢測(cè)手段與傳統(tǒng)方法將不斷結(jié)合，會(huì)使化學(xué)需氧量檢測(cè)方法不斷朝著操作簡(jiǎn)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(cè)定水質(zhì)化學(xué)需氧量時(shí)影響因素，及相關(guān)測(cè)定方法，重鉻酸鹽滴定法測(cè)定化學(xué)需氧量測(cè)定準(zhǔn)確度更高，結(jié)果重現(xiàn)性較好，更適用于實(shí)驗(yàn)室出具報(bào)告的精準(zhǔn)分析。

參文文獻(xiàn)：

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

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)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(cè)定方法探討[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2019，17（2）：22-23.

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