环境监测化学需氧量测定方法技术革新研究

环境监测化学需氧量测定方法技术革新研究

郭帆

南昌方大环境检测有限公司，江西省南昌市 330000

摘要：化学需氧量(COD)是指用化学反应衡量水样中需要被氧化的还原性无机物和有机物所消耗的氧当量。它是判断水环境是否受到污染的一个非常重要指标，例如，一些无机还原性耗氧污染物如:Fe2+、NH4+、S2－、CN－等，有机耗氧污染物如:生活污水、石化、造纸等行业产生的糖类、油脂、蛋白质等有机耗氧污染物，排入水体中会和水中溶解氧发生氧化还原反应，消耗水中溶解氧，从而影响水生物的正常生长，破坏水生态环境，进而危害人的身体健康。因此，化学需氧量的值可以很直观的反应水体污染程度，其测试方法的研究一直广泛受到人们的关注。

关键词：化学需氧量;微波消解;流动注射;分光光度法

引言

随着国家以及政府部门对水体污染现象的重视，化学方法在水体检测中越来越重要，常用化学需氧量来衡量水体受污染的程度。为了精确检测水体质量，从而更好地解决水体污染问题，作为衡量水体标准的重要指标化学需氧量（COD），其检测结果的精确度成为重点关注的核心。云南曲靖地区环境监测水体案例中检测结果显示，在进行水体中化学需氧量的检测时，发现水体中存在的还原性物质严重影响了化学需氧量检测结果的准确性。另外，在进行水样检测过程中，不管是取样过程还是水样的保存以及检测过程中的操作都在一定程度上影响了化学需氧量的检测。本文就从以上因素出发，重点分析了对化学需氧量检测结果精度影响的因素，并针对影响因素制定了解决措施。

1检测方法进展

1.1传统重铬酸钾法

通过一系列实验证明测试水中COD的步骤为:在水样中加入已给定浓度的K2Cr2O7标准溶液，在强酸介质中以银盐为催化剂，用掩蔽剂掩蔽水体中氯离子干扰，加热沸腾回流反应2h，冷却后再加入特定指示剂，水样中未被还原的K2Cr2O7用已知浓度的硫酸亚铁铵溶液滴定，由消耗的硫酸亚铁铵的量求得K2Cr2O7消耗量表达的COD值。该方法虽然能得到较为精确的COD数值，但是有银盐较为昂贵，且反应后化学副产物较多，反应时间长、污染严重、耗能较高、劳动强度大等缺点，不符合当下绿色发展理念。

1.2快速消解分光光度法

试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强酸介质中，以银盐为催化剂，经高温消解后，当COD值为1001000mg/L时，在600nm±20nm波长处测定重铬酸钾被还原产生三价铬的吸光度。当COD值为15-250mg/L时，在440nm±20nm波长处测定重铬酸钾未被还原六价铬和被还原产生三价铬的吸光度，根据绘制的曲线，把吸光度值换算成试样的COD值。

1.3流动注射法

利用德国SEAL公司生产的流动注射仪，设置该仪器消解器温度、进样速率、清洗比、出峰时间等，然后通过仪器绘制COD标准溶液的标准曲线，以COD量为横坐标，吸光度为纵坐标，拟合标准曲线，在COD浓度范围为0～150mg/L，线性良好，曲线相关系R≥0．999，通过对COD浓度为40．7±2．1mg/L、135．0±10mg/L两个标准样品测定8次，验证准确度和精密度，最后结果显示:相对标准偏差RSD≤4%，相对误差≤2%，空白加标回收率在98%～103%之间，说明该方法准确度高，稳定性好。且与国标重铬酸钾法做对比实验发现，在浓度小于50mg/L的测试样品中，仪器法准确度更高，稳定性更好，且该仪器在做空白试验后发现，检出限低于0．40mg/L，说明该仪器法灵敏度高，更加适合低浓度COD检测。该流动注射方法可以适用于COD快速测定，且结果准确稳定，与传统国标法比，节约时间，能耗低，有毒有害物质排放少。是实验室可行的一种COD检测方法。

1.4COD实验室自动分析机器人

把蒸馏水、重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸银-硫酸、试亚铁灵指示剂和硫酸汞溶液都放到相对应的试剂瓶中，把试剂管插好。取10ml水样，放入磁力搅拌子，几颗防爆沸玻璃珠，把水样依次放入样品栏中，把标定的溶液放入标定位置，同时取蒸馏水做两个以上空白实验，接着在程序中开启管路清洗模块，设定空白、质控、样品、标定的顺序和位置，启动测定模式。自动加液系统、温控模块、机械臂和全自动滴定以及数据处理系统会按照程序设置进行工作，最后可以直接读取COD值。

2环境监测化学需氧量测定方法技术革新策略

2.1方法改进方案

革新后减少掩蔽剂量，增加水样总量，具体操作如下：（1）取3.0ml水样置于各反应管中，分别加入不同体积的掩蔽剂（0.2ml，0.5ml，0.6ml，0.7ml，0.8ml），加入1ml专用氧化剂，5ml专用催化剂，具塞摇匀；（2）将反应管依次插入炉孔内，在165℃消解10分钟；（3）取下反应管置于试管架，冷却至室温；（4）分别加入不同体积蒸馏水（1.8ml，1.5ml，1.4ml，1.3ml，1.2ml）摇匀，冷却至室温，静止后，待沉淀下沉；（5）缓慢倒取上清液于比色池中，测吸光度及COD值；（6）同时，以3.0ml蒸馏水代替水样做空白试验。根据以上实验，加入的0.5ml掩蔽剂，1.5ml蒸馏水在分析过程中产生沉淀量适中，形成的颗粒在仪器比色中示值稳定。

2.22.3水样的采集优化

在进行水样采集时，选择盛装水样的容器要特别注意尽量不选择塑料材质的，主要原因是塑料容器制作过程中会添加一部分不容易降解及处理的有机物，因此利用塑料容器盛装水样就会污染所采集的水样，对于带有许多微孔隙的塑料容器来说，水样中存在的有机物质容易被微孔吸附，从而造成测试结果偏低。

2.3实验过程控制

CODr指标具有很强条件性，任何条件变化都会影响检测结果。必须对检测试验条件进行严格控制。试验条件控制主要包括重铬酸钾标准溶液浓度，滴定液硫酸亚铁铵标准溶液浓度等。污水进行化学需氧量检测中采用0.25mol/L重铬酸钾浓度，样品中重铬酸钾加入10.00mL，污水提取量为20.00mL，通常采取减少样品提取量的方法。生活污水测试稀释样品不能满足样品具有足够代表性，应适当调整对重铬酸钾溶液浓度加入量。重铬酸钾浓度降低到0.025mol/L，颜色变化不明显，可使用0.05mol/L浓度重铬酸钾溶液。原水浓度高，可采用0.5mol/L重铬酸钾溶液，保证样品滴定与空白体积差减量明显。

2.4水样的保存与均质处理的对策

（1）盛装水样的容器最好选择使用磨口塞的玻璃仪器。（2）采集的水样不能保存太长时间，应该及时进行检测，如果不能及时进行短时间保存，可以选择硫酸加入水样中使其保持在酸性环境下一般pH保持在2以下，环境温度为0~5℃。另外，在进行水样采集前应对盛装水样的仪器用水样进行淋洗，使器壁所吸附的成分与水样一致。（3）利用水浴超声波手段对水样进行均质处理，处理时间保持在5min，即可达到较佳的效果。

结束语

确保化学需氧量检测结果的准确度对于水体污染的防止与治理具有十分重要的作用，结果显示，影响水中化学含氧量的检测结果精确度的因素较多，为了确保检测结果的精确度，需要制定消除影响水中化学含氧量精确度的因素的对策。

参考文献

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