APP下载

水体中化学需氧量检测方法比对分析

2017-03-27张蕾彭俊冯吉平

东北水利水电 2017年3期
关键词:松辽重铬酸钾需氧量

张蕾,彭俊,冯吉平

(松辽流域水资源保护局松辽流域水环境监测中心,吉林长春130021)

水体中化学需氧量检测方法比对分析

张蕾,彭俊,冯吉平

(松辽流域水资源保护局松辽流域水环境监测中心,吉林长春130021)

检测设备不断地推陈出新,为实验室减少资源浪费,实现清洁生产,提高工作效率提供硬件保障。文章通过对比化学需氧量的2种检测手段,旨在证明应用新设备可以满足松辽流域水环境监测中心的工作需求,同时表明,新设备、新技术值得全面推广使用。

分析方法;仪器设备;水环境监测;松辽流域

1 概述

化学需氧量是表征水体污染程度的重要指标之一,是重要水功能区监督性监测的指标,也是国家重要江河湖泊水功能区水质达标考核的重要评价指标。随着松辽流域检测工作任务逐年加剧,松辽流域水环境监测中心(以下简称“中心”)以国家水资源监控能力建设为契机,购置了连续流动分析仪。中心通过大量实验将国家标准分析方法(以下简称“方法1”)与连续流动分析仪法(以下简称“方法2”)进行比对,得出连续流动分析仪法测定水中化学需氧量既快速、又准确,是可以大幅提高检测效率的分析方法。

2 测定方法比对

2.1 原理不同

方法1原理:在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂,经沸腾回流后,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾,由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。

方法2原理:在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂消化,样品的氧化反应导致六价铬减少,在420 nm下进行检测重铬酸钾的剩余量计算其消耗量,从而计算样品的化学需氧量。

从原理可以得知,方法1用的是滴定方法,需要人眼观测滴定反应终点的颜色变化,少一滴未反应完全,多半滴则为过反应,对检测人员的要求很严格;方法2是分光光度法的,通过特征谱线的吸收定量待测物质,结果更加准确可靠。

2.2 检测流程不同

方法1的分析步骤:取适量水样于锥形瓶中,加入重铬酸钾,接到回流装置,再加入硫酸银-硫酸试剂,回流计时2 h,冷却,定容,加入指示剂,滴定。回流装置如图1所示。

图1 化学需氧量回流装置图

方法2:调整仪器设备,检测仪器状态合格后,编辑程序,再将配制的标准系列样品及待测样品放在自动进样盘上的对应位置,运行检测。若样品含量超出线性范围0~200 mg/L,则需要人工稀释后重新进样检测。流程如图2所示。

图2 连续流动分析仪的检测流程图

2.3 分析效率不同

以我中心的检测条件与检测实力,按方法1进行实验,理想状态下3~4 h可测10个有效样品;按方法2进行实验,3~4 h可测75~100个有效样品。

2.4 实验室过程中的不确定因素不同

按方法1实验时,水样浓度低于50 mg/L,用低浓度的氧化剂;水样浓度大于50 mg/L,需采用高浓度的氧化剂;对于浓度大于700 mg/L的水样,则需要对水样进行稀释后测定;反应过程中要特别注意,在锥形瓶中加入玻璃珠防爆沸;实验全程需要有人看护,防止因水压不稳造成回流装置爆裂;实验过程中,既要用火,又要消耗大量清洁水。

按方法2实验时,主要检查仪器设备的状态,以及定期更换泵管,观察毛细管是否出现堵塞等问题。

3 结果分析

用2种方法检测水中化学需氧量,表明:方法1很成熟的检测方法;方法2用到的连续流动分析仪是近几年才进入检测市场,并逐渐投入使用的。松辽流域水资源保护局松辽流域水环境监测中心用2种分析方法,对实验室空白水样、标准物质以及实际工作中不同类型的水样分析进行了比对检测,并进行相关统计分析,结论如下。

3.1 方法检出限确定

方法1检出限10 mg/L(已知)。

中心方法2对实验室纯水进行连续6 d测试,每天1批2个,经检测与统计计算,方法2的检出限为0.67 mg/L,结果见表1。

表1 方法2测定水中化学需氧量的检出限计算mg/L

3.2 方法2的准确度检验

选取松辽流域的省界断面进行加标回收率检验,结果满足《水环境监测规范》要求,见表2。

表2 实际水样的加标回收率检验

将浓度为35.0±3.1 mg/L、59.4±4.0 mg/L,74.2± 4.9 mg/L,185.7±7.0 mg/L的化学需氧量标准溶液,连续测定6次,结果均在不确定度范围内。

3.3 方法2的精密度检验

将上述4个浓度的标准样溶液检测后进行标准偏差与相对标准偏差计算,结果满足《水环境监测规范》要求,见表3。

表3 连续流动分析仪测定COD的精密度检验

3.4 检测结果差异性比对

分别用2种分析方法检测标准物质与实际水样,所得结果进行t检验,经验证2种方法所得结果无显著差异,见表4,表5。

表4 检测化学需氧量标准物质实验结果

表5 测定实际水样实验结果

4 结论

1)通过大量实验,方法2的准确度、精密度均符合《水环境监测规范》对化学需氧量的检测要求。同时经过对不同类型水样的检测比对,两种方法的检测结果无显著差异,证明两种方法对该项目的检测是“等同”的。

2)方法2实现了检测自动化,既可以大幅提高劳动效率,又减少资源浪费,同时免去实验过程中的人为因素干扰,是比较清洁的一种生产方式,值得推广使用。

[1]彭彪,李怡庭,李青山,等.《水环境监测规范》[M].北京:中国水利水电出版社,2013.12∶83-100.

[2]李青山,李怡庭.《水环境监测实用手册》[M].北京:中国水利水电出版社,2003.8:267-317.

[3]张嘉治,王玉平,曲健.《环境监测数据质量管理与控制技术指南》[M].北京:中国环境科学出版社,2010.12:369-484.

[4]齐文启,孙宗光,石金宝.《环境监测实用技术》[M].北京:中国环境科学出版社,2006.6:423-501.

X83

A

1002-0624(2017)03-0027-02

2016-12-16

猜你喜欢

松辽重铬酸钾需氧量
松辽分水岭隆起带近30年景观格局变化及驱动力分析
重铬酸钾滴定铁矿石中全铁含量测定不确定度评定
黄河口附近海域化学需氧量和石油烃分布及其关键控制环境因子分析
一生追梦色粉笔画
内蒙古自治区2017年审定通过的水稻新品种
《水质化学需氧量的测定》新旧标准区别探讨
水质监测快速COD分光光度法与重铬酸钾法的比较
电位滴定法测定基准U3O8中铀的不确定度评定
连续流动分光光度法测定水中化学需氧量
泌乳牛与青年牛尿液中化学需氧量的比较