化學需氧量快速測定法存在問題的改進

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簡介： 在水質CODCr快速測定法中，由于取樣量僅2.00mL，對含較多有機顆粒物的渾濁水樣，其取樣的均勻性、代表性至關重要，否則會帶來很大誤差。樣品置于水浴超聲器中作用5min是一種理想的均化措施。
關鍵字：CODcr快速測定法 水樣均化 水浴超聲器

Modification of the Current CODcr Quick Determination Method
SUN Jun

　　Abstract:Since the quantity to be sampled in a quick determination of CODcr is only 2.00 mL，the uniformity and typicality of the sample is very critical in case of turbid water sample containing more organic partiles，otherwaise big errors will be caused．It is an ideal method for uniformization to shake the sample in a water-bath suspersonic device for five minutes．
　　Keywords:CODcr quick determination；water sample uniformization；water-bath suspersonic device

　　化學需氧量CODcr的快速測定方法，如重鉻酸鉀紫外分光光度法^[1]，HACH消解比色法^[2]等都具有批量分析，快捷簡便等優(yōu)點，且大量統(tǒng)計檢驗表明，CODcr快速測定法與標準回流法比較，其分析結果無顯著性差異，在準確度、精密度方面與標準回流法具有可比性。目前，已在環(huán)境監(jiān)測的實際工作中得到了進一步的推廣使用。
　　但是，CODcr快速測定法由于取樣量及試劑量一般都遠小于標準回流法，所以水樣的均化程度、測試中被攝取部分的代表性將在很大程度上影響其測定誤差的大小。
　　《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第三版）化學需氧量的重鉻酸鉀法測定章節(jié)中，在操作步驟欄上寫道“（1）取20.00mL混合均勻的水樣，置250mL磨口的回流錐形瓶中”，因為取樣量為20.00mL，并非微量，所以被攝取的20mL樣品能夠代表被測樣品真實的CODcr值。相比較而言，水質CODcr快速測定方法中簡單依照第三版上那種操作步驟，籠統(tǒng)地寫道：“取2.00mL混和均勻的水樣（或經稀釋后的水樣2.00mL），加入COD消解管中”^[1]。我覺得這樣欠妥。
　　因為我們知道，河水、生活污水、工業(yè)廢水以及生化處理后的二沉池出水大多含有活性或惰性有機顆粒物，某些水樣還含有較多大顆粒懸浮物，而這些有機顆粒通常具有較高的COD值，是水樣的重要污染物。因此，測定CODcr以評價水體污染程度時不應過濾去除這類較大顆粒狀懸浮物。另一方面，如果水樣僅靠手搖混勻方式而未采取理想的均化預處理措施，直接用2mL移液管吸取水樣，往往會因為移液管吸嘴日尖、窄的原因，而不能均勻地吸入顆粒物或更嚴重的是出現懸浮物堵塞移液管吸嘴的情況，這樣都將嚴重影響CODcr測定的準確度和精密度。并且測試中取樣量愈少，造成的隨機誤差就愈大。所以，沒有十分理想的水樣均化措施，CODcr快速測定法對上述水樣是沒有實際意義的。
　　水浴超聲器是超聲波儀器的一種，其工作流程是：電源→整流→功率振蕩→匹配→換能器，即儀器由大功率晶體管等元件、電路將直流功率轉換成所需頻率的超聲頻電功率，再由換能器轉換成超聲波機械振動。
　　取 500mL燒杯，倒入一定量水樣，將燒杯放入水浴超聲器的浴槽中，浴槽內事先放有一定量的自來水。開啟超聲器，使其作用約5min。由于超聲波在液體中起空化作用，這種空化作用是由于液體在超聲波的作用下，液體分子時而受拉，時而受壓，形成一個個微小的空腔，即所謂“空化泡”。由于空化泡的內外壓力相差十分懸殊，在“空化泡”消失時具有很大的沖擊力，使液體中的大顆粒分裂、均化。與此同時，超聲波在液體中又能起加速溶解作用。這樣，幾分鐘后我們就可以明顯觀察到原來較大顆粒懸浮物均已變成粉末狀、均勻分布的懸浮小微粒，至此水樣已達到完全混合、均化的程度，這時用移液管吸取的2.00mL水樣就極具代表性。
水浴超聲器均化水樣的優(yōu)點除操作簡便，作用時間短以外，更重要的在于該方法對樣品的作用完全是一種物理性質的處理過程，不改變水樣的成份、含量和性質。因而，這種方法可作為樣品混合均化的一種預處理措施，其對確保水質CODcr快速測定的準確度和精密度有著十分重要的作用。
　　表1數據是一組對比實驗的結果，可以看出：樣品經水浴超聲器均化作用前后，CODcr快速測定（HACH）法的分析值相差懸殊；水樣經均化、混勻處理后，快速測定（HACH）法的分析值與標準回流法分析值一致。表明水樣只有經充分均勻混合后其CODcr快速測定法的分析值才能真實反映該樣品的CODcr值。

表1 幾種CODcr測定方法的對比樣品名稱回流法分析值未經均化處理
快速法分析值經均化處理后
快速法分析值海曙紅十字醫(yī)院373208221368371市豆制品廠112983976711321134市染料化工廠157133122157158慈城豬腙腸衣廠516421447518514市海洋漁業(yè)公司13541087113113491352

　　綜上所述，在CODcr快速測定法中應該采取水樣均勻化預處理措施，以避免因取樣量少造成的分析隨機誤差；如果不采取理想的水樣均勻化措施，那么CODcr快速測定法就沒有實際意義。我們認為利用水浴超聲器均化水樣是一種十分理想的預處理措施。

參考文獻：
　　[1]劉廷良．化學需氧量和生化需氧量的快速測定——重鉻酸鉀紫外曝氣法[J]．中國環(huán)境監(jiān)測，1999，15(2)

作者簡介：
　　孫駿（1966－），男，工程師，中國紡織大學環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)，工學士學位，現從事廢水監(jiān)測分析工作。