胡明揚(yáng),執(zhí) 林,黃兆林
(云南省安寧市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站,云南 安寧 650300)
高錳酸鹽指數(shù)是反映水體受有機(jī)和無機(jī)還原性物質(zhì)影響的一項(xiàng)指標(biāo),主要適用于對(duì)地表水、地下水等水質(zhì)較干凈的環(huán)境類水體的測(cè)定。它是以高錳酸鉀作氧化劑,并以高錳酸鉀的消耗量計(jì)算氧量(單位mg/L)作表示。目前對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定時(shí),方法依據(jù)為 《GB11892-89高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定酸性法》,但因?yàn)樵诟吆0蔚貐^(qū)水的沸點(diǎn)溫度達(dá)不到98℃,使得高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定值偏低[1]。以昆明市安寧市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站(海拔高度為1815m)為例,水浴鍋沸點(diǎn)溫度在 93.2℃ ~93.6℃,以加熱時(shí)間定量30min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
分取50.00mL標(biāo)準(zhǔn)樣品于250m l錐形瓶中,加入5mL(1+3)硫酸,混勻;加入 10.00mL 0.01mol/L高錳酸鉀溶液,搖勻;放入已沸騰的水浴鍋中加熱30min(每間隔5min放入第二個(gè)錐形瓶,保證水浴鍋中水一直呈沸騰狀態(tài)),30min后取下錐形瓶,搖勻;趁熱加入10.00mL 0.01mol/L的草酸鈉溶液,搖勻;立即用0.01mol/L的高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色,記錄高錳酸鉀溶液的消耗量。
首先,所有的高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定,都由筆者一人完成,并且每次樣品的滴定時(shí)間也嚴(yán)格控制在2min以內(nèi);其次,在每次實(shí)驗(yàn)測(cè)定前校準(zhǔn)系數(shù)K值嚴(yán)格控制在0.990~1.010,實(shí)驗(yàn)空白控制在0.55~0.75,且每間隔5min往水浴鍋中放入樣品保證水浴鍋全程呈沸騰狀態(tài);再次,所有的樣品溶液都是以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稀釋而成,取等量50mL標(biāo)準(zhǔn)溶液和50mL實(shí)驗(yàn)去離子水加入錐形瓶后再加入5mL(1+3)硫酸;最后,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)地點(diǎn)為昆明市安寧市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站(屬于高原高海拔地區(qū)),大氣壓一年的變化在81.65±0.15kPa,水沸點(diǎn)溫度為93.4±0.2℃,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度為20±1.5℃(后文表1中序號(hào)為2、3號(hào)這兩組樣品測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度低于17℃)。以上可初步定為恒定條件。
現(xiàn)將高錳酸鹽指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)情況,從2017年至2020年所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1。
在所有的測(cè)定過程中排除實(shí)驗(yàn)員操作、取樣量、滴定時(shí)間、溶液酸堿度、校準(zhǔn)系數(shù)K值、實(shí)驗(yàn)室空白、大氣壓和水沸點(diǎn)溫度等個(gè)別因素的劇烈變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的巨大影響[2](大氣壓和水的沸騰溫度也會(huì)造成實(shí)驗(yàn)空白值偏低,那么實(shí)驗(yàn)空白的負(fù)誤差則會(huì)抵消標(biāo)準(zhǔn)樣品負(fù)誤差中的一部分)。
結(jié)果表明:在高海拔地區(qū)進(jìn)行高錳酸鹽指數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí),結(jié)果中只有2組的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在該樣的不準(zhǔn)確度范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果合格,但值偏低,合格率為12.5%;其余14標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果不合格而且數(shù)值都是偏低,其中2組標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(表1中序號(hào)2、3兩組)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)值不合格率為87.5%。
表1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果
依據(jù)表1得出高錳酸鹽指數(shù)實(shí)測(cè)均值總體偏低。為快速、準(zhǔn)確完成對(duì)標(biāo)樣的測(cè)定,將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正修正,且16組標(biāo)樣的平均準(zhǔn)確度為13.95%?,F(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以準(zhǔn)確度15%進(jìn)行正修正,得出結(jié)果如表2。
表2 修正后的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定值
經(jīng)表2可知:以15%準(zhǔn)確度修正以后,16組標(biāo)樣修正值中11組為合格,合格率為68.8%,合格率提高了56.3%;5組為不合格,不合格率為31.2%,不合格率降低56.3%。如果排除因受2017年末氣溫偏低而受影響的2號(hào)、3號(hào)標(biāo)樣測(cè)定值再進(jìn)行統(tǒng)計(jì),14組標(biāo)樣修正值中12組為合格,則合格率為85.7%,合格率提高了73.2%;2組為不合格,不合格率為14.3,不合格率亦降低了73.2%。
依據(jù) 《GB11892-89高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定 酸性法》的原理和方法,在高海拔地區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí),將高錳酸鹽指數(shù)的各項(xiàng)影響因素如前文所述恒定在一定條件下后,對(duì)測(cè)定值以15%的準(zhǔn)確度作正修正,則可大幅度提高合格率,合格率為85.7%,可適用于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、較為干凈地表水、地下水的高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定。