徐 琴

（江蘇全眾環(huán)?？萍加邢薰?，江蘇 南京 210000）

1 引言

化學需氧量（COD）是通過化學方法檢測水樣中能被氧化的還原性物質(zhì)消耗氧化劑的量，該指標是考察水體中有機污染物濃度的重要依據(jù)[1]。水樣中的化學需氧量高表示該水體富含農(nóng)藥、化工廢水、有機肥料等還原性物質(zhì)，即水體有機物污染非常嚴重，如不及時有效地處理，部分污染物會被江河湖泊底部的泥沙吸附而沉積下來，長期對該水系范圍內(nèi)的水生生物產(chǎn)生毒害，導致水生動物大量死亡，水系中的生態(tài)系統(tǒng)也遭到破壞[2-4]。人們?nèi)羰秤帽晃廴舅抵械聂~蝦等水生生物，被食用生物體內(nèi)的毒素就會隨著食物鏈進入人類體內(nèi)，對人體健康極為不利[5]。同理，用被污染水系灌溉的植物、農(nóng)作物也會受到有機污染物的毒害，易出現(xiàn)生長不良的情況，且毒物也會在被毒害的農(nóng)作物內(nèi)富集，間接威脅人類的生命健康[6-8]。《HJ 828-2017[9]》中的重鉻酸鹽法是環(huán)境實驗室檢測水中化學需氧量的常規(guī)方法，然而，該標準方法中要求樣品需要加熱回流2 h，由于消解時間比較長，且消解完成后還需要冷卻至室溫，然后再進行滴定試驗，整個檢測過程持續(xù)時間較長，因此，為提升檢測效率，探討優(yōu)化試驗條件以縮短檢測周期尤為重要。

2 實驗部分

2.1 實驗原理

在待測水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，于強酸介質(zhì)下用銀鹽作催化劑，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，由消耗重鉻酸鉀的量計算出消耗氧的質(zhì)量濃度。

2.2 儀器與設備

HCA-112型標準COD消解器（泰州市華晨儀器有限公司）；FA2004電子分析天平（常州市幸運電子設備有限公司）；DZF-6020真空干燥箱（上海幕斯實驗設備有限公司）；50 mL酸式滴定管、250 mL錐形瓶等常規(guī)玻璃儀器。

2.3 材料與試劑

生活污水樣品；GSB07-3161-2014水質(zhì)分析化學需氧量標準樣品（批次編號2001121、2001110）；硫酸（優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司）；重鉻酸鉀（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；硫酸銀（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；硫酸汞（分析純，上海試四赫維化工有限公司）；鄰苯二甲酸氫鉀（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；硫酸亞鐵銨（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；七水合硫酸亞鐵（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；試亞鐵靈指示劑；實驗用水為超純水。

2.4 標準溶液配制

2.4.1 重鉻酸鉀標準溶液

準確稱取一定量經(jīng)105 ℃烘箱干燥至恒重的重鉻酸鉀，溶于超純水中，定容至1 000 mL的容量瓶中。根據(jù)檢測需要再進行稀釋。

2.4.2 硫酸亞鐵銨標準溶液

稱取19.5 g硫酸亞鐵銨溶于超純水中，加入10 mL硫酸，待溶液冷卻后稀釋于1 000 mL的容量瓶中。每天使用前須用重鉻酸鉀標準溶液重新標定硫酸亞鐵銨溶液的濃度，標定時須做平行實驗。

2.5 測試過程

取5.00 mL重鉻酸鉀標準溶液置于錐形瓶中，加入超純水45 mL，緩慢加入15 mL硫酸，搖勻，待溶液體系冷卻后滴加3滴試亞鐵靈，用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點，記錄下硫酸亞鐵銨的消耗量。硫酸亞鐵銨標準滴定溶液濃度計算公式為：C=1.25/V。

3 結(jié)果與討論

3.1 標準樣品測定

按照《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》（HJ 828-2017）標準中的分析步驟，除設置的消解時間不同，其他試驗條件相同的情況下，比較不同消解時間CODCr標準樣品的測定結(jié)果。結(jié)果詳見表1和圖1、圖2。

表1 不同消解時間CODCr標準樣品測定結(jié)果

圖1 不同消解時間條件下2001121標準樣品的測定結(jié)果

圖2 不同消解時間條件下2001110標準樣品的測定結(jié)果

由表1和圖1、圖2可知，當消解時間為20 min和25 min時，兩個不同濃度的CODCr標準樣品測定結(jié)果均不在真值范圍內(nèi)，當消解時間為30 min、40 min、60 min時，兩個不同濃度的CODCr標準樣品測定結(jié)果均在真值范圍內(nèi)。由此可以得出，水中CODCr測定的加熱回流時間設為30 min時，標準樣品測定結(jié)果為合格。

3.2 生活污水樣品測定

按照《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》（HJ 828-2017）標準中的分析步驟，除設置的消解時間不同，其他試驗條件相同的情況下，比較不同消解時間CODCr生活污水樣品的測定結(jié)果。結(jié)果詳見表2和圖3。

表2 不同消解時間生活污水中CODCr測定結(jié)果

圖3 不同消解時間條件下生活污水樣品的測定結(jié)果

由表2和圖3可知，以消解120 min測定結(jié)果141 mg/L為參考值，消解20 min、25 min、30 min、40 min、60 min時，測定結(jié)果的相對偏差分別為-16.5%、-11.0%、-1.08%、0%、-0.36%?！端|(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》（HJ 828-2017）標準中要求平行樣的相對偏差不超過±10%，所以當消解30 min時，測定結(jié)果滿足要求。

4 結(jié)論

化學需氧量作為反映水體受還原性物質(zhì)污染程度的重要指標，重鉻酸鉀法是測定水中化學需氧量的常規(guī)分析方法，針對《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》（HJ 828-2017）檢測周期較長的問題，本文通過試驗表明，該方法測定標準樣品和生活污水樣品時，加熱回流消解時間設為30 min時，樣品準確度和精密度可以滿足標準要求。相比標準方法中要求樣品加熱回流2 h，大大節(jié)省了實驗時間，提高了檢測效率，可適用于環(huán)保檢測機構對水中化學需氧量進行快速、高通量的檢測需求。