化學(xué)需氧量(COD)反映水樣中耗氧有機(jī)污染物 的含量水平，是水體耗氧有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)工作中的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。對(duì)于污水，國(guó)家環(huán)?？偩忠?guī)定采用酸性 重鉻酸鉀法測(cè)定COD，即在強(qiáng)酸并加熱的條件下， 用過量重鉻酸鉀處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧 (mg/L)表示。傳統(tǒng)COD測(cè)定法，水樣經(jīng)回流氧化處理 后，應(yīng)用硫酸亞鐵滴定剩余重鉻酸鉀(試亞鐵靈作指 示劑)，操作簡(jiǎn)單，測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性較好，但所需樣 品量較多(如20mL)，試劑用量較多(試劑有毒)，分析時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，能耗較大。而密閉催化消解-分光光度法測(cè)定COD，只需要較少的樣品量(如2mL)，試 劑用量較少，樣品消化能耗少，批量處理樣品分析速 度較快。由于密閉催化消解-分光光度法自動(dòng)化程度較高，減少工作量，逐漸受到分析人員的關(guān)注。本文 對(duì)密閉催化消解-分光光度法和傳統(tǒng)回流消解-滴定法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)水樣和廢水COD進(jìn)行比較。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 回流消解-滴定法
按國(guó)標(biāo)分析法(GB/T11914-1989)操作：將已知量重鉻酸鉀溶液加入水樣(20mL)，在強(qiáng)酸介質(zhì)中
以銀鹽作催化劑沸騰回流消解樣品，樣品放冷后以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中剩余
的重鉻酸鉀，由消耗的重鉻酸鉀量計(jì)算COD濃度。
1.2 密閉催化消解-分光光度法
1.2.1儀器與試劑
美國(guó)HACH 公司45600-02 型COD 反應(yīng)器，DR/2010 型光度計(jì)" target="_blank" href="http://weryuadfsd.net.cn/product/st242.html">分光光度計(jì)。HACH 公司提供的10 mL消化管，內(nèi)裝3 mL 消化液(含濃硫酸、重鉻酸鉀、硫酸銀、硫酸汞)，分低濃度(0~150 mg/L)和高濃度(0~1 500 mg/L)2 種規(guī)格。
在水樣受熱消化過程中，大部分有機(jī)物和還原性無機(jī)物被氧化，重鉻酸被還原，消解后樣品溶液中同時(shí)存在6 價(jià)和3 價(jià)鉻離子。當(dāng)待測(cè)水樣的COD 含量較低時(shí)(<150 mg/L范圍)，消解后樣品溶液中剩余6價(jià)鉻離子的濃度較高，分光光度法通過測(cè)定6價(jià)鉻離子的濃度來計(jì)算COD 含量;當(dāng)待測(cè)水樣的COD含量較高時(shí)，通過測(cè)定消解樣品中3 價(jià)鉻離子的濃度來計(jì)算COD 含量。DR/2010型分光光度計(jì)的分析性能見表1。
1.2.2樣品分析
取2.00mL水樣加入COD消化管中，擰緊蓋子，搖動(dòng)混合均勻，然后放入已預(yù)熱至150℃的COD反應(yīng)器中加熱處理2h。關(guān)閉反應(yīng)器，20min后取出樣品消化管，搖動(dòng)混合均勻，放冷至室溫后直接在DR/2010分光光度計(jì)上進(jìn)行程序比色，直接讀取COD測(cè)定值。
2結(jié)果與討論
2.1 分光光度法測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度
應(yīng)用密閉催化消解-分光光度法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)水樣和實(shí)驗(yàn)室自配標(biāo)準(zhǔn)水樣(鄰苯二甲酸氫鉀)中COD，結(jié)果見表2。表2結(jié)果表明，低濃度和高濃度的樣品COD測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性均較好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<2%，符合水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的精密度要求，標(biāo)準(zhǔn)水樣的測(cè)定結(jié)果也符合準(zhǔn)確度要求。
2.2分光光度法與滴定法對(duì)比
對(duì)國(guó)家環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)物研究所編號(hào)為200137的標(biāo)準(zhǔn)樣品(233±8 mg/LCOD)分別用密閉催化消解-分光光度法和傳統(tǒng)回流消解-滴定法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果比較于表3。
說明2種測(cè)定方法之間存在系統(tǒng)誤差，密閉催化消解-分光光度法的測(cè)定結(jié)果稍為偏高。偏高1.7%，
仍符合水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制要求[5]，2種測(cè)定方法間的系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大。應(yīng)用密閉催化消解-分光光度法和傳統(tǒng)回流消解-滴定法測(cè)定各種類型廢水樣品的COD(包括餐廳廢水、食品廢水、化工廢水、造紙廢水、醫(yī)療廢水等共31個(gè)水樣)，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表4，數(shù)據(jù)關(guān)系散點(diǎn)圖見圖1。圖1結(jié)果表明，2種分析方法的COD測(cè)定值具有良好的線性關(guān)系，回歸系數(shù)接近于1，R2為0.990。對(duì)2組數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，計(jì)算值t(0.525)遠(yuǎn)小于查表值t0.05(30)(2.042)，說明2組數(shù)據(jù)整體上沒有顯著差別。
3小結(jié)
應(yīng)用密閉催化消解-分光光度法測(cè)定水樣COD，精密度和準(zhǔn)確度均較為理想，符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制要求。與傳統(tǒng)回流消解- 滴定法相比，分光光度法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)水樣的COD結(jié)果稍為偏高，但對(duì)于廢水樣品，2種方法的COD測(cè)定結(jié)果呈良好線性相關(guān)，整體上沒有顯著性差異。目前我國(guó)環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)室測(cè)定COD 多采用傳統(tǒng)回流消解-滴定法，該法雖然重現(xiàn)性較好，但需要加熱回流處理樣品，試劑用量較大，分析時(shí)間較長(zhǎng)，能耗大。密閉催化消解-分光光度法自動(dòng)化程度較高，操作簡(jiǎn)單，分析速度較快，試劑用量少，減少二次污染，值得推廣應(yīng)用。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
