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摘要：地表水的水质测量时，水中铁锰的含量是水质测评好坏的重要标准之一。由于铁锰难以溶解在水中，所以其在地表水中存在的形式是附着于悬浮物之中的，因此水中悬浮物越多，铁锰的含量就会越多。地表水中的悬浮物会根据时间的长短而发生沉降现象，因此沉降时间对地表水铁锰测定会产生一定的影响。
关键词： 沉降时间；地表水；铁锰测定
地表水（surface water），是指陆地表面上动态水和静态水的总称，亦称“陆地水”，包括各种液态的和固态的水体，主要有河流、湖泊、沼泽、冰川、冰盖等[1]。它是人类生活用水的重要来源之一，也是各国水资源的主要组成部分。我们日常生活中的饮用水主要来源于地表水，因此地表水的水质测定需要具体的实验分析，确保精准性。
一、检测地表水水质的重要性分析
水是生命的源泉，在地表资源中，水资源能够占据70%左右，我们生活中需要饮用水、生活用水、动物需要喝水、植物灌溉需要用水，水源是人类生存与发展的基础。近些年，我国经济迅猛发展，随着经济发展的同时，环境问题也越来越严峻，人们的生活用水都来源于自然体系的地表水，地表水受工业、农业生产等污染，有一些地区甚至出现饮用水中毒的现象。当前我们需要在保护环境的同时加强对地表水中水质检测，使人们的生活用水质量等到有效的保障地表水的检测，能够使人们的生活用水得到保障，降低生活用水中毒等现象，因此水质检测工作对于人们的生活极其重要。但是在地表水的检测过程中，存在着很多影响因素，比如沉降时间对地表水铁锰测定的影响等，因此在水质检测过程中，我们需要根据科学实验等，进行探索，确保检测结果的准确性，这样才能够为人类的生活提高基本的保障，水质检测才能够具有真正的意义[2]。
二、沉降时间对地表水铁锰测定实验理论分析
研究地表水中铁锰含量测定时，我们需要对地表水中溶解状态的铁锰与非溶解状态的铁锰含量进行测量，就能够得到准确的含量测量数据。由于铁锰大多是吸附在地表水的悬浮物中，只有非常少的一部分为溶解状态，所以在测量的过程中，我们从理论中分析，只需采用渗透膜法与火焰原子吸收法，就能够完成实验[3]。当准备实验时，我们发现理论测定在现实中存在一定的影响因素，铁锰物质大多是是吸附在地表水自然体系中的泥沙粒子上，地表水中泥沙较多时，铁锰含量就会较多，并且泥沙在水中具有一定的沉降性与流动性，在地表水中铁锰测定实验中，我们首先需要对地表水进行样本采集，采集过程中需要乘船，船的行动会带动水中的泥沙，因此采集样本的中泥沙含量就会受到影响，因而使地表水中的铁锰含量数据变得不准确。如果等待自然水系的状态恢复到正常，这段时间会导致水中泥沙发生沉降，在不同沉降时间段中采集统一地表体系中的水进行测量，测量得到的结果各部相同，由此可见在实际测量中，沉降时间会对测量结果产生一定影响。
三、沉降时间对地表水铁锰测定实验
（一）实验准备阶段
为了测定地表水中铁锰的总含量，我们针对采集的自然系地表水进行了实验，为了研究沉降时间对地表水中铁锰含量的影响，我们一共进行了三组实验。在实验前准备阶段，我们首先对实验器材进行准备。此次实验中主要用到了普利泰科仪器有限公司生产的ST40型石墨消解仪、德国耶拿仪器有限公司生产的耶拿ZEEnit700原子吸收分光光度仪、优级纯硝酸、盐酸、分析纯级氧化钙。石墨消解器应用新型消解技术，具有升温快速、程序控制、消解完全、温度均衡等优点，适用于食品、药品、质检、环保、疾控、化工、高校等行业样品前处理，同时可用于微波消解的预处理和赶酸处理，是原子吸收、原子荧光、ICP-AES等分析仪器的理想配套产品。Zeenit 700型顶级火焰-石墨炉联用原子吸收光谱仪，该仪器是目前所有同类产品中配置高，技术先进的型号，包括了“横向加热石墨炉技术”、“三磁场塞曼和氘空心阴极灯双扣背景”、“固体进样技术”、“Zeiss光学技术”等耶拿所有顶尖技术[4]。
（二）实验步骤一
当实验中所需要的仪器设备准备完毕后，我们开始进行取样，取样过程中，我们寻找一处地表水的断面，计划对该水进行五次采集供实验使用。采集过程中，我们等水质均匀后开始采集工作，为了使不同时间采集的地表水能够清晰的区分，我们对采集容器进行编码，分别为A/B/C/D/E，五个容器，采集地表水后需要先进行处理在取样，处理过程中需要使用实验准备阶段所准备的普利泰科仪器有限公司生产的ST40型石墨消解仪，传统实验在做样品前处理都是用的电热炉、平板加热器、水浴加热设备比较多，其中电热板是使用比较多也是实验室里常见的设备，在对样品前处理消解时基本都是国内常用的湿法消解方法，方法虽是对了，但是有时无法达到实验想要的消解效果，而石墨消解仪能够合理的加热方式配套导热性能优越的加热体，能保证各个消解孔间的温度均匀性，样品间温差小于±1.5 ℃（常温-210℃），同时消解多个样品时，能保证各个样品的相同的反应温度和条件，进行批处理。在使用消解仪进行消解作用后，就可以直接进行采样。采样后我们需要对水中的铁锰含量以及水中炫富物质进行测量，测量得到的结果如下表1所示。
表1 铁锰总量与总悬浮物之间关系
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表3沉降时间与锰含量的关系
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（四）实验步骤三
在实验步骤二中我们研究了沉降时间与铁、锰含量之间的关系，在实验三中，我们再次对地表水进行取样，取样过程与实验步骤一相同，然后将其定为编号F样本，在样本F中，加入实验准备阶段准备的20毫升硝酸，摇晃均匀后进行静置，静置时间为0.5/1/2/4/6/8/12/24小时，在采集过程中，需要采集容器上方清澈水样，然后再次进行ST40型石墨消解仪消解操作，在消解后进行铁锰含量的数据测量分析。
（五）实验结果分析
从实验一中我们可以看出地表水中的悬浮物质越多，水中铁锰的含量就越多，说明水中的泥沙是影响铁锰含量的主要因素。从实验二中我们可以看出，随着沉降时间的增加，水中清澈部分容易中铁、锰的含量逐渐降低。通过实验三能够看出铁与锰在酸中的反应速率不同，前期锰快于铁，到反应后期锰下降的速度比较快一些。
四、总结
由上述沉降时间对地表水铁锰测定实验可以看出，地表水中的悬浮物与铁锰含量成正比，所以影响水质测量精确性的主要原因是水中悬浮物的沉降时间。铁锰物质难以溶于水，但是却能够与酸性液体发生反应，因此在进行地表水中铁锰物质测定时，可以在自然水系的地表水中加入酸类物质，这样能够更加科学、准确的测量出水质。水是人类生产的必要因素之一，因此水质测量对人类的生存与发展都具有重要意义。
参考文献:
[1]陈江, 黄芸, 张珍梅. 沉降时间对地表水铁锰测定的影响[J]. 环境研究与监测, 2015(3):50-52.
[2]吴丽娟, 陆喜红, 胡恩宇. 地表水样品采集沉降时间及固定剂对重金属测定的影响[J]. 现代科学仪器, 2017(2):78-80.
[3]王保勤, 窦艳艳, 张雪璐. 影响地表水中总磷测定的因素探讨[J]. 环境监控与预警, 2017, 9(2):38-40.
[4]卓瑞双, 黄廷林, 张瑞峰,等. 磷酸盐对铁锰复合氧化膜去除地表水中氨氮的影响[J]. 环境科学, 2018, 39(1):137-144.
论文作者:何得若,项灵飞,刘海桂
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
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