摘要：化学需氧量是测量水样中需要被氧化的还原性物质的量，是我囯水质的常规监测项目。化学需氧量过高，说明发生水体污染。文章主要对水中化学需氧量监测的影响因素进行分析。
关键词：水化学需氧量；监测；影响因素
化学需氧量是测量水样中需要被氧化的还原性物质的量，是我囯水质的常规监测项目。主要来源为生活污水、工业废水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量，反映了受还原性有机物水体的污染程度，是我囯实施排放总量控制的指标之一。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数。
1 测定化学需氧量原理及操作
化学需氧量是在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克/升表示。它利用化学氧化剂，将水样中的还原物质加以氧化，然后从剩余的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它的测定，可用重铬酸钾法，也可用高锰酸盐法。
1.1重铬酸钾法
化学需氧量指的是在强酸和加热的条件下以重铬酸钾为氧化剂处理待测水样所消耗的氧化剂的量。这可以很好的反映还原物质污染水体的严重程度并且是一个综合性的指标。我们国家测定化学需氧量的方法为重铬酸钾法，此法具有准确度高、重现性好的优点。测定水样的操作过程为：取混合均匀的待测水样10.00ml加入磨口回流锥形瓶中，再加入重铬酸钾标准液5.00ml及沸石，连接磨口回流冷凝管，从上口缓慢加入15ml硫酸-硫酸银溶液，混匀，加热回流120min；待冷却后用水冲洗冷凝管并取下锥形瓶；待溶液冷却到室温后滴加三滴亚铁灵指示剂，再用硫酸亚铁铵标准液进行滴定操作，当溶液颜色由黄色经蓝绿色至红褐色时即到达滴定终点，做好消耗硫酸亚铁铵的用量记录。
1.2高锰酸盐法
高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂，处理水样时所消耗的氧化剂的量。表示单位氧的毫克/升（O2，mg/l）。高锰酸盐指数在以往的水质监测分析中，亦有被称为化学需氧量的高锰酸钾法。但是，由于这种方法在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化，并不是理论上的需氧量，也不是反映水体中总有机物含量的尺度，因此，用高锰酸盐指数这一术语作为水质的一项指标，以有别于重铬酸钾法的化学需氧量，更符合于客观实际。以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，以前称为锰法化学耗氧量。我国新的环境水质标准中，已把该值改称高锰酸盐指数，而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量。国际标准化组织（ISO）建议高锰酸钾法仅限于测定地表水、饮用水和生活污水，不适用于工业废水。按测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。因为在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力比酸性条件下稍弱，此时不能氧化水中的氯离子，故常用于测定含氯离子浓度较高的水样。
2 影响水中化学需氧量监测的因素
2.1实验用水
实验用水是化学需氧量监测实验是否成功的重要基本要求之一。监测化学需氧量这个实验的用水禁用含有机质的蒸馏水，在配制试剂时需要使用新鲜的蒸馏水，如果蒸馏水放置的时间太长，可能会受到污染发生变质影响实验。实验表明，如果在化学需氧量监测试验中使用去离子水，在水中常常监测出不能被交换的有机物质以及树脂溢出物。这是导致实验室测量结果中实验室空白的含量高于标准含量的主要原因。因此，在测定化学需氧量的实验中禁用去离子水。
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2.2 试剂
实验用到的硫酸、硫酸银、硫酸亚铁铵等均为分析纯。需要基准或优级纯的重铬酸钾。配置重铬酸钾标准溶液的浓度应为0.250mol/L，应当称取基准或者优级纯的重铬酸钾12.258g，在120℃中提前加热2h后溶于水中，再移入1000ml容量瓶并稀释摇匀，待用。此重铬酸钾标准溶液为高标准溶液，对于重铬酸钾低标准溶液而言，取高标准重铬酸钾溶液稀释十倍即可。亚铁灵指示剂制备完成后需要用棕色瓶保存。硫酸亚铁铵高标准液的浓度为0.05mol/L左右，在临用前需要用高标准重铬酸钾标准溶液进行标定。硫酸盐铁铵也有低标准溶液，浓度为0.005mol/L左右，临用前也需要用低标准重铬酸钾标准溶液进行标定。硫酸-硫酸银溶液提前一到两天制备，不时摇动以免形成结晶。随着硫酸-硫酸银溶液的加入量的增加，化学需氧量的值逐渐增大，且当加入量大于30ml时，增大的速率特别明显。这是因为，在酸性条件下，重铬酸钾分解，与水中的银离子发生反应，生成铬酸银沉淀，从而消耗重铬酸钾，造成化学需氧量的值增大。
2.3 水中还原物质
（1）氯离子。氯离子是影响测定的重要因素，氯离子能够使催化剂即硫酸溶液的浓度降低，这会导致水样中有机物不能在反应过程中完全被氧化，对结果产生影响。在酸性的反应环境中，氯离子将会被氧化产生氯气，氯气又会氧化水样中其他还原性离子如二价铁离子，使得监测结果升高。在实验室中为消除氯离子主要采用的方法是加入硫酸汞。经回流后氯离子和硫酸汞合成可溶性氯汞络合物（2）硫离子和二价铁离子。若待测水样中存在硫离子和二价铁离子，会对测量产生影响，使化学需氧量值偏高。在理想环境中主要是先将水样中两种离子的最初浓度测量，假设氧化量固定不变，在最终测量出来的氧化量结果的基础上减去两种离子产生的耗氧量得到具有实际意义的化学需氧量，然而这种方法在实际操作中没有很好的可行性，采用更多的方法其实是提前往待测样品中通入足量空气，使两种离子被氧化后形成沉淀而通过过滤的方法去除。（3）含氮物质。影响化学需氧量测定结果的含氮还原性物质包括氧化亚氮离子、氨和铵根离子等。氧化亚氮离子主要通过消耗氧化剂重铬酸钾来干扰实验，消除氧化亚氮离子采用的方法一般是加入氨基磺酸，氨和铵根离子会对实验结果造成影响，如果溶液中还有氯离子存在，对氧化剂重铬酸钾造成消耗的影响会更大，一般通过去除氯离子来减少二者的影响。
2.4 取样方法和取样体积
用于监测的水样必须具有代表性才能获得准确可靠的测定结果。取样时应当注意不要混入悬浮物或颗粒物，否则会导致测量结果变大。因此取样时要充分摇匀并快速取样，避免悬浮物下沉的影响，取样时移液管吸口放置的位置应当为样品瓶的中间位置。如果样品是不均匀的，可以对水样进行均化预处理或取若干个平行样品进行分析，然后用统计的方法进行数据处理。如果水样中有大颗粒物质存在，需要改造移液管，增大移液管口径或改用刻度移液管，提高取样的代表性。
总之，化学需氧量监测的实验结果受到多种因素的影响，包括实验用水的选择以及质量、化学试剂的品质和纯度、操作过程的一系列步骤。因此在日常的实验工作中需要准备好合格的实验用水、合理选择操作步骤、加热时间要足够。通过分析并消除实验各个环节中对实验结果造成影响的因素，减少误差，测出科学准确的数据。
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论文作者:马芳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
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