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【關(guān)鍵詞】生化需氧量;溶解氧;耗氧率;稀釋倍數(shù)
1、引言
生化需氧量是指在規(guī)定條件下,水中有機(jī)物和無機(jī)物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。測定水中五日生化需氧量時(shí),除接種、培養(yǎng)溫度、稀釋水質(zhì)量及其它操作技術(shù)要符合要求外,稀釋比的選擇是至關(guān)重要的。一旦稀釋倍數(shù)過大或過小,可導(dǎo)致五日耗氧太少或太多而超出耗氧范圍,使測試失敗。BOD5水樣貯存時(shí)間一般為6小時(shí),任何情況下不能超出24小時(shí),測試培養(yǎng)時(shí)間為5天。因此一旦發(fā)生此類情況,水樣組分發(fā)生變化,原樣已無法補(bǔ)測。本文試圖通過理論和實(shí)踐兩方面的探尋,求出一種簡便可行,普遍適用的計(jì)算BOD5測定水樣稀釋倍數(shù)的方法。
2、水樣稀釋倍數(shù)的確定
2.1 BOD5與稀釋倍數(shù)n的關(guān)系
實(shí)際測定中BOD5的計(jì)算公式如下:
BOD5=[(D1-D2)-(B1-B2)×f1]/f2 (1)
式中:D1 ,D2―分別為水樣在培養(yǎng)前、后的溶解氧(mg/L)
B1,B2―分別為稀釋水在培養(yǎng)前、后的溶解氧(mg/L)
f1―稀釋水在培養(yǎng)液中所占的體積比
f2―水樣在培養(yǎng)液中所占的體積比
按標(biāo)準(zhǔn)方法要求,恰當(dāng)?shù)南♂尡葢?yīng)使培養(yǎng)后的溶解氧大于1 mg/L,消耗的溶解氧大于2mg/L,稀釋水的BOD5小于0.2mg/L。
由于D1-D2>2mg/L,而(B1-B2)×f1
將n設(shè)為稀釋倍數(shù),故n=1/f2
于是公式(1)可簡寫為BOD5= n(D1-D2)
則n=BOD5/(D1- D2) (2)
2.2可生化指標(biāo)a與稀釋倍數(shù)n關(guān)系的建立
化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下,用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量。對于工業(yè)廢水,我國規(guī)定用重鉻酸鉀法測化學(xué)需氧量(CODcr)。在工程分析中,一般經(jīng)常通過BOD5/CODcr的比值大體了解廢水中可生物降解的有機(jī)物的比例,以評定工業(yè)廢水生物處理的可行性。
可生化指標(biāo)a(BOD5/CODcr)的大小,顯示出水樣可生化程度的高低,同時(shí)又是測定BOD5水樣的最重要的特性參數(shù)。工業(yè)廢水和生活污水的a值一般在0.2~0.8之間波動(dòng)。其關(guān)系為:
BOD5=a×CODcr (3)
a=0.2~0.8 (4)
將(3)代入(2)中,得:n=(a×CODcr)/(D1-D2) (5)
在培養(yǎng)溫度20℃時(shí),水的飽和溶解氧為8.84mg/L。由于多數(shù)水樣中含有較多的需氧物質(zhì),其需氧量往往超過水中可利用的溶解氧量。因此在培養(yǎng)前需對水樣進(jìn)行稀釋,以保證培養(yǎng)瓶內(nèi)好氧狀態(tài)。稀釋后當(dāng)日溶解氧D1一般為7~8.5mg/L。對于常量分析,從誤差角度要求五日消耗溶解氧(D1-D2)為當(dāng)天溶解氧(D1)的1/3~2/3為宜,選擇:
(D1-D2)=(0.35~0.65)D1 (6)將(4)、(6)代入(5),得:
n=(0.2~0.8)×CODcr/(0.35~0.65)D1 (7)
2.3.確定稀釋倍數(shù)n
估計(jì)最小稀釋倍數(shù)n1
當(dāng)生化指標(biāo)a=0.2,五日消耗溶解氧D1-D2=0.35D1時(shí),此時(shí)稀釋倍數(shù)n1為最小。
由(7)式得:n1=0.2CODcr /(0.35×8)=0.07CODcr
估計(jì)中間稀釋倍數(shù)n2
取中值估計(jì)倍數(shù),
估計(jì)最大稀釋倍數(shù)n3
當(dāng)生化指標(biāo)a=0.8,稀釋倍數(shù)n3為最大。
n3=0.8CODcr/(0.65×8)=0.15CODcr
2.4理論驗(yàn)證五日耗氧率
耗氧率是指五日消耗的溶解氧占原有溶解氧(D1)百分率,一般以0.350.65為佳。
即,耗氧率=(D1-D2)/D1
由公式(5)可推出耗氧率=a×CODcr/n×D1=a×CODcr/8n
從表1可見,生化指標(biāo)a值在0.2~0.8范圍波動(dòng)時(shí),選取n1、n2、n3三個(gè)稀釋倍數(shù)時(shí),必有一個(gè)稀釋倍數(shù)的五日耗氧率在0.350.65之間(表中帶括號者)。
2.5應(yīng)用實(shí)例
按上述確定的稀釋倍數(shù),對工業(yè)廢水、生活污水等進(jìn)行實(shí)測,BOD5的測定結(jié)果必有1至2個(gè)結(jié)果符合測定要求,從而實(shí)驗(yàn)證明以上推導(dǎo)出的稀釋倍數(shù)計(jì)算方法簡便可行。這樣,既能保證溶解氧下降率在0.350.65范圍內(nèi),又能滿足不同的生化指標(biāo)。對于各類廢水,BOD5的測定必將是有效的。在實(shí)際工作中,如果事先了解某一水質(zhì)的生化指標(biāo),可以根據(jù)表1中所對應(yīng)的耗氧率選擇一個(gè)合適的稀釋倍數(shù)測定BOD5,可以節(jié)省一定的人力和物力,并且保證實(shí)驗(yàn)成功。
3、結(jié)語
本文推導(dǎo)出的稀釋倍數(shù)計(jì)算方法簡便可行,適用于絕大部分的廢水。在實(shí)際監(jiān)測工作中證明有效,在BOD5分析中具有實(shí)際意義和推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
【摘要】
目的 觀察中藥冠心舒對犬急性缺血性心肌的保護(hù)作用。方法 實(shí)驗(yàn)犬36只隨機(jī)分為6組。通過結(jié)扎麻醉犬冠狀動(dòng)脈左前降支的方法,造成急性心肌缺血模型。經(jīng)消化道給藥后,測定心率、平均動(dòng)脈壓和冠脈血流量以及動(dòng)靜脈血氧含量,計(jì)算心肌耗氧量。免疫組化測定冠心舒對心肌組織中超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛 (MDA)的影響。結(jié)果 與模型組相比,中藥冠心舒能降低心肌缺血犬的心率,使心肌耗氧量下降,增加其平均動(dòng)脈壓及心肌冠脈血流量,增加血供(P<0.05,P<0.01)。冠心舒能提高心肌SOD的含量,降低MDA的量(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論 冠心舒能增加缺血心肌血供、降低氧耗,并有抗氧化作用。
【關(guān)鍵詞】 冠心舒;犬;冠脈結(jié)扎;心肌缺血;心肌耗氧量
冠心舒主要成分為三七、丹參、黃芪等,具有益氣活血、養(yǎng)心止痛等功效。本實(shí)驗(yàn)通過冠狀動(dòng)脈分支結(jié)扎法,復(fù)制麻醉犬心肌梗死模型,觀察其對缺血心肌的保護(hù)作用。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 動(dòng)物
雜種犬36只,體重(12.98±1.97)kg,雌雄各半。自由飲食,實(shí)驗(yàn)室溫度控制在22℃~25℃,通風(fēng)良好,濕度55%~60% ,正常飼養(yǎng)3 d后供實(shí)驗(yàn)用。
1.1.2 藥品與試劑
冠心舒由鄭州高新區(qū)義康藥物研究所提供,批號:041125,每支含生藥4.872 g。復(fù)方丹參滴丸(每丸27 mg)天津天士力制藥股份有限公司出品,批號20040603;戊巴比妥鈉,上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司出品,批號 F20041117;肝素鈉,上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司出品,批號 F20040924。
1.1.3 儀器
可控人工呼吸機(jī)(上海);MP150數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(美國BIOPAC公司);JR6F心臟造影導(dǎo)管(美國Coydis公司)。
1.2 方法
1.2.1 分組
36只犬隨機(jī)分為假結(jié)扎組、模型組、復(fù)方丹參滴丸(陽性對照藥物)組、冠心舒大、中、小3個(gè)劑量組。
1.2.2 給藥方法〔1〕
除假結(jié)扎組和模型組只喂食、水外,冠心舒按生藥計(jì)算,大、中、小劑量組分別灌胃給予2.92、1.4、0.73 g·kg-1·d-1,復(fù)方丹參滴丸給藥量按0.04 g·kg-1·d-1計(jì)算,藥物每日量分2次喂服,連續(xù)5 d。
1.2.3 犬心肌缺血模型制備〔2〕
給藥后各組犬靜脈注射戊巴比妥鈉(30 mg/kg),麻醉固定于手術(shù)臺(tái)上。 連續(xù)監(jiān)測肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖和心率(HR);分離右側(cè)股動(dòng)脈、股靜脈,0.5%肝素鈉體內(nèi)抗凝:股動(dòng)脈插管連續(xù)監(jiān)測動(dòng)脈血壓(BP),股靜脈建立輸液通道。分離氣管并插管,行人工呼吸機(jī)正壓呼吸(頻率16~18次/min,吸氣∶呼氣比1∶1.5,潮氣量350~550 ml);于胸骨左緣第3、4肋間開胸,打開心包膜,暴露心臟。分離左冠狀動(dòng)脈左旋支,連接血流量計(jì),測定冠脈血流量;分離左冠脈前降支第一分支下方2 mm,除假結(jié)扎組只穿線不結(jié)扎外,其余各組均穿入兩條1號絲線,一期結(jié)扎前5 min,靜脈滴入利多卡因2 mg/kg。一期結(jié)扎時(shí)將一根直徑為1 mm的9號針頭置于結(jié)扎線和血管之間,結(jié)扎后將針頭抽出,造成血管狹窄;30 min后,用第二條絲線進(jìn)行血流阻斷的二期結(jié)扎,完成模型的制備。
1.3 HR、平均動(dòng)脈壓(MAP)及冠狀動(dòng)脈血流量(CBF)測定
分別于結(jié)扎前、一期結(jié)扎10 min、二期結(jié)扎即刻、15 min、30 min、60 min、120 min測定并記錄。
1.4 心肌耗氧量測定〔3,4〕
結(jié)扎前和二期結(jié)扎120 min時(shí)分別于冠狀竇(靜脈血)、頸總動(dòng)脈各取血1 ml,測定血氧飽和度,按公式計(jì)算各組心肌耗氧量:心肌耗氧量(ml·min-1·100 g-1)=冠狀動(dòng)脈血流量(ml/min)×〔動(dòng)脈血氧(ml%)-冠狀竇血氧(ml%)〕÷100 g心肌重量。
1.5 心肌組織抗氧化酶測定
二期結(jié)扎120 min后立即取出心臟,用冰生理鹽水沖洗、吸干、稱重后取左心室心尖部心肌組織1 g,以生理鹽水為介質(zhì),用勻漿器制成10%心肌組織勻漿,測定超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
計(jì)量資料以x±s表示,采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 10.0進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)及兩樣本間的t檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
2.1 冠心舒對犬HR、MAP及CBF的影響
冠脈左前降支結(jié)扎前各組HR、MAP和CBF均無明顯差異。冠脈結(jié)扎120 min后模型組與假結(jié)扎組相比,HR明顯增快、MAP降低、CBF降低(P<0.01)。與模型組相比,冠心舒大、中劑量組心率均變慢、小劑量組無變化;冠心舒各劑量組MAP、CBF均較模型組增加(P<0.05,P<0.01)。見表1。表1 冠心舒對犬HR、CBF、MAP的影響(略)
2.2 冠心舒對心肌耗氧量的影響
與假結(jié)扎組相比,模型組心肌耗氧量顯著升高(P<0.01);而丹參滴丸與冠心舒大、中、小各劑量組心肌耗氧量均顯著低于模型組。見表2。
2.3 冠心舒對心肌組織中SOD及MDA的影響
模型組與假結(jié)扎組相比心肌組織中SOD含量顯著降低(P<0.01),MDA含量顯著升高(P<0.01),而丹參滴丸與冠心舒大、中、小各劑量組心肌組織中SOD含量顯著高于模型組(P<0.05,P<0.01),MDA含量顯著降低(P<0.05,P<0.01)。見表2。表2 冠心舒對心肌耗氧量、SOD、MDA的影響(略)
3 討論
心肌缺血的最根本防治措施仍是改善冠狀動(dòng)脈血流,改善心臟供血,減少心臟的負(fù)荷和心肌耗氧量。本研究發(fā)現(xiàn):結(jié)扎麻醉犬冠脈前降支后,犬心肌局部缺血、缺氧,組織供氧量減少。冠心舒能升高血壓,擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、增加冠狀動(dòng)脈血流量,使缺血心肌的供血增加。研究也發(fā)現(xiàn)冠心舒能使心率下降,心肌耗氧量降低,從而改善缺血心肌供氧/需氧失衡狀態(tài),達(dá)到改善心肌缺血缺氧的作用。
目前已知心肌缺血的發(fā)病機(jī)制與氧自由基大量產(chǎn)生、脂質(zhì)過氧化等因素有關(guān)〔5〕。本研究表明,冠心舒能明顯提高自由基清除劑SOD 的含量,增強(qiáng)內(nèi)源性氧自由基清除系統(tǒng)的功能,并明顯減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA 水平,保護(hù)缺血心肌組織免遭自由基損害,是其保護(hù)心肌細(xì)胞的機(jī)制之一。
參考文獻(xiàn)
1 陳奇.中藥藥理研究方法學(xué)〔M〕.北京:人民衛(wèi)生出版社,1996:4069.
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3 周樂全,陳靜平,羅榮敬,等.心痛樂對犬實(shí)驗(yàn)性心肌缺血及心肌氧代謝的影響〔J〕.現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2001;10(11):100911.
[關(guān)鍵詞]工業(yè)廢水 COD 測定方法 高錳酸鉀 重鉻酸鉀
中圖分類號:TE992.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1009-914X(2014)21-0345-02
化學(xué)需氧量(COD),是在一定的條件下,采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí),所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此,化學(xué)需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大,說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。 化學(xué)需氧量(COD)的測定,隨著測定水樣中還原性物質(zhì)以及測定方法的不同,其測定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。
讀取儀器顯示數(shù)值,按下式計(jì)算:CODcr(O2,mg/L)=COD讀數(shù)10/V式中:V――水樣體積(mL)
一、高錳酸鉀法測定化學(xué)需氧量
1、測定原理
KMnO4在強(qiáng)酸性溶液中表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑:
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O E0=1.51V
在中性或弱酸性溶液中:
MnO4-+4H++3e-=MnO2+2H2O E0=0.59V
在中性或弱堿性溶液中:
MnO4-+2H2O+3e-=MnO2+4OH- E0=0.59V
在強(qiáng)堿性溶液中,是較弱的氧化劑:
MnO4-+e-=MnO42- E0=0.56V.
在酸性條件下,高錳酸鉀具有很高的氧化電位。因此它能將溶液中多數(shù)有機(jī)物氧化,并以化學(xué)耗氧量表示。以比較水中有機(jī)物含量的大小。化學(xué)耗氧量的測定,如以高錳酸鉀作氧化劑,通常有兩種方法:酸性條件下和堿性條件下,兩者都以煮沸為主。
2、測定方法
I、在酸性溶液中測定化學(xué)耗氧量。
高錳酸鉀在酸性中呈較強(qiáng)的氧化性,在一定條件下(煮沸過程中),使水中還原性物質(zhì)被氧化,反應(yīng)式如下:
4MnO4-+5C+12H+=4Mn2++5CO2+6H2O
然后加入過量的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液還原未反應(yīng)的高錳酸鉀:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O
再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉,利用水樣消耗的高錳酸鉀的量,計(jì)算水中還原性物質(zhì)的量。從而求得水中的需氧量。用氧含量(mg/L)表示。實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)量取適量水樣置于250mL錐形瓶中,用蒸餾水稀釋至100mL。
(2)加入10mL1:3硫酸溶液,搖勻(當(dāng)水樣中有氯離子時(shí),加硫酸銀加以掩蔽)。?(3)用移液管精確加入10mL0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,在電爐上準(zhǔn)確煮沸10min后停止加熱(煮沸時(shí),控制溫度,不能太高。嚴(yán)格控制煮沸時(shí)間,也即氧化-還原反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間,才能得到較好的重現(xiàn)性)。?(4)迅速加入10mL0.01mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,此時(shí)溶液應(yīng)褪色。 (5)繼續(xù)用0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色,并經(jīng)1min不消失為止。記錄0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V1(mL)。同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn)。(6)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液校正系數(shù)(K)的測定:在上面滴定完的溶液中,加入10.00mL0.01mol/LNaC2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液,用0.01mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到淺粉色30S不褪為終點(diǎn)。記錄消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2(mL)。K=10/V2
3、結(jié)果計(jì)算。
COD(O2,mg/L)=[(10.00+V1)K-10.00-V0]C81000/V式中:V0――空白消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)
V1――水樣消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)V――水樣體積(mL)
K――KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液校正系數(shù)10
C――高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)8――1/2氧原子的摩爾質(zhì)量(g/mol)。
II、 在堿性溶液中測定化學(xué)耗氧量
氧化有機(jī)物的反應(yīng)在堿性溶液中比在酸性溶液中快,采用加入過量KMnO4并加熱的方法可進(jìn)一步加速反應(yīng)。測定時(shí)加入一定量過量的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液到有10%NaOH溶液的試樣中,溶液中發(fā)生如下反應(yīng):
C-有機(jī)物+MnO4-+3OH-CO32-+MnO42-+H2O
待溶液中反應(yīng)完全后將溶液酸化,MnO42-歧化成MnO4-和MnO2,加入過量NaC2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液還原所有高價(jià)錳為Mn2+。最后再以KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的NaC2O4。由加入KMnO4的量和NaC2O4的量,計(jì)算出水樣的化學(xué)需氧量,實(shí)驗(yàn)如下。
(1)量取適量水樣置于250mL錐形瓶中,用蒸餾水稀釋至100mL。(2)加入2mL10%氫氧化鈉溶液,搖勻。
(3)用滴定管精確加入10mL0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,在電爐上準(zhǔn)確煮沸10min后停止加熱。
(4)迅速加入10mL1:3硫酸溶液和10mL0.01mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,此時(shí)溶液應(yīng)褪色。
(5)繼續(xù)用0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色,并經(jīng)lmin不消失為止。記錄0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V1(mL)。同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn)。(6) 計(jì)算結(jié)果:同酸性溶液中測定耗氧量法。
4、結(jié)果與討論。
COD測定方法的精密度與準(zhǔn)確度。
COD是通過測試樣品中的有機(jī)物在氧化劑(重鉻酸鉀或高錳酸鉀)氧化過程中,所消耗掉的氧化劑的量,從而間接地得出樣品中有機(jī)物濃度的一種方法。
COD是一種實(shí)驗(yàn)方法,并不是一種分析方法。物質(zhì)世界中并沒有COD這種成分或元素。在測試特定成分或元素時(shí),即使測試方法不同,但只要準(zhǔn)確測試出需測試的成分或元素即可;而COD則不同,必須嚴(yán)格按照規(guī)定方法的條件和程序進(jìn)行分析,這點(diǎn)非常重要。據(jù)以往對COD的測試和相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,有機(jī)物的氧化率很容易受到氧化劑或藥品種類、濃度及加熱溫度、反應(yīng)時(shí)間的影響。由此可知,必須嚴(yán)格按照規(guī)定方法進(jìn)行測試,否則COD的測試結(jié)果大不相同。
采取上述高錳酸鉀法(酸性溶液和堿性溶液)和重鉻酸鉀法,在實(shí)驗(yàn)條件下,分別對濃度為50mg/L、125mg/L、250mg/L的三種COD值的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行6次平行測定,從實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)結(jié)果得出。
(1)精密度:由于影響COD測定的因素較多,根據(jù)相關(guān)規(guī)定可見兩種分析方法的精密度都還是比較可靠的。對三種不同濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行6次平行測定,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差最高為1.68%(堿性條件下用高錳酸鉀法測50mg/L的COD的標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定結(jié)果)。表明不管是高錳酸鉀法(酸性條件和堿性條件下)還是重鉻酸鉀法都具有良好的精密度。(2)準(zhǔn)確度:對于COD值為低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法的準(zhǔn)確度基本一致,均能滿足測試要求。而對于高濃度COD值的標(biāo)準(zhǔn)溶液,重鉻酸鉀法準(zhǔn)確度高,而高錳酸鉀法測定結(jié)果顯著偏低。總之,重鉻酸鉀法對高濃度和低濃度COD值進(jìn)行測定均適宜,對于COD值高的水樣可以稀釋后測定;對于COD值低的水樣可以直接進(jìn)行測定,本實(shí)驗(yàn)室所用COD測定儀可測定COD值低至0.5-3mg/L的水樣。
5、結(jié)論
I、配制一定濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法測定COD值,對于高濃度和低濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液,重鉻酸鉀法都具有良好的精密度和準(zhǔn)確度;高錳酸鉀法(酸性條件或堿性條件)具有良好的精密度。但在準(zhǔn)確度上,對于高濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液,高錳酸鉀法準(zhǔn)確度低(結(jié)果顯著偏低);而對于COD值為低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,兩種方法的準(zhǔn)確度相差不大。
II、采用重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法測定廢水樣品的COD值,兩種試驗(yàn)方法的結(jié)果差別很大。因?yàn)閮煞N方法的試驗(yàn)條件不同,且氧化劑在不同介質(zhì)中的氧化性也有差別,應(yīng)根據(jù)不同的水質(zhì)情況選擇相應(yīng)的分析方法。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 液體硫酸汞;重鉻酸鉀法;化學(xué)需氧量;高氯離子; 干擾
中圖分類號 X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-5739(2012)03-0301-02
化學(xué)需氧量(CODCr)是在一定條件下,用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量,以含氧量(mg/L)來表示。在工業(yè)廢水的水質(zhì)監(jiān)測中,CODCr 的測定是一個(gè)重要的分析指標(biāo)[1-2],其反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度,若將CODCr視為還原性物質(zhì)的污染指標(biāo),則除Cl-以外的無機(jī)還原性物質(zhì)的耗氧全部包括在內(nèi);如果將CODCr視為有機(jī)物的污染指標(biāo),則需將無機(jī)還原物質(zhì)的耗氧除去。總之,在CODCr測定中Cl-的干擾一定要排除[3-4]。用標(biāo)準(zhǔn)分析方法,測定Cl-濃度高于2 000 mg/L的樣品時(shí),獲得CODCr值往往偏高,如何除去Cl-的干擾和進(jìn)行校正,目前尚無統(tǒng)一的方法。為了能準(zhǔn)確、簡易地測定高濃度Cl-的CODCr值[5-6],該試驗(yàn)著重探討了用液體硫酸汞代替固體硫酸汞絡(luò)合水樣中的Cl-,研究其結(jié)果對化學(xué)需氧量的影響。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)儀器
回流裝置:帶250 mL錐形瓶的全玻璃回流裝置。加熱裝置:變阻電爐。滴定裝置:50 mL酸式滴定管。
1.2 試驗(yàn)試劑
1.2.1 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(1/6K2CrO7=0.250 0 moL/L)。稱取預(yù)先在120 ℃烘干2 h的基準(zhǔn)或優(yōu)級純重鉻酸鉀12.258 g溶于水中,移入1 000 mL容量瓶,稀釋至標(biāo)線,搖勻。
1.2.2 試亞鐵靈指示液。稱取1.458 g鄰菲啉(C12H8N2?H2O,1,10-phe nanthroline),0.695 g硫酸亞鐵(FeSO4?7H2O)溶于水中,稀釋至100 mL,貯于棕色瓶內(nèi)。
1.2.3 硫酸-硫酸銀溶液。于2 500 mL濃硫酸中加入25 g硫酸銀,放置1~2 d,不時(shí)搖動(dòng)使其溶解。
1.2.4 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O≈0.1 moL/L]:稱取39.5 g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20 mL硫酸,冷卻后移入1 000 mL容量瓶中,加水稀釋至標(biāo)線,搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
1.2.5 液體硫酸汞。稱取30 g硫酸汞溶于100 mL 1∶9的硫酸中。
1.2.6 鄰苯二甲酸氫鉀儲(chǔ)備液。稱取預(yù)先在105~110 ℃條件下烘干2 h的鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)4.251 g,用蒸餾水定溶至500 mL,則CODCr=5 000 mg/L,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 水樣處理。①吸取適量液體硫酸汞于250 mL錐形瓶中,加入20.00 mL混合均勻的水樣(不同濃度鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和不同濃度Cl-混合樣溶液),準(zhǔn)確加入0.250 0 moL/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL,緩慢加入硫酸-硫酸汞30 mL,連接磨口回流冷凝管,輕輕搖勻,加熱回流2 h。②冷卻后用90 mL水從上部慢慢沖洗冷凝管壁,取下錐形瓶。
1.3.2 試樣測定。溶液冷卻至室溫后,加入3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液的顏色由黃綠色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn),記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
1.3.3 空白試驗(yàn)方法。測定試樣的同時(shí),以20.00 mL蒸餾水,按同樣操作進(jìn)行空白試驗(yàn),記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量。
1.3.4 Cl-干擾試驗(yàn)。為了探討液體硫酸汞對Cl-的絡(luò)合情況,選擇不同濃度鄰苯二甲酸氫鉀和Cl-的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定。
1.3.5 精密度試驗(yàn)。對于不同濃度氯離子,鄰苯二甲酸氫鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)。
1.3.6 準(zhǔn)確度試驗(yàn)。①取具有代表性的排污企業(yè)的廢水進(jìn)行試驗(yàn),加入鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定其COD回收率,以考察該方法測定實(shí)際水樣的準(zhǔn)確度。②取鄰苯二甲酸氫鉀儲(chǔ)備液(CODCr=5 000 mg/L)0.4 mL,加標(biāo)量為2.0 mg/L,用采集的具有代表性的工業(yè)廢水進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。
1.3.7 化學(xué)需氧量計(jì)算方法。化學(xué)需氧量濃度計(jì)算公式如下:
CODCr=(V0-V1)×C×8×1 000/V
式中:C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(moL/L);V0為滴定空白時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL);V1為滴定水樣時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL);V為移取試樣體積(mL);8為氧(1/2 O)摩爾質(zhì)量(g/moL)。
2 結(jié)果與分析
2.1 Cl-干擾試驗(yàn)
由表1可以看出,對于不同濃度水樣,在相同的試驗(yàn)條件下,COD值≥100 mg/L,Cl-含量≤10 000 mg/L時(shí),該方法相對誤差≤5.0%。
2.2 精密度試驗(yàn)
由表2可以看出,該方法的精密度較好。
2.3 準(zhǔn)確度試驗(yàn)
2.3.1 回收率試驗(yàn)。由表3可以看出,加標(biāo)量為2.0 mg,平均回收率為103%,回收范圍為97%~108%,符合分析要求,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
2.3.2 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品。用國家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)樣,改用液體硫酸汞進(jìn)行監(jiān)測。由表4可以看出,3個(gè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品改用液體硫酸汞進(jìn)行測定,測定值合格,測定結(jié)果可靠。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,用液體硫酸汞代替固體硫酸汞測定化學(xué)需氧量,CODCr≥100 mg/L時(shí),該方法可有效的消除高濃度Cl-對化學(xué)需氧量測定的干擾[7-8],測得的數(shù)據(jù)具有較高的精密度和準(zhǔn)確度,能夠滿足環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量要求。改固體硫酸汞為液體硫酸汞,方法簡便,并且能夠節(jié)省試劑的用量,節(jié)約資源[9-12]。
4 參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:廢水處理工藝;廢水檢測方法;關(guān)系
人類對環(huán)境資源、能源的過度開采,致使我國的自然環(huán)境遭受到重要的破壞和污染,環(huán)境保護(hù)逐漸得到廣泛的重視,推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略得到社會(huì)各界的一致認(rèn)可。其中,針對廢水污染水資源、土資源的問題,需要我們加強(qiáng)對廢水的處理和檢測,不同的廢水需要選擇不同的處理工藝,對于成分較為復(fù)雜的生活廢水,要想充分檢測其中的污染成分,則應(yīng)該選取合理的處理工藝,有效降低廢水中的污染成分含量。
1廢水處理工藝的選擇
對廢水進(jìn)行處理,目的在于采用某種方法,或?qū)U水中的污染物從中分離出來,或?qū)U水中的污染成分分解、轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到防止病菌傳染、避免異味、凈化污水的結(jié)果。根據(jù)廢水的不同種用途,采用不同廢水處理效果標(biāo)準(zhǔn)。在選擇廢水處理工藝時(shí),需要考慮以下因素。第一,需要考慮到廢水處理規(guī)模、水質(zhì)特性,考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求,對照技術(shù)經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)指標(biāo),同時(shí),還要考慮廢水處理過程中殘?jiān)煤投挝廴締栴}等;第二,應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì),必須對污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定,作出合理的分析預(yù)測。廢物處理有物理、化學(xué)、生物等方法。其中,上述三種方法或單獨(dú)或配合使用,來去除廢水中的有害物質(zhì),廢水處理過程十分復(fù)雜,常用的廢水處理基本方法可以分為以下幾種:(1)物理法。主要利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如利用物質(zhì)密度的沉淀法和浮選法,沉淀法能夠除去水中相對密度大于1的懸浮顆粒,與此同時(shí)還能回收這些顆粒物,浮選法能夠除去乳狀油滴或相對密度近于1的懸浮物。(2)化學(xué)法。利用化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用回收可溶性廢物或膠體物質(zhì),例如,利用酸堿中和反應(yīng)的中和法能夠中和酸性或堿性廢水,從而減輕廢水污染,利用物質(zhì)可溶性的萃取法,能夠處理可溶性廢物,回收酚類、重金屬等。(3)生物法。利用微生物的生化作用處理廢水中的有機(jī)物。例如,生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機(jī)生產(chǎn)廢水,使有機(jī)物轉(zhuǎn)化降解成無機(jī)鹽而得到凈化。
2廢水常見檢測方法
不同的廢水有不同的檢測方法,其實(shí)質(zhì)還是立足于水質(zhì)特征以及廢水處理工藝的結(jié)果。本文主要以工業(yè)廢水為對象,介紹兩種工業(yè)廢水的常見檢測方法,以下兩種檢測,都是測定廢水中有機(jī)物含量,主要利用水中有機(jī)物容易被氧化的特點(diǎn),從而將水中組成復(fù)雜的有機(jī)物逐漸分辨,定量。(1)BOD檢測,即生化耗氧量檢測。生化耗氧量是對衡量水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的指標(biāo),它的指標(biāo)越高,這說明水中的有機(jī)污染物質(zhì)越多,污染越嚴(yán)重。制糖、食品、造紙、纖維等工業(yè)廢水中有機(jī)污染物,可經(jīng)好氣菌的生物化學(xué)作用而分解,由于在分解過程中消耗氧氣,故亦稱需氧污染物質(zhì)。若這類污染物質(zhì)排人水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時(shí),有機(jī)物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現(xiàn)象,產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體,使水體變質(zhì)發(fā)臭。(2)COD檢測,即化學(xué)耗氧量檢測,它利用化學(xué)氧化劑通過化學(xué)反應(yīng),將水中可氧化的物質(zhì)進(jìn)行氧化分解,然后通過殘留氧化劑量來計(jì)算耗氧量,化學(xué)需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。它的數(shù)值越大,這說明水質(zhì)污染程度越重。化學(xué)需氧量(COD)的測定,隨著測定水樣中還原性物質(zhì)以及測定方法的不同,其測定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。兩者相互補(bǔ)充,存在不同。COD檢測更能精確地把握廢水中的有機(jī)物含量,測定時(shí),花費(fèi)的時(shí)間也較少,測定只需要幾個(gè)小時(shí),不受水質(zhì)限制,但是和BOD檢測相比,卻很難反映微生物氧化的有機(jī)物,從衛(wèi)生學(xué)的角度直接闡釋污染程度,另外,廢水中還含有一些還原性無機(jī)物,它們在氧化時(shí)也需要消耗氧氣,所以COD還是會(huì)存在誤差。兩者之間存在聯(lián)系。BOD5的數(shù)值小于COD,兩者的差值大致等于難生物降解有機(jī)物量。相差越大,說明難生物降解的有機(jī)物含量越多,這種情況下,便不應(yīng)當(dāng)生物處理法。因此,可以將BOD5/COD的比值來判別該廢水是否適合采用生物處理法。一般BOD5/COD的比值,被稱為可生化指標(biāo),比值越小,越不適合采用生物處理;適合采用生物處理法的廢水,其BOD5/COD的比值一般認(rèn)為大于0.3。
3廢水處理工藝和廢水檢測方法的關(guān)系
廢水處理工藝和廢水檢測方法之間存在緊密的聯(lián)系,廢水處理工藝和廢水檢測方法有著共同的基礎(chǔ),廢水處理工藝和廢水檢測都關(guān)系到廢水處理的最終效果,兩者的關(guān)系具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;一方面,兩者都需要對廢水中的污染物質(zhì)的成分進(jìn)行判定,根據(jù)水質(zhì)特征來選擇合適的廢水處理工藝和廢水檢測方法,分析廢水中的污染物質(zhì)的物理特征、化學(xué)特性及生物特性等在廢水處理工藝和檢測上都十分重要,從上面的兩個(gè)部分可以知道,廢水處理的基本方法基本是按照廢水水質(zhì)特征來進(jìn)行劃分和進(jìn)行,而在進(jìn)行廢水檢測時(shí),也需要弄清并消除其中物理、化學(xué)等干擾因素,在分析水質(zhì)的基礎(chǔ)上,再結(jié)合其他相關(guān)要素,進(jìn)行廢水的處理和檢測,從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。另一方面,廢水檢測需要選擇合適的處理工藝,廢水的處理工藝關(guān)系到廢水檢測結(jié)果,與此同時(shí),廢水的檢測結(jié)果也影響到選擇的廢水處理工藝,例如,BOD5/COD的比值可以用來判別廢水是否適用于生物處理法。合理正確的廢水處理工藝能夠有效地降低廢水中的污染成分,廢水的處理質(zhì)量得到保證,廢水檢測的結(jié)果也更容易達(dá)標(biāo),兩者之間的有效結(jié)合最終達(dá)到凈化水質(zhì),減輕環(huán)境污染的效果。
作者:李超 單位:譜尼測試集團(tuán)江蘇有限公司
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關(guān)鍵詞:離子交換纖維 農(nóng)藥廢水 固定離子
Abstract: In studying the treatment of atrazine-containing wastewater with ion exchange fibers, comparisons were made between the adsorptive capacities of strong acid type cation exchange fiher and weak acid type cation exchange fiber with static method and dynamic method. Results of the study showed that strong acid type cation exchange fiber can be use in the treatment of wastewater which contains atrazine and other organisms, with which the CODcr in the wastewater can be reduced by 86% and the CODcr can be up to the discharge standard after atwo-stage adsorption. The ion exchange fiber can be regenerated with 1 mol/L sodium chloride solution or sodium hydroxide solution.
Key words: pesticide-containing wastewater; wasterwater treatment; ion exchange fiber for treatment of
wastewater; atrazine
離子交換纖維是一種新型離子交換材料,它和離子交換樹脂一樣,含有固定離子,并有與固定離子符號相反的活動(dòng)離子,在水中,活動(dòng)離子可和相同符號的離子進(jìn)行交換,和離子交換樹脂相比,它的特點(diǎn)是比表面積較大、交換與洗脫速度快、容易再生,可以短纖維、無紡布、網(wǎng)、織物等多種形式應(yīng)用,可去除水中微量無機(jī)離子或有機(jī)物。 阿特拉津是一種農(nóng)藥(除草劑),化學(xué)名2-氯4-乙胺基6-異丙胺基1,2,3三嗪,又名莠去津(Atrazine),應(yīng)用廣泛,但毒性較大。本文對采用離子交換纖維處理這種廢水進(jìn)行了研究。
1 試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)用水
阿特拉津飽和水溶液為實(shí)驗(yàn)室配制,農(nóng)藥廠廢水為工廠提供。農(nóng)藥廠廢水含阿特拉津、乙胺、異丙胺、苯胺及氫氧化鈉。氯化鈉等,種類多含量低,尤其是吸附后含量更低,用一般方法很難分別測定,故采用化學(xué)耗氧量(CODcr)來代表總有機(jī)物的污染程度。經(jīng)測定,阿特拉津飽和水溶液的CODcr的質(zhì)量濃度為160mg/L,農(nóng)藥廠廢水CODcr的質(zhì)量濃度為728mg/L。
1.2 纖維及其預(yù)處理
強(qiáng)酸陽離子交換纖維(含-SO3H)、弱酸陽離子交換纖維(含-COOH)為本實(shí)驗(yàn)室制備。 取強(qiáng)酸陽離子交換纖維,用濃度為1mol/L氫氧化鈉溶液浸泡纖維12h洗至中性即得到強(qiáng)酸(鈉型)。
取弱酸陽離子交換纖維,用濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡纖維12h洗至中性即得到弱酸(鈉型)。用濃度為1mol/L的鹽酸浸泡纖維12h洗至中性即得到弱酸(氫型)。
1.3 靜態(tài)離子交換法
準(zhǔn)確稱取強(qiáng)酸(鈉型)、弱酸(鈉型)、弱酸(氫型)各1g,各2份分別放人燒杯中,加入阿特拉津飽和水溶液100mL,靜置3h,測定溶液的化學(xué)耗氧量(CODcr)。
1.4 動(dòng)態(tài)離子交換法
準(zhǔn)確稱取強(qiáng)酸(鈉型)、弱酸(鈉型)、弱酸(氫型)各4g,先浸濕,再裝入吸附柱中,加入清水,使水的液面稍高于纖維層,取100mL阿特拉津飽和水溶液移人滴液漏斗中,控制滴加的速度和流過纖維的速度基本相同,液面位置基本不變,流下的水棄之,流下的尾液再循環(huán)流過纖維,測尾液的化學(xué)耗氧量(CODcr)。
2 結(jié)果和討論
2.1 靜態(tài)法試驗(yàn)結(jié)果
關(guān)鍵詞:水質(zhì)檢測 內(nèi)在聯(lián)系 實(shí)際應(yīng)用
一、三者含義
根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)一般在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中,常用CODCr、CODMn與BOD5三者指標(biāo)來反映水中有機(jī)物含量及水質(zhì)污染程度。
1.化學(xué)需氧量(COD),是指在強(qiáng)酸并加熱條件下,用重鉻酸鉀氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量,以氧的mg/L來表示。化學(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度,水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機(jī)物污染是很普遍的,因此化學(xué)需氧量也作為有機(jī)物相對含量指標(biāo)之一。但只能反映氧化的有機(jī)物污染,不能反映多環(huán)芳烴、二噁英類等污染狀況。化學(xué)需氧量越大,說明水體受到有機(jī)物污染嚴(yán)重。測定水中還原物質(zhì)的測定方法不同,其測定值也就不同。重鉻酸鉀法(CODCr),氧化率高,再現(xiàn)性也好,適用于測定水樣中有機(jī)物的總量。CODCr是我國實(shí)施排放總量控制指標(biāo)之一。
2.生化需氧量的經(jīng)典測定方法是稀釋接種法,還有微生物傳感器快速測定法。五日生化耗氧量(BOD5),生化需氧量(BOD)表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。說明水中有機(jī)物由于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解,使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量,其表示單位為mg/L。值越高說明水中有機(jī)物質(zhì)越多,污染也就嚴(yán)重。為了使檢測資料有可比性,一般規(guī)定一個(gè)月時(shí)間周期,在這段時(shí)間內(nèi),在一定溫度下用水樣培養(yǎng)微生物,并測定水中溶解氧消耗情況,一般采用五天時(shí)間,稱為五日生化需氧量,即BODCr。數(shù)值越大證明水中含有的有機(jī)物越多,因此污染也越嚴(yán)重。
3.高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)指在一定條件下,以高錳酸鉀(KMnO4)為氧化劑,處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量,表示單位為mg/L,水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原無機(jī)物和在此條件下可被氧化的有機(jī)物,均可以消耗高錳酸鉀,因此,高錳酸鹽指數(shù)常被作為地表水體受有機(jī)物污染和還原性無機(jī)物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。高錳酸鹽指數(shù)在以往的水質(zhì)監(jiān)測分析中,亦有被稱化學(xué)需氧量的以高錳酸鉀法。但是由于這種方法在規(guī)定條件下,水中有機(jī)物只是部分氧化,并不是理論上的需氧量,也不也是反映水體中總有機(jī)物含量尺度。因此,用高錳酸鹽指數(shù)這一術(shù)語作為水質(zhì)指標(biāo),以區(qū)別于重鉻酸鉀法的化學(xué)需氧量,更符合客觀實(shí)際。高錳酸鉀指(KMnO4)法 ,氧化率較低,操作比較簡單,在測定水樣中有機(jī)物含量的相對比較值時(shí),可以采用。
二、三者的有機(jī)聯(lián)系
1.CODCr與CODMn
一般情況高錳酸鉀測定三鹽指數(shù)比較快速 ,水中不含氮的有機(jī)物質(zhì)易被高錳酸鉀氧化,而含氮的有機(jī)物比較難分解。重鉻酸鉀氧化法,在(1 + 5)硫酸為催化劑的條件下于1000C溫度下進(jìn)行,由此可見,重鉻酸鉀氧化體系酸性強(qiáng)且氧化濃度高,所以重鉻酸鉀體系對有機(jī)物的氧化能力明顯高于高錳酸鉀體系CODCr大于CODMn,另外一半重鉻酸鉀法適合有機(jī)物污染較重污水,而高錳酸鉀法 一般適用于地表水或地下水有機(jī)物污染較輕的。
2.CODCr與BOD5
城市污水 BOD5、CODCr的比值作為可生化性指標(biāo)。當(dāng) BOD5/CODCr大于0.3可生化性較好,適用于生化處理工藝。在工業(yè)廢水中BOD5/CODCr小于0.3以下,所以可生化性差,必須進(jìn)行調(diào)直后才可以進(jìn)行生化處理。CODCr與BOD5都是表示廢水中有機(jī)物的一個(gè)指標(biāo) 。BOD5是用生物分解有機(jī)物時(shí)的耗氧量來表示廢水中有機(jī)物的。通常人們都認(rèn)為BOD5是表示可以被生物降解的有機(jī)物。但這里有些誤解:由于測試 BOD5的條件與實(shí)際運(yùn)行的條件完全不同,因此不能簡單的用 CODCr 與 BOD5來表示不可降解有機(jī)物。另外實(shí)際系統(tǒng)中對有機(jī)物的去除包括許多過程,不僅僅是有機(jī)生物的降解過程。
采用 CODCr與BOD5 表示廢水的可生物降解性是按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)考慮的,所以不能簡單照套CODCr與BOD5 的概念。CODCr測定值中既包括能被微生物降解的有機(jī)物,也包括不能被微生物降解的有機(jī)物,而 BOD5 測定值中只包括能被微生物降解的有機(jī)物,若廢水水質(zhì)基本穩(wěn)定,則兩者間應(yīng)有確定的比例關(guān)系。
3.BOD5與CODMn
不同的有機(jī)物的高錳酸鉀氧化率與生化氧化法的氧化率存在差異。不同的有機(jī)物CODMn高,有的BOD5高。由于有機(jī)物組分復(fù)雜,他們之間沒有確定大小關(guān)系。
三、案例
下面是朝陽縣小凌河三個(gè)斷面源頭水、玲瓏灣、松嶺門出境CODCr、BOD5、CODMn數(shù)據(jù):單位mg/L
從以上理論知識(shí)及這組數(shù)據(jù)可以初步看出CODCr、大于BOD5、CODMn與BOD5之間沒大小關(guān)系。為使數(shù)據(jù)有較高的準(zhǔn)確性 ,CODMn適合高錳酸鹽指數(shù)常被作為地表水體受有機(jī)物污染和還原性無機(jī)物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo),而 CODCr 則適合測定成分復(fù)雜的有機(jī)物工業(yè)廢水。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]化學(xué)需氧量、重鉻酸鹽法、風(fēng)冷消解、便捷、準(zhǔn)確
中圖分類號:F407.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1009-914X(2013)36-0630-02
《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB11914-1989)是目前公認(rèn)的測定結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠地檢測方法。但水樣的回流消解過程是一個(gè)溫度、時(shí)間控制較為嚴(yán)格的過程,掌握不好會(huì)使分析結(jié)果產(chǎn)生偏差。風(fēng)冷消解法實(shí)現(xiàn)了各種水樣COD需加熱過程的化學(xué)分析消解功能,可根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)各加熱孔的溫度和消解時(shí)間。
一、重鉻酸鉀法測定COD的方法原理
在強(qiáng)酸性溶液中,用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì),過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴。根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量[2]。
二、 儀器
三、 試劑
稱取預(yù)先在120℃烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)質(zhì)純重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀釋至標(biāo)線,搖勻。
㈡試亞鐵靈指示劑:稱取1.485g鄰菲啉(C12H8N2?H2O),0.695g硫酸亞鐵(FeSO4?7H2O)溶于水中,稀釋至100ml,貯于棕色瓶內(nèi)。
㈢硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(c≈0.1mol/L):稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸,冷卻后移入1000ml容量瓶中,加入稀釋至標(biāo)線,搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
標(biāo)定方法:準(zhǔn)確吸取10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于500mL錐形瓶中,加入稀釋至110ml左右,緩慢加入30mL濃硫酸,混勻。冷卻后,加入3?滴試亞鐵靈指試液(約0.15mL),用硫酸亞鐵銨溶液滴定,溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)。
式中:C-------硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);
V-------硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(ml)。
㈣硫酸一硫酸銀溶液:于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置l-2d,不時(shí)搖動(dòng)使其溶解。
㈤硫酸汞:結(jié)晶或粉末。
㈥待測樣品
四、測定及計(jì)算
㈠取20.00?mL混合均勻的水樣(或適量水樣稀釋至20.00mL)置于300mL磨口的消解瓶中,準(zhǔn)確加入10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及數(shù)顆小玻璃珠或沸石,連接磨口回流冷凝管,從冷凝管上口慢慢地沿壁加入30mL硫酸-硫酸銀溶液,輕輕搖動(dòng)消解瓶,使溶液搖勻,將連接好的消解瓶和冷凝管放入加熱孔,設(shè)置加熱回流時(shí)間為120min,加熱溫度為170℃,并按下對應(yīng)的加熱控制按鍵(按鍵燈長亮),加熱孔通電進(jìn)入加熱狀態(tài),待溫度升至設(shè)定的溫度后,加熱控制按鍵燈呈閃爍狀態(tài),加熱孔開始對樣品進(jìn)行恒溫消解,同時(shí)按照設(shè)定的回流時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí),直至倒計(jì)時(shí)為零,加熱孔自動(dòng)停止加熱。
1.對于化學(xué)需氧量高的廢水樣,可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑于15×150mm硬質(zhì)玻璃試管中,搖勻,加熱后觀察是否成綠色。如溶液顯綠色,再適當(dāng)減少廢水取樣量,直至溶液不變?yōu)橹梗瑥亩_定廢水樣分析時(shí)應(yīng)取用的體積。稀釋時(shí),所取廢水樣量不得少于5ml,如果化學(xué)需氧量很高,則廢水樣應(yīng)多次稀釋。
2.廢水中氯離子含量超過30mg/L時(shí),應(yīng)先把0.4g硫酸汞加入回流消解瓶中,再加20.00mL廢水(或適量廢水稀釋至20.00mL),搖勻。
㈡消解儀通過智能消解120min后自動(dòng)降溫,冷卻后,用90ml水沖洗冷凝管壁,取下消解瓶。溶液總體積不得少于140mL,否則因酸度太大,滴定終點(diǎn)不明顯。
㈢溶液再度冷卻后,加3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn),記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
㈣測定水樣的同時(shí),取20.00mL重蒸餾水,按同樣操作空白實(shí)驗(yàn)。記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
計(jì)算
式中:
C――硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);
V0――滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL);
V1――滴定水樣時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(mL);
V――水樣的體積(mL)
8――氧(l/2)摩爾質(zhì)量(g/mL)。
五、測定結(jié)果與分析
在同一實(shí)驗(yàn)室,通過風(fēng)冷和水冷兩種消解方法測定同一水樣中化學(xué)需氧量(見表1)10次,某地表水測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為2.4%、2.5%,某廢水測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為1.2%、1.0%。又對三個(gè)不同濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品分別進(jìn)行5次測定(見表2),測定結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)樣品的控制范圍之內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)樣品測試合格。由此可見,風(fēng)冷法消解的精密度和準(zhǔn)確度均達(dá)到GB11914-1989的相關(guān)要求。
六、注意事項(xiàng)
㈠對于化學(xué)需氧量小于50mg/L的水樣,應(yīng)改用0.025mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。回滴時(shí)用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液。
㈡應(yīng)在儀器升溫之前加入硫酸-硫酸銀溶液,否則在溶液溫度過高時(shí)加入會(huì)引起消解瓶內(nèi)試液飛濺,影響測定結(jié)果。
㈢由于儀器冷凝管較細(xì),加入硫酸-硫酸銀溶液時(shí)可借助玻璃漏斗進(jìn)行加液,但加液時(shí)應(yīng)使硫酸-硫酸銀溶液沿冷凝管壁流下,防止直接滴入引起濺射,影響測定結(jié)果。
㈣設(shè)定加熱孔溫度為170℃,能使一般樣品在回流過程中保持微沸狀態(tài)。
㈤回流時(shí)蒸汽不超出冷凝管總長度的1/3為宜,否則測定結(jié)果偏低,可適當(dāng)降低消解溫度。
㈥消解過程應(yīng)在通風(fēng)櫥或通風(fēng)柜中進(jìn)行,可提高風(fēng)冷效果。
㈦消解瓶為直筒型,可直接進(jìn)行滴定(無需轉(zhuǎn)移至錐形瓶),滴定時(shí)應(yīng)充分搖勻,但不能劇烈搖動(dòng)防止瓶內(nèi)試液濺出水花影響測定結(jié)果。
七、風(fēng)冷消解的特點(diǎn)和局限性
㈠節(jié)約了回流消解時(shí)的用電量
SXJ-01型COD智能消解儀采用單孔控溫、獨(dú)立加熱的模式進(jìn)行回流消解,且每個(gè)加熱孔的最大功率僅150W,較傳統(tǒng)及類似裝置將極大的降低用電量,可有效的節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。
㈡自動(dòng)倒計(jì)時(shí)功能
儀器具有的自動(dòng)倒計(jì)時(shí)功能,可有效的避免因忘記計(jì)時(shí)而造成結(jié)果的偏差,保證了對消解過程的嚴(yán)格控制,極大的提高了實(shí)驗(yàn)的工作效率。
㈢氣冷代替水冷,節(jié)約水資源
SXJ-01型COD智能消解儀采用空氣冷凝方式進(jìn)行冷凝,而傳統(tǒng)裝置則采用自來水進(jìn)行冷凝,每分鐘冷凝用自來水約1500mL,消解兩小時(shí)約用水180L;若每天做一次COD測定,每年將消耗自來水約66噸,極大的浪費(fèi)了寶貴的水資源。
㈣消解時(shí)間長,試劑用量大,二次污染較嚴(yán)重
風(fēng)冷消解測定水中化學(xué)需氧量的方法相較于采用反相流動(dòng)注射停流法[3]、原子吸收法、電化學(xué)法、化學(xué)發(fā)光分析法等[4]一些先進(jìn)的分析方法,其消解時(shí)間長、試劑用量大、二次污染較嚴(yán)重的弊端依然存在。
八、總結(jié)
風(fēng)冷智能消解儀集加熱、消解、冷凝、回流于一體,具有單孔控溫、空氣冷凝、省電節(jié)水、時(shí)間和溫度可自行調(diào)節(jié)、自動(dòng)計(jì)時(shí)等優(yōu)點(diǎn),其實(shí)際地表水、廢水樣的分析結(jié)果和質(zhì)控樣的分析結(jié)果與國標(biāo)法基本一致,有較高的準(zhǔn)確度和精密度。風(fēng)冷法消解是測定水中COD的一種更為方便、節(jié)能、高效的方法。
參考文獻(xiàn)
[1] 《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB11914-1989)日期1989.12.25.
[2]《水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版增補(bǔ)版)》,2012.12.
1網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水庫水環(huán)境的影響
水庫水域是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),網(wǎng)箱養(yǎng)魚后將會(huì)打破原來的系統(tǒng)平衡,對投餌式養(yǎng)殖而言,系統(tǒng)在增加魚群體總量的同時(shí),還大量投入餌料;對非投餌式養(yǎng)殖而言,系統(tǒng)增加了濾食性魚群體總量,消耗掉大量的浮游生物量。因此,網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水庫水環(huán)境的影響因水庫自身的條件不同而有所不同,既有積極有利的作用又有消極抑制的作用。我們對廣西龍灘水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚調(diào)研表明,至2008年初庫區(qū)內(nèi)共有網(wǎng)箱約3萬箱,其中95%以上是放養(yǎng)濾食性魚類,利用水庫豐富的浮游生物進(jìn)行養(yǎng)殖(俗稱為生態(tài)養(yǎng)殖),放養(yǎng)吃食性魚類僅600箱左右,年產(chǎn)魚量約2萬噸。2008年3月在水庫上游2000m和3000m處曾對水樣進(jìn)行抽檢,結(jié)果COD濃度為10mg/L、總P濃度為0.11mg/L、總N濃度為2.1mg/L、石油類為0.02L/L、高錳酸鹽為2.4mg/L,除因船舶航行有局部水域受石油類污染外,尚不存在其他嚴(yán)重污染問題,基本達(dá)到國家規(guī)定的地表3類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但受庫區(qū)移民就業(yè)壓力和眼前利益的驅(qū)動(dòng),庫區(qū)的網(wǎng)箱養(yǎng)殖將迅猛發(fā)展,3~4年內(nèi)庫區(qū)的浮游生物就會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,到那時(shí)養(yǎng)殖模式勢必轉(zhuǎn)為人工投料養(yǎng)殖。據(jù)劉瀟波研究認(rèn)為,每投喂1t飼料就有100~150kg散失于水中。按現(xiàn)有網(wǎng)箱規(guī)模,每年將有2000t的殘餌進(jìn)入庫區(qū)水體,龍灘水庫水質(zhì)將受到嚴(yán)重污染。孟紅明等曾對我國主要水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)狀調(diào)查,認(rèn)為水庫水質(zhì)總體狀況堪憂,被評價(jià)的135座水庫中貧營養(yǎng)型水庫38座、中營養(yǎng)型水庫40座、富營養(yǎng)型水庫57座,分別占調(diào)查水庫總庫容的17.6%、45.4%、37.0%,如不采取相應(yīng)的措施,水體富營養(yǎng)化將日趨嚴(yán)重。
2網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體溶氧量(DO)的影響
溶解在水中的氧稱為溶解氧(DO),DO以分子狀態(tài)存在于水中,DO量是水庫水質(zhì)重要指標(biāo)之一。水庫水體DO含量受到2種作用的影響:一種是使DO下降的耗氧作用,包括好氧有機(jī)物降解、生物呼吸;另一種是使DO增加的復(fù)氧作用,主要有空氣中氧的溶解、水生植物的光合作用等,在藻類豐富的水體中,光合作用放氧也可能使水中的氧達(dá)到過飽和狀態(tài),好氧和復(fù)氧作用使水中DO含量呈現(xiàn)出時(shí)空變化。在水庫中進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)殖,部分散失在水體中的餌料和魚類排泄物增加,若其耗氧速度超過氧的補(bǔ)給速度,則水中DO量將不斷減少。另外,網(wǎng)箱養(yǎng)殖的魚類呼吸要消耗大量的DO。因此,網(wǎng)箱區(qū)水體中的DO通常低于無網(wǎng)箱區(qū)。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí),水中DO量甚至可接近于零,這時(shí)有機(jī)物在缺氧條件下分解就出現(xiàn)腐敗發(fā)酵現(xiàn)象,使水質(zhì)嚴(yán)重惡化,可造成魚類浮頭、死亡。水庫水體中DO的數(shù)0,除了跟水體中的生物數(shù)量和有機(jī)物數(shù)量有關(guān)外,還與水溫和水層有關(guān),底層水中一般DO較少,深層水中甚至完全無氧,水體中的溶解氧隨水深的增加而減少是一個(gè)普遍現(xiàn)象,網(wǎng)箱養(yǎng)殖可使這一現(xiàn)象加劇。水質(zhì)良好的水體DO量應(yīng)維持在5~10mg/L,2006年10月26日11時(shí)我們對南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進(jìn)行抽測,其DO分別為7.04mg/L、4.16mg/L和3.84mg/L,顯然米埠坑中游和下游斷面的DO已低于安全界限4.9mg/L,這是由于人類的網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)造成的。
3網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體生化需氧量(BOD)的影響
水體中微生物分解有機(jī)物的過程消耗水中DO的量,稱生化需氧量(BOD),BOD是表示水體被有機(jī)物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。一般有機(jī)物在微生物作用下,其降解過程可分為2個(gè)階段,第1階段是有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氨和水,第2階段是氨進(jìn)一步在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下,轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,即硝化過程。BOD一般指的是第1階段生化反應(yīng)的耗氧量。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中通常采用20℃條件下經(jīng)5d培養(yǎng)后測得的BOD作為水中有機(jī)物的耗氧量。水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生殘餌和排泄物等有機(jī)物通常都可以被微生物所分解,但分解需要消耗氧,如果水中的溶解氧不足以供給微生物需要,部分有機(jī)物氧化不完全,容易產(chǎn)生H2S、NH3等有毒氣體,危害養(yǎng)殖魚類的健康,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起養(yǎng)殖魚類的大量死亡,所以在DO較高的水庫有機(jī)物分解的較好,魚類的發(fā)病率較低。一般認(rèn)為BOD小于1mg/L,表示水體清潔;大于3~4mg/L,表示受到有機(jī)物污染。據(jù)劉順科等[3]對水磨灘水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖的水質(zhì)研究表明,網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的生化耗氧量高于對照區(qū),網(wǎng)箱養(yǎng)殖使水庫水體的生化耗氧量明顯增加。
4網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體化學(xué)需氧量(COD)的影響
水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過程中所消耗氧化劑的量,稱為化學(xué)需氧量(COD)。水中各種有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化反應(yīng)的難易程度是不同的,因此,化學(xué)需氧量只表示在規(guī)定條件下水中可被氧化物質(zhì)的需氧量的總和。COD與BOD比較,COD的測定不受水質(zhì)條件限制,測定的時(shí)間短,COD不能區(qū)分可被生物氧化和難以被生物氧化的有機(jī)物,不能表示出微生物所能氧化的有機(jī)物量,而且化學(xué)氧化劑不僅不能氧化全部有機(jī)物,反而會(huì)把某些還原性的無機(jī)物也氧化了。所以采用BOD作為有機(jī)物污染程度的指標(biāo)較為合適,在水質(zhì)條件限制不能做BOD測定時(shí),可用COD代替。網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體COD的影響與BOD相類似,其使水庫水體的化學(xué)耗氧量增加。
5網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體pH值的影響
pH值亦稱氫離子濃度指數(shù),是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。pH值是水庫水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),它對網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的生長有著直接或者間接的影響。對網(wǎng)箱養(yǎng)殖而言,pH值7.5~8.0的微堿性條件是較為理想的酸堿度。通常由于水庫的水體較大,為天然的緩沖系統(tǒng),因而其pH值變化幅度較其他參數(shù)小。水庫的pH值變化主要與工業(yè)污染、酸雨(廣西近年降水酸度pH值平均為4.9左右)、水生生物的活動(dòng)、水溫、空氣中CO2分壓的變化和底質(zhì)中有機(jī)碎屑的腐解有關(guān),正常的網(wǎng)箱養(yǎng)殖對pH值的影響不大,但在養(yǎng)殖活動(dòng)中大量使用藥物(如生石灰、漂白粉、鹽酸等)、大量死魚或富營養(yǎng)化發(fā)生水華等情況下,養(yǎng)殖區(qū)的pH值會(huì)升高或降低。2006年10月26日11時(shí)我們對南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進(jìn)行抽檢,三斷面pH值無明顯差異。
6網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體總氮(TN)、總磷(TP)的影響
水體中的氮主要以3種形式存在:可溶性無機(jī)氮、有機(jī)氮化合物及溶解的分子態(tài)氮,TN通常包括無機(jī)氮和有機(jī)氮。有機(jī)氮主要存在于各種有機(jī)細(xì)屑和魚類的排泄物中;無機(jī)氮指溶在水中的各種無機(jī)化合物中的氮,主要是三態(tài)氮:硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。水體中的磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在,在各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)中,氮和磷是水體富營養(yǎng)化最主要的誘因。水庫富營養(yǎng)化程度與水體TN、TP濃度密切相關(guān),隨著其濃度的升高,水體的富營養(yǎng)化程度也在不斷加劇,TN在0.5~1.5mg/L之間為富營養(yǎng)型,TP超過0.01mg/L時(shí),就可能引起富營養(yǎng)化發(fā)生,在網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域,散失的餌料和養(yǎng)殖對象的排泄物是投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體中磷的主要來源,高密度的投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖造成水體中磷濃度的增加。我所于2006年對西津水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水質(zhì)的影響研究表明,養(yǎng)殖區(qū)的無機(jī)磷和TP分別是非養(yǎng)殖區(qū)的1.25倍和1.67倍,網(wǎng)箱區(qū)水層中總TP隨水深的增加而增加,是P沉積的結(jié)果,這在有躍溫層的水體中表現(xiàn)得尤為明顯。2007年區(qū)環(huán)保部門對施行網(wǎng)箱養(yǎng)殖的龍灘水庫、巖灘水庫、大王灘水庫和青獅潭水庫水質(zhì)的檢測結(jié)果是:水庫水體為Ⅳ類水質(zhì),但是TN和TP超標(biāo)、富營養(yǎng)化趨勢明顯。網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢物增加了水體營養(yǎng)物的總濃度,降低了水體的透明度,導(dǎo)致水體一定程度的富營養(yǎng)化。在龍灘水庫的不投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖,主養(yǎng)品種以鰱、鳙魚為主,對網(wǎng)箱區(qū)及上下游的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明,不投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖能改善水體透明度,降低BOD、COD含量,對降低TP也有一定的作用。
7討論與分析
2006年,全國水資源綜合規(guī)劃調(diào)查評價(jià),我國主要水庫中約1/4的水庫水質(zhì)狀況劣于III類標(biāo)準(zhǔn);6.4%為劣V類,污染嚴(yán)重,水體功能基本喪失。其中中南、華東地區(qū)水庫水質(zhì)狀況較好,西北、西南和華北地區(qū)次之,東北地區(qū)最差。水質(zhì)超標(biāo)項(xiàng)目主要為高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚等,說明我國水庫水體污染主要為耗氧有機(jī)污染。我國水庫水質(zhì)狀況惡化有多種原因,其中生活用水、工業(yè)用水等點(diǎn)源污染未能得到有效控制,降雨徑流造成的面源污染日益嚴(yán)重,由水產(chǎn)養(yǎng)殖造成的內(nèi)源污染正逐步顯現(xiàn),形成了點(diǎn)源、面源和內(nèi)源污染共存、污染物類型多樣的復(fù)雜態(tài)勢。水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖是內(nèi)源污染的主要形式,其對水庫水質(zhì)的影響主要是由于投餌、排泄等原因造成水體中TP、TN增加,DO量減少,COD、BOD升高,而對水體的pH值、水溫等影響不大。
8建議
(1)積極開展水庫水環(huán)境演變機(jī)理及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究。根據(jù)水庫不同的水質(zhì)類型,建立相應(yīng)的負(fù)載力模型,限制養(yǎng)殖規(guī)模,合理布局網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域。
(2)定期對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,避免長時(shí)間養(yǎng)殖帶來富營養(yǎng)化和污染,保證水庫水環(huán)境處于良性生態(tài)平衡狀態(tài)。目前,我國水庫中真正監(jiān)測水質(zhì)狀況的不多,只有一些大水庫有監(jiān)測,但數(shù)據(jù)是不公開的,要遏制水庫水質(zhì)的惡化,必須加強(qiáng)水庫水質(zhì)的監(jiān)測、監(jiān)管和信息制度。
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中國核工業(yè)集團(tuán)公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
河南大學(xué)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院;黑龍江省化學(xué)學(xué)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
哈爾濱師范大學(xué)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
中國科學(xué)院廣州分院主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中國科學(xué)院主辦