化学需氧量cod测定的重要意义与价值

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-07-17

  一、引言:化学需氧量测定的重要意义与价值

  工业革命以来,整个人类社会的生产力得到极大的提升,物质财富得到极大的丰盈。空气污染、资源枯竭、生态破坏、物种灭绝等问题引起了人们对于全球经济和人类社会发展陷入困境的反思。这其中,水污染的问题也日益严重,早在2000年的时候,国家防总和水利部的研究表面,全国90%以上城市水域受到污染。当前这一趋势不仅没有得到好转,反而日渐恶化。保护水域生态环境刻不容缓。从根本上说,保护水域生态环境不仅仅是作为一个单纯的环境问题提出来的,更是关乎到经济发展方式和人类生活方式的彻底变革。党的十八大报告指出,建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。保护水域生态环境是建设生态文明社会的题中应有之义。

化学需氧量cod检测仪
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  化学需氧量(COD,Chemical Oxygen Demand)是衡量水体受污染严重程度的一个重要指标,在水体质量监测以及水域生态环境保护方面起着十分重要的作用。化学需氧量的测定是水域生态环境质量管理的一个重要参考指标,有利于促进水域生态环境实现全过程质量管理。质量管理过程中先后经过了质量检验阶段、统计质量管理阶段以及全面质量管理阶段等三个发展历程。美国管理学家A.V.费根鲍姆在20世纪60年代提出了“全面质量管理”阶段。这一时期的产品质量管理注重产品的耐用性、安全性、经济性、可靠性、维修性等基本特质。具体到水域生态环境而言,化学需氧量的测定在水域质量管理的安全性、经济性以及可靠性等方面提供了重要支撑。

 AG-C07型COD在线水质检测分析仪
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  二、当前几种主要的化学需氧量测定方法分析

  化学需氧量(COD,Chemical Oxygen Demand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。水样在一定条件下,以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标,折算成每升水样全部被氧化后,需要的氧的毫克数,以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。测定的主要方法有:重铬酸钾标准法,分光光度法,微波消解光度法,极谱法,库仑法,电化学探头法,静电流法等等。囿于篇幅,本文选择几种较为具有代表性的方法进行介绍。

  重铬酸钾法(CODCr):其基本原理是在强酸性溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,加热回流,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。其基本的计算方式为:

  式中:c――硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);

  V0――滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(mL);

  V1――滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL);

  V――水样的体积(mL);

  8――氧(O)摩尔质量(g/mol)。

  分光光度法:又称比色法,其测定COD的原理为在强酸性介质(浓H2SO4),水样中的还原性物质(主要是有机物)被K2Cr2O7氧化,当水体清洁(COD≤150mg/L)时,可通过在420nm波长处比色测定反应瓶中剩余的Cr(Ⅵ)的量;当COD≥150mg/L时,可通过在620nm波长处比色测定反应瓶中生成的Cr(Ⅲ)的量。该法具有测试速度快、取样量少、操作方便等优点,从而在水质监测中得到广泛应用。值得一提的是,为缩短消解时间和提高实验的精确度,可以采用开管法和声化学消解法。

  极谱法:在强酸性溶液中,用重铬酸钾将水样中的还原物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾用极谱法测定其中六价铬的量,然后根据所消耗六价铬的量,间接求出水中COD值。采用了小体积硫磷混合酸消解样品,将回流时间由2小时缩短到15分钟,本法氧化率高,稳定,灵敏度高,干扰少,快速及时,降低成本70%。

  三、结语

  事实上,虽然目前化学需氧量测定的方法种类繁多,而且随着科学技术的发展,也在不断出现新的测定方法,但诸多方法还处于学术研究阶段,停留在实验室。已经投入使用的方法中,也普遍存在的能源消耗大,检测时间过长,测定效率偏低等问题。

  概言之,因传统的标准方法存在不足,关于化学需氧量的测定,新的方法不断出现,但也各有缺点,我国在化学需氧量测定相关技术的开发领域,专业的研究机构非常稀少。今后必须从以下几个层面着力,促进化学需氧量测定技术的发展。

  一是加大力度支持专业研发中心。加强这些中心的技术创新能力;加大研发资金投入。发达国家已走在了我们前面,如美国政府在化学需氧量测定的发展项目上投入大笔资金。同时,不仅有美国联邦政府,还有美国企业界以及个人投入在项目的研发上。此外,美国一些州政府也设立了专门的研发项目和计划。相比之下,我国对化学需氧量测定技术发展的资金投入明显不足。因此,要从各个方面加大资金投入,不仅要从各级政府层面鼓励和支持各种长期、重大关键技术的研发,以加速其商业化进程。而且要引进诸如企业、个人等更多的资金渠道,促使投资主体多元化,从整体加大研发投入。

  二是着重加强具有自身知识产权的核心技术的研发。一方面通过对这些具有自身知识产权的核心技术的研发,可以抢占技术的制高点,形成符合本国国情的技术优势,降低生产成本,增强国际竞争力;另一方面也可以减少对国外技术的依赖,避免我国与化学需氧量测定相关的企业在技术上受制于人,产业核心技术的缺失必然会最终影响发展,使我国的新兴产业发展速度总是被掌握核心技术的国家所牵制。

  三是进一步加强国际技术交流与合作。虽然目前我国已经与美国、欧盟、日本等新兴产业发达的国家进行了技术合作,但整体力度较小,应从各方面积极学习对方先进的技术研发经验,提高自身的技术发展水平,进而加快我国化学需氧量测定技术的发展。实现它山之石可以攻玉的目的。

  参考文献

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