摘要：高錳酸鹽指數(shù)是地表水水質(zhì)測(cè)定必測(cè)指標(biāo)之一，但在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作中涉及檢測(cè)樣品量多、采用國(guó)標(biāo)測(cè)定方法存在耗時(shí)長(zhǎng)、藥品用量多等問(wèn)題。為提高檢測(cè)效率，節(jié)省樣品測(cè)定時(shí)間和節(jié)約藥品用量，本文擬通過(guò)改變國(guó)標(biāo)法測(cè)定條件，探析其對(duì)樣品檢測(cè)準(zhǔn)確度和精確度的影響，并確定對(duì)樣品CODMn測(cè)定結(jié)果影響相對(duì)較小的測(cè)定實(shí)驗(yàn)條件為樣品減半取樣量、藥品試劑減半用量和消解時(shí)間為20min。

關(guān)鍵詞：高錳酸鹽指數(shù);改變;實(shí)驗(yàn)條件

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.064

Exploring and changing the experimental conditions for determination of permanganate index

Chen Shujiao

（Fujian Putian Environmental Monitoring Center Station，Putian Fujian 351100，China）

Abstract：Permanganate index is one of the indispensable indicators for surface water quality measurement.However，the actual monitoring work involves a large number of test samples.The use of the national standard measurement method has the problems of time-consuming and drug consumption.In order to improve the detection efficiency，save the time of sample measurement and save the amount of drugs， this article intends to analyze the influence on the accuracy and precision of the sample detection by changing the measurement conditions of the national standard method，and determine the measurement experiment with relatively little influence on the CODMn measurement result The condition is that the sample volume is halved， the drug reagent is halved， and the digestion time is 20 minutes.

Key words：Permanganate index;Change;Experimental conditions

高錳酸鹽指數(shù)是表示水體受可氧化的有機(jī)污物和無(wú)機(jī)物污染程度的綜合性指標(biāo)，其結(jié)果在一定程度能反映出水環(huán)境受污染狀況。其定義是：在一定條件下，用高錳酸鉀氧化水樣的部分有機(jī)物及無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)，由消耗高錳酸鉀的量計(jì)算相當(dāng)?shù)难趿縖1]。目前主要采用的檢測(cè)方法是GB11892-89《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)標(biāo)法”），國(guó)標(biāo)法具測(cè)定數(shù)據(jù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確優(yōu)點(diǎn)，但也存在測(cè)定耗時(shí)長(zhǎng)、用藥量多的缺點(diǎn)，為此，為提高實(shí)驗(yàn)室測(cè)定效率，節(jié)省測(cè)定時(shí)間和節(jié)約藥品用量，本文擬通過(guò)改變國(guó)標(biāo)法相關(guān)測(cè)定條件，探析其對(duì)樣品測(cè)定影響程度，并得出對(duì)樣品測(cè)定結(jié)果影響相對(duì)較小的測(cè)定實(shí)驗(yàn)條件。

1 改變高錳酸鹽測(cè)定條件的實(shí)驗(yàn)方法

1.1 國(guó)標(biāo)法實(shí)驗(yàn)步驟

（1）汲取100.0ml經(jīng)充分混勻的樣品（分取適量，用水稀釋至100ml），置于250ml錐形瓶中，加入5ml1+3硫酸，用滴定管準(zhǔn)確加入10.00mL0.01mol/L高錳酸鉀溶液，搖勻后將錐形瓶置于沸水浴內(nèi)30±2min（水浴沸騰開(kāi)始計(jì)時(shí)）。

（2）取出后用滴定管準(zhǔn)確加入10.00ml草酸鈉溶液至溶液變?yōu)闊o(wú)色，趁熱用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至粉紅色并保持30s不褪色，消耗高錳酸鉀溶液體積V1。

（3）空白試驗(yàn)：用100mL高純水代替水樣，按同樣實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定，消耗高錳酸鉀溶液體積V0。

（4）回滴：向空白試驗(yàn)滴定后的溶液中準(zhǔn)確加入10.00mL草酸鈉溶液（將溶液加熱至80℃），用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至粉紅色并保持30s不褪色，消耗高錳酸鉀溶液體積V2。

IMn=[（10+V1）10/ V2-10]×C×8×1000/100 （1）

式中，V1---樣品滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積，mL;

V2 --標(biāo)定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積，ml;

C--草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，0.0100mol/L。

樣品經(jīng)稀釋：IMn={[（10+V1）10/V2-10]-[（10+V0）10/V2-10]×f×C ×8×1000/V3 （2）

式中，V0---空白試驗(yàn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積，ml;

V3 --分取水樣體積，ml;

f—稀釋的水樣含水的比值，f=（100- V3）/100[1]。

1.2 改變實(shí)驗(yàn)條件的實(shí)驗(yàn)步驟

改變測(cè)定實(shí)驗(yàn)條件（以下簡(jiǎn)稱“改變測(cè)定法”）的實(shí)驗(yàn)步驟同國(guó)標(biāo)法，實(shí)驗(yàn)室擬采取的改變測(cè)定條件法與國(guó)標(biāo)法進(jìn)行比較，改變情況詳見(jiàn)表1。

1.3 改變測(cè)定條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.3.1 對(duì)不同濃度標(biāo)樣試驗(yàn)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室對(duì)4個(gè)不同濃度標(biāo)樣進(jìn)行測(cè)定，并采用不同的消解時(shí)間（15min、20min、25min和30min），對(duì)每個(gè)標(biāo)樣分取4個(gè)樣，各個(gè)樣品體積均為50.0mL，共16個(gè)樣品。

1.3.1.1標(biāo)樣基本情況

本實(shí)驗(yàn)所使用的標(biāo)樣基本信息見(jiàn)表2。

1.3.1.2對(duì)標(biāo)樣測(cè)定結(jié)果及分析

每次汲取各標(biāo)準(zhǔn)樣50.0mL（即為國(guó)標(biāo)法一半容量）作為測(cè)定樣品，每個(gè)樣品分別在15min、20min、25min、30min消解，同時(shí)硫酸、高錳酸鉀溶液和草酸鈉溶液用量各減少一半情況進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3和圖1。

由表3和圖1測(cè)定結(jié)果可知，4個(gè)標(biāo)樣在汲取體積及加藥量對(duì)應(yīng)減半的情況下，消解時(shí)間為15min時(shí)，測(cè)定值絕對(duì)誤差均在真值正負(fù)不確定度范圍之外，各樣品測(cè)定相對(duì)誤差均較大，原因是標(biāo)樣消解時(shí)間不夠，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確，無(wú)法滿足標(biāo)樣不確定度要求。而在消解時(shí)間為20min、25min和30min情況下，測(cè)定值絕對(duì)誤差均在真值正負(fù)不確定度范圍之內(nèi)，各標(biāo)樣測(cè)定值相對(duì)誤差均較小，且相對(duì)誤差百分值和國(guó)標(biāo)法相對(duì)誤差百分值相差均不大，說(shuō)明測(cè)定樣品消解時(shí)間達(dá)20min以上是可行。各標(biāo)樣消解時(shí)間為20min情況下，采取改變CODMn測(cè)定條件的各標(biāo)樣測(cè)定值相對(duì)誤差百分值與對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)法的測(cè)定值相對(duì)誤差百分值基本相當(dāng)，也與消解時(shí)間30min對(duì)應(yīng)樣品測(cè)定的值相對(duì)誤差百分值相當(dāng)，由此說(shuō)明，測(cè)定樣品消解時(shí)間20min測(cè)定值與標(biāo)樣真值絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差均能滿足對(duì)應(yīng)標(biāo)樣測(cè)定的不確定度要求，因此，為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間和減少藥品用量，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定樣品消解時(shí)間20min是適宜的，且減半取樣量和加藥量對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大，測(cè)定結(jié)果基本上能反映出測(cè)定的樣品真實(shí)情況。

1.3.2 對(duì)莆田市木蘭溪河流主要斷面水質(zhì)測(cè)定

為了驗(yàn)證改變測(cè)定條件在實(shí)際地表水采樣樣品測(cè)定影響情況，該文通過(guò)對(duì)莆田市木蘭溪流域常規(guī)監(jiān)控?cái)嗝娌蓸舆M(jìn)行水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定，采取國(guó)標(biāo)法和改變測(cè)定條件法分別測(cè)定樣品平行樣，測(cè)定結(jié)果分析見(jiàn)詳表4。

由表4可知，在實(shí)際水樣測(cè)定中，改變測(cè)定條件的方法相對(duì)于國(guó)標(biāo)法精度（相對(duì)偏差）稍差，但實(shí)際水樣測(cè)定結(jié)果能滿足水質(zhì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量建議控制值要求，即當(dāng)CODMn<2.0mg/L時(shí)，室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤25%，而當(dāng)CODMn≥2.0mg/L時(shí)，室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤20%[2];7個(gè)樣品中CODMn測(cè)定值小于2.0mg/L，改變法測(cè)定值相對(duì)偏差為6.3%，而國(guó)標(biāo)法相對(duì)偏差為2.9%，小于25%;而樣品中CODMn測(cè)定值大于2.0mg/L，改變法測(cè)定值相對(duì)偏差最大值為4.7%，而國(guó)標(biāo)法相對(duì)偏差最大值4.0%，均小于20%。測(cè)定結(jié)果表明，改變測(cè)定法可在實(shí)際水樣測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)推薦測(cè)定方法。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)水樣品高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定準(zhǔn)確度影響相對(duì)較小的改變測(cè)定實(shí)驗(yàn)條件為樣品取樣量和加藥量均減半，消解時(shí)間為20min，采取改變CODMn測(cè)定實(shí)驗(yàn)條件檢測(cè)樣品高錳酸鹽指數(shù)的準(zhǔn)確度和精密度均能滿足實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量建議性控制要求，可運(yùn)用于實(shí)際水樣高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定。改變CODMn測(cè)定條件法與國(guó)標(biāo)法相比，起到減少試劑藥品用量的50%、縮短實(shí)驗(yàn)用時(shí)約30%，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，有效提高了實(shí)驗(yàn)室分析效率，減少實(shí)驗(yàn)室廢液排放對(duì)環(huán)境的污染影響。

參考文獻(xiàn)

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[2]王心芳，齊文啟國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)，等.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版 增補(bǔ)版）[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

收稿日期：2020-07-09

作者簡(jiǎn)介：陳樹(shù)姣（1972-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)工作及其環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的研究。