耗氧量

耗氧量

耗氧量為每升水中在一定條件下被氧化劑氧化時消耗的氧化劑量,折算為氧的毫克數表示還原性物質。耗氧量也稱化學需氧量(錳法),以CODmn表示,又稱高錳酸鉀指數。耗氧量是指有機污染物的綜合指標。水中還原性物質包括無機物和有機物,主要是有機物,因此耗氧量能間接反映水受有機污染的程度,是評價水體受有機物污染總量的一項綜合指標。

基本內容


oxygen consumption 水樣中可氧化物從氧化劑高錳酸鉀所吸收的氧量。英文簡稱OC或ODMno。
耗氧量對水質監測這一塊的解釋應該是這樣的:
耗氧量是指有機污染物的綜合指標。
耗氧量也稱化學需氧量(錳法),以CODmn表示,又稱高錳酸鉀指數。它指以高錳酸鉀為氧化劑,在一定條件下氧化水中還原性物質,將消耗高錳酸鉀的量折算為氧表示(O2,mg/L)。

污染指標


水中還原性物質主要是有機物,如碳水化合物、蛋白質、油脂、氨基酸,脂肪酸。酯類、腐殖質等。它們主要來源於動植物的分解以及生活污水和工業廢水的排放。當水體被有機物污染后COD便會增加。因此,COD是用來間接評價水體受有機物污染狀況的綜合指標之一。
水中還原性物質除有機物外,還有還原性無機物,如Fe、S、NO等。它們在水中的含量一般較少,且容易被水中溶解氧等氧化性物質氧化而失去還原性。所以在用COD評價水體受有機污染狀況時,可忽略不計。但當無機物還原物含量高時,則應扣除其影響。
一般水的COD值(酸性高錳酸鉀法)大致為:清潔水2~3mg/L,污染水源水10mg/L左右,生活污水30~90mg/L,工業廢水因其類型不同而COD值有很大差別。低者數百mg/L,高者可達數千mg/L。我國頒布的工業廢水排放標準規定,在工廠排出口處廢水耗氧量的最高容許濃度為100mg/L。
測量COD的方法常用重鉻酸鉀法和酸性高錳酸鉀法。酸性高錳酸鉀法測定COD具有簡便快速、耗資少和二次污染危害少的優點。但對有機物氧化效率低,因此只適用於較清潔的水樣。如飲用水、水源水等和測定生化需氧量時估計稀釋倍數。重鉻酸鉀法對大多數有機物的氧化程度達理論值的95%-100%,再現性好,適宜於測定較複雜的工業廢水和生活污水。其缺點是操作複雜、費用高、並存在Hg和Ag 的污染。
測量水中COD的方法還有比色法、氧化還原電位滴定法、恆電流庫侖分析法等半自動和自動分析方法,它們都必須用標準方法重鉻酸鉀法或酸性高錳酸鉀法進行校準。

空氣污染指標


用化學耗氧量作為評價空氣污染的綜合指標,由於空氣中還原物質成份複雜,採樣技術成為建立空氣化學耗氧量測定方法的關鍵。採用低溫冷阱捕集和酸一重鉻酸鉀(K2Cr2O7—H2SO4) 吸收相結合的方法採樣,測定空氣化學耗氧量,獲得了較好的效果。
耗氧量方法
1、試劑和儀器:
(1)試劑:
①0.0083mol/L K2Cr2O7標準溶液:經105℃乾燥過的基準K2Cr2O72.4520g,少許水溶解后,用濃硫酸定容至1000ml;
②0.017mol/LK2Cr2O7洗液:稱取K2Cr2O74.94g,少許水溶解后,用濃硫酸定容至1000ml;
③Na2S2O4標準溶液:稱取25gNa2S2O4,溶於1000mL新煮沸冷卻的水中,加入 0.2 gNa2CO3,暗處放置 10d後用重鉻酸鉀法標定其濃度,用前稀釋成0.0100mol /L 溶液;
④ KI(A R 級);⑤ 1%澱粉,臨用前現配。
(2)儀器:冷凝管(用硬質玻璃工)、多孔玻玻璃收管、普通保溫瓶、大氣採樣器、流量為0~1L/min、可調乾燥箱。
耗氧量測定步驟
1、冷凝管的處理:將冷凝管的膨大部用適量玻璃絲疏鬆充滿,注入0.017mol/ L K2Cr2O7—H2SO4洗液,硅膠管封口後置100℃乾燥箱中加熱處理1h,蒸餾水反覆沖洗烤乾後備用。
2、採樣裝置的聯結:將適量的液態氮注入普通保溫瓶中,以浸沒冷凝管膨大部分上2cm為宜,加塞(不可密封太緊)。取4.00ml 0.0083 mol / L K2Cr2O7—H2SO4吸收液於多孔玻砂吸收管內按下圖示方法聯結:採樣系統聯結示意圖
3、採樣:0.3 L/min 的流速採氣60~90min,採樣完畢將冷凝管與多孔玻砂吸收管進氣端反串聯,冷凝管與採樣器聯接端打結;同 時將冷凝管從液氮 中緩慢提出,使部分氣化物再次通過玻砂吸收管;待冷凝管全部提出后,用硅膠管封口待檢。
4、消化:將玻砂吸收管中的吸收液轉移用水6ml分數次洗滌,一併移入 冷凝管中(使溶液充分和玻瑞絲接觸),硅膠管封口100℃ 烤箱中加熱消化1h ( 中間混勻1次 ),取出移入250ml碘量瓶中,用100ml水分數次洗滌冷凝管后併入碘量瓶中。
5 、滴定:向碘量瓶中加入0.5gKI,暗處放置10min,用 0.0100mol/LNa2S2O4滴定至淡黃色,加入1ml 1%澱粉溶液,繼續滴加Na2S2O4至蘭色剛剛消失,記錄Na2S2O4的用量V1(ml),同時用 4.00ml 0.0083 mol /L K2Cr2O7—H2SO4溶液做空白對照,記錄Na2S2O4的用量V2(ml)。
6、計算:按下式計算耗氧量。
耗氧量(mg/m) = [( V2一 V 1) X M X 8X 1000]/V
M:Na2S2O4的濃度(mol/L);V :採樣標準體積(L)。