化学需氧量测定法改进过程及发展趋势研究

唐红霞

(辽宁省丹东市水文局，辽宁 丹东 118001)

化学需氧量测定法改进过程及发展趋势研究

唐红霞

(辽宁省丹东市水文局，辽宁 丹东 118001)

化学需氧量(COD)是对水质进行监测评价主要指标之一。文章由标准法的改进入手，并结合工作实践对其检测现状同进展作了分类论述，同时介绍了COD的测定法向着更加科学合理化改进和发展的趋势。

化学需氧量；环境监测；水质监测；测定方法；研究进展；趋势

化学需氧量属于对水质污染情况做出判断的关键指标。对其进行测定所依据的方式主要是高锰酸盐以及重铬酸钾氧化的指数法。第一种方式在对饮用水与水源水以及地面水测定方面更为适用。第二种方式则对工业废水与生活污水测定更为适用，即锰法主要用来监测地表及地下水的，而铬法主要是用于监测污水，因为监测值铬法大于锰法，六价铬氧化性大于高锰酸盐。

1 标准法的改进

铬法需要使用的硫酸银价格高，成本贵。所以，要对其替代物实施研究，以有效减少分析的费用。比如用硫酸锰来替代经证实有可行性，不过其回流所用时间依然比较长。而Ce(SO4)2同过渡金属混起来后能有协同催化的较好作用，若用MnSO4-Ce(SO4)2的复合催化剂来替代Ag2SO4，则对废水的COD测定，既能减少测定的费用指出，也能减少溶液的酸度及分析的时间，同铬法没有明显不同[1]。不过该方法需要耗费价格较贵的硫酸银及毒性很大的硫酸汞等材料，容易引起较重的二次污染。并且后一种方法加热消解用时较长，能耗较大，目前同我国的环保发展需要并不相适应，所以由各个方面实施了改进措施。

1.1 消解方法

选取可代替的催化剂等，而目前工作通常适用声化学或微波的消解法，包括光催化的氧化法在内均为新的技术。由于重铬酸钾的方法适用材料中硫酸银的费用昂贵，因此其分析的成本较高。所以对可替代硫酸银的其它催化剂进行研究，目的是为了减少分析的费用支出，具有实用性。用硫酸锰替代硫酸银虽可行可回流用时仍较多长。使用硫酸铈同过渡金属的混合有着练好的协同催化效果，用硫酸锰硫酸铈的复合催化剂替代硫酸银进行废水的COD测定，既能减少经费支出，也能减少溶液的酸度与分析用时，同重铬酸钾法并没有明显不同[2]。

1.2 微波消解法

这种方法并不需使用硫酸高汞及硫酸银才可检测出COD的数值。氧化铒为催化试剂的微波消解对生活污水的COD进行检测。而罗蒙等则用了聚焦微波进行加热，实现常压下的快速的COD数值测得。同标准回流法比较，微波消解用时减少至大约10 min，而且消解时不用回流冷却水，能耗较低，试剂用量大幅减少，每次能完成对12个样品，因此降低了各类材料导致的再污染。

1.3 超声波消解法

超声波的消解十分便捷，试验说明超声波辐射标准的水样30 min后，低频、适高声强对完全消解水样有益。

1.4 光催化氧化法

此法可在常温和常压中实施，并且氧化速度快，效率高，也不会产生再污染，所以其应用优势非常明显。近些年纳米材料的使用已经引起广泛重视。

1.5 分光光度法

在强酸溶液里借助重铬酸钾的氧化水还复原才可来实现COD的检测，六价铬还原成三价铬，用分光光度计来进行六价铬或三价铬的测定，以测出COD数值。而Inaga等人用硫酸铈为氧化剂，经加热反应测出吸光度并算得COD的数值。Konno用自制比色计同计算机连接测出COD，目前国内外很多COD的快速测定仪都是根据这一原理制作，使用起来更加便捷迅速，成本较低。

1.6 化学发光法

重铬酸钾消解废水之后，最终的还原产物Cr3+的浓度同COD的数值是成正比的，且处于碱性时，具有非常强的化学的发光原理，也有人建议使用光电的二极管来作为检测器对水体的COD进行测定的新方法。

1.7 紫外吸收光谱法

该法经对水样内的有机物紫外吸收光谱的测量直接测出COD。很多有机物处于紫外光谱区时吸收非常强，而基于某种条件COD同有机物吸光度之间具有相关性，利用相关性能直接测出COD。本法并不如COD和TOC法那么明确，可处特定水体时相关性非常高，也可真实反映出有机物的含量。而按照紫外吸收的原理对COD进行检测的仪器已经在产。通过以上各种不同方法的对比，能够明显看出各类方法的优点与不足，如分光光度法的特点是使用起来更加便捷迅速，成本较低。而电化学分析法检测限很高，并不适于对地表水或者轻度污染的水进行测定，另外化学发光法处于碱性时，具有非常强的化学的发光原理、紫外吸收光谱法不用添加试剂，不存在再污染，使用非常便捷，但是若要使用此法必须有个必然前提条件即水质的组成一定要有相对稳定性[3]。

2 新技术与发展趋势

2.1 自动在线分析技术

流动分析可对水体样本的COD检测实施消解和测定一体化，让所有过程可在线和自动化进行。有人提出用硫酸铈作为氧化剂，使用空气的整段间隔与连续流动的分析法来检测COD，而采样的频率可至90 次/h，不过需要18 m长的特制阀。

2.2 发展趋势

我国环保局曾经开展过对中国2020年的环保战略的对策研究，要争取在21世纪的前20年，减轻COD负荷的总量到54.6%以下。但是这对工业的污水防治也提出更新要求。进行水体的有效监测的时候，要控制好水体的污染状况，而环境保护属于未来一个严峻的问题。

3 结 语

对COD进行测定的方式愈来愈简便快捷，越来越仪器化，而基于仪器性能的日益完善使用其进行测定具有明显优势与可行性。

[1]葛福玲.化学需氧量测定方法的改进及研究进展[J].环境研究与检测，2011(04)：69-74.

[2]邢竹.水和废水中化学需氧量测定方法探讨[D].天津：天津大学，2009.

[3]胡璇，郑波，贾倩.测定化学需氧量的新型分光光度法[J].中国环保产业，2014(01)：33-35.

ResearchonImprovementProcessandDevelopmentTrendforCODDeterminationMethod

TANG Hong-xia

(Liaoning Province Dandong City Hydrology Bureau，Dandong 118001，China)

Chemical oxygen demand is one of index for water quality evaluation and monitoring. Starting from the standard method，combing with work experience the paper discusses the existing determination methods and development trend，at same time it is pointed out the determination methods are developing toward to more reasonable and scientific.

chemical oxygen demand；environmental monitoring；water quality monitoring；determination method；research progress；trend

1007-7596(2014)11-0061-02

2014-02-04

唐红霞(1981-)，女，满族，辽宁丹东人，工程师，研究方向为水资源管理、水资源开发利用、水质监测等。

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