测定生活污水中硫化物的方法探讨
2022-04-29吴劲先
吴劲先
(福建省龙岩市永定生态环境监测站,福建 龙岩 364100)
通过相关调查和研究结果显示,近几年,随着人们生活质量的大幅度提升,生活污水的排出量开始呈现出逐年上涨的趋势,导致由生活污水造成的环境污染问题越来越严峻。而生活污水之所以会造成污染问题,是因为污水中会含有大量的硫化物,如果不经过科学合理处置直接排放,就会对环境造成严重污染。所以,生活污水在排放的时候,一定要对其含有的硫化物进行测定,并检测硫化物的含量,然后经过专业的处理在进行排放或二次利用,这样就可以有效降低生活污水造成的环境污染。因此,本文就测定生活污水中硫化物的方法进行了研究和分析。其内容如下:第一,主要对生活污水中含有的硫化物的危害进行了介绍;第二,主要对准确测定生活污水中硫化物的重要性进行了介绍;第三,主要对生活污水中硫化物的测定方法进行了介绍;第四,主要对目前测定生活污水中硫化物存在的问题进行了分析;第五,主要对测定生活污水中硫化物的有效措施进行了介绍。最后进行了相应总结[1]。
1 生活污水中含有的硫化物的危害
由于硫化物本身的化学性质比较活泼,又因其是有害物质,所以一旦生活污水中含有大量的硫化物,就会造成非常严重的危害和污染。其最主要的危害是,加重了生活污水的污染程度;对环境造成了污染;对人体健康造成了威胁;造成水生物死亡,以及造成金属管路腐蚀。
1.1 加重生活污水的污染程度
生活污水本身就是一种污染源,如果生活污水中再含有大量的硫化物,就会加重污染程度。一般情况下,硫化物的化学性质比较活泼,所以其很容易与当前环境中的其他化学物质发生反应,而硫化物一旦与其他物质发生化学反应,就很可能会产生其他的污染物,进而就会加重生活污水的污染程度。比如,大部分的硫化物中都会含有碳酸根或是HS-,这些化学物质在与其他物质无法进行电解反应的时候,就很容易产生其他的有害物质。
1.2 对环境造成污染
由于硫化物本身有毒,且其化学性质比较活泼,所以,在生活污水排放的过程中,就会对周围的环境造成更严重的污染。例如,含有硫化物的生活污水如果被排放到农田,就会对农作物的生长造成威胁,这是因为硫化物中的化学成分会抑制农作物的生长,严重时,可能会出现农作物颗粒无收的现象;如果含有硫化物的生活污水被排放到绿化地段,就会导致硫化物中含有的化学物质渗入到土壤中,从而也会抑制植物的生长 等[2]。
1.3 对人体健康造成威胁
由于硫化物的挥发性很大,且挥发的气味是有毒的,所以,在生活污水排放的过程中,如果污水中的硫化物含量较高,就会释放出一定毒气。而不同浓度的毒气造成的影响也不一样,当排放的毒气浓度较低时,就可能会对人的眼睛或呼吸系统,以及中枢神经系统等造成一定影响;而当排放的毒气浓度较高时,就可能会直接威胁到人们的生命安全。
1.4 造成水生物死亡
如果含有硫化物的生活污水被排放到附近的水域里,很可能会造成水里的水生物死亡。这是因为硫化物中的化学物质会与水中的化学物质发生氧化反应,而氧化反应是需要消耗氧气的,一旦氧气的消耗量过多,就会导致水中的氧气不足,所以,就会造成水中的生物因缺氧而出现死亡的现象。
1.5 腐蚀金属管路
通常,我国为了节省地上的空间资源,会将很多的金属管路建设在地下。一旦含有硫化物的生活污水进入地下,就会对金属管路造成严重腐蚀。这是因为生活污水中的硫化物会与金属管路发生侵蚀反应,从而造成金属管路腐蚀[3]。
2 准确测定生活污水中硫化物的重要性
准确测定生活污水中硫化物的目的是,明确生活污水中硫化物的含量,以此对生活污水进行正确处理,同时避免造成二次污染,以及避免造成地下金属管道腐蚀,更要避免对人体健康造成威胁。
2.1 明确生活污水中硫化物的含量
由于不同生活污水中硫化物的含量是不一样的,所以不同含量的硫化物造成的污染也不一样,因此,明确生活污水中硫化物的含量非常重要。同时,为了明确生活污水的污染程度,硫化物已成为了重要的鉴定指标,这是因为硫化物是造成生活污水污染的重要因素之一[4]。
2.2 对生活污水进行正确处理
因生活污水中硫化物的含量不同,所以对其的处理方式也不一样,只有明确了生活污水中硫化物的含量,才能提高生活污水的处理效果。在实际应用中,由于不同生活污水的硫化物含量不同,所以经过处理后的用处也不同。当生活污水中的硫化物含量过高时,就不能直接排放,必须要经过科学处理,然后再排放到指定位置,或进行二次利用等。
2.3 避免造成二次污染
通常,生活污水中含有的硫化物是有毒的,如果不进行科学处理就直接排放,很可能会造成二次污染。所以,一定要准确测定生活污水中硫化物的含量,再采取正确的处理方式,这样就可以避免造成二次污染。如果生活污水是经过合格处理后才进行排放,就可以将生活污水中的硫化物含量控制在合理范围内,这样就可以避免其在排放过程中发生化学反应,也有效避免了二次污染[5]。
2.4 避免腐蚀地下金属管道
在排放含有高浓度硫化物的生活污水时,同样要测定生活污水中的硫化物,这样就可以明确生活污水中硫化物的含量。且在生活污水排放时,一定要选择正确的排放方式,或是选择正确的排放渠道,以避免生活污水中的硫化物渗入地下,避免对金属管道造成腐蚀。
2.5 避免对人体健康造成威胁
如果生活污水中含有高浓度的硫化物,在不经过合理处理的情况下就直接排放,会导致在其排放过程中,硫化物会散发出高浓度的有毒气体。当这些气体在空气中挥发时,会对人体造成一定损害,如果浓度过高的话,甚至会造成死亡现象。但在对生活污水中的硫化物进行正确测定以后,就可以判定是否可以直接排放,如果不可以,就要进行科学处理合格后再进行排放,这样,生活污水中的硫化物的含量就会在控制合理范围内,就不会对人们的身体健康造成威胁[6]。
3 生活污水中硫化物的测定方法
测定生活污水中的硫化物方法很多,其中最主要的是碘量法、亚甲基蓝分光光度法以及气相分子吸收光谱法。
3.1 碘量法
碘量法可分为三类,分别是直接碘量法、剩余碘量法以及置换碘量法。
3.1.1 直接碘量法
直接碘量法是指将液体直接滴放到待检测的液体或者物质上,然后根据发生的反应进行测定。但这种测定方法是有限制的,只能应用于酸性或弱碱性的液体。这是因为,如果液体的酸碱度大于9,就会发生其他的化学反应,就会影响测定的精确度和准确度。通常,在应用直接碘量法的时候,会使用淀粉作为指示剂,因为淀粉和碘会发生化学反应而生成蓝色物质,这种反应是非常明显的。同时,还可以根据碘本身的变化来确定,也就是液体中如果含有过多的碘,碘就会变成黄色[7]。
3.1.2 剩余碘量法
剩余碘量法的原理是,在待测的溶液中滴放正好或是过多含量的碘液,然后在化学反应发生完全以后,再滴入硫酸钠,这是因为硫酸钠也会与碘发生明显的化学反应。通常,在使用这种方法的时候,也会用淀粉来作为指示剂。但需要注意的是,在这种方法中,淀粉通常是在临近终点的时候才添加,如果过早添加,淀粉会附着在碘的表面上,对最后的结果会造成一定影响。
3.1.3 置换碘量法
置换碘量法是指在待测液体中添加碘化钾,然后等碘化钾与待测液体进行化学反应,在化学反应发生完全以后就会将钾稀释出来,这个时候再滴入硫酸钠,硫酸钠同样会与碘发生反应,就可以得到测定结果。
3.2 亚甲基蓝分光光度法
亚甲基蓝分光光度法的主要原理是,首先,对要测定的水样进行酸化处理,经过酸化处理后,待测水样中的硫化物就会转换成硫化氢;其次,再用氮气将硫化氢吸取出来;然后在含有高浓度的铁离子酸性溶液中,硫离子会与氨基二甲基苯胺发生化学反应,形成亚甲基蓝;最后,通过观察亚甲基蓝颜色的深度,就可以确定待测水样中硫化物的含量,这是因为亚甲基蓝的颜色深度与待测水样中硫离子的浓度是成正比的。
这种方法虽然好用,应用也广泛,但该方法在使用的时候会受到很多因素的干扰。首先,待测水样中如果含有很多的有色物质,就会影响到最后的颜色反应;其次,在对硫化氢进行吸取的时候,务必要保证容器的密闭性,避免造成气体泄漏的现象等。
3.3 气相分子吸收光谱法
气相分子吸收光谱法的主要原理是,硫化物在含有5%~10%浓度的磷酸介质中会快速地发生化学反应,进而形成硫化氢,然后通过将硫化氢吸收到吸光管中进行测定,最后在202.6 nm等波长处测得的吸光度与硫化物的浓度,但要遵守比耳定律。这种方法虽然简单快捷,但会有很多的使用限制,且这种方法的适用范围仅为地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水以及工业废水,如果是其他的水质就不可以了。
3.4 其他分析方法
除了以上的方法,还有很多其他分析方法,具体内容详见表1。
表1 水中硫化物的分析方法
4 测定生活污水中硫化物存在的问题
目前,测定生活污水中硫化物的方法有很多,但效果都不理想,造成这种现象的原因是因为在测定生活污水中硫化物的时候存在很多问题,其中,最主要的问题是指示剂选择不合适、方法选择不合适、实验不严谨以及容器气密性不合格。
4.1 指示剂选择不合适
通常,在测定生活污水中的硫化物的时候,都会使用不同的指示剂,而不同的测定方法适用的指示剂都不一样,所以,只有选择了正确的指示剂,才能确保测定结果的准确性。
4.2 方法选择不合适
测定生活污水中硫化物的方法很多,但不同的测定方法适用的条件以及环境都是不同的,所以,在选择测定方法的时候,要切实根据测定的环境以及条件等影响因素进行选择,以保证选择的合理性。但通过调查发现,大部分的实验在选择方法的时候,都会偏向于简单易操作的方法,这样就会忽略其他的影响因素,从而会影响测定结果。
4.3 实验过程不严谨
在实验过程中,只有确保实验的严谨性,才能保证测定结果的准确度以及精确度。但通过调查发现,大部分实验在进行的时候都会存在一定漏洞,同时,实验人员在进行操作的时候,也会存在一定疏忽,从而也会造成最后实验结果不准确。
4.4 容器气密性不合格
在测定生活污水中硫化物的时候,会涉及到气体的收集,因此,保证容器的气密性是非常重要的。但通过调查发现,很多实验结果不准确,也是因为容器的气密性不合格。
5 加强测定生活污水中硫化物的有效措施
要加强测定生活污水中硫化物的准确度以及精确度,就要从以下方面入手,如选择合适的指示剂、选择合适的方法、保证实验的严谨性以及保证容器的气密性。
5.1 选择合适的指示剂
要选择合适的指示剂,首先要明确适用的测定方法,然后再根据测定方法的特点来选择合适的指示剂。
5.2 选择合适的方法
要选择合适的测定方法,首先要对待测水样进行详细了解,然后再根据水样的特点进行选择。比如,如果水样比较浑浊,并且有色物质较多的话,就不适用于通过颜色反应来确定最后结果的测定方法;等等。
5.3 保证实验的严谨性
要保证实验的严谨性,首先,在实验之前要进行详细设计,然后再严格按照设计的步骤进行实验;其次,可反复多次进行实验,然后将所有实验的结果进行对比,最后取均值[8]。
5.4 保证容器的气密性
要保证容器的气密性,可以在使用之前先对容器的气密性进行检查,在检查合格以后,再投入使用。
6 结语
综上所述,生活污水中含有的硫化物不仅会对环境造成污染,同时也会对人们身体健康造成威胁,所以,正确测定生活污水中的硫化物非常重要。希望通过本文论述,可以对正确测定生活污水中的硫化物提供一些帮助。