化学检验技术在工业废水检测中的相关运用阐述

黄家海，蒋家乐，王晨莹，顾婷婷

（浙江伊渼源检测科技有限公司，浙江 舟山 316000）

在工业生产中，很多没有经过净化处理的工业废水直接排放到河流、土地中，造成严重的水环境污染，而且废水中含有大量的化学物质，成分较为复杂，加大了检测难度，一旦处理不当，就会对人类生存造成威胁。化学检验技术是一种新兴技术，在工业废水检测中发挥着重要的功效，主要是利用随机抽样，并使用专业设备进行检验、化验、检测，以此来确定废水中的化学成分、含量等，以便采取针对性方法进行治理[1]。化学检验技术精确度、性价比、效率都很高，可以对金属物质、非金属物质进行有效区分，并进行针对性分析和处理。因此，需要相关人员应加大对化学检验技术的研究深度，提高工业废水污染防治力度，优化生态环境，并对工业废水进行回收利用，促进生态效益、经济效益、社会效益的全面性提升。

1 工业废水污染现状

目前，我国越来越关注工业废水污染问题，通过开展水污染综合管理，有效控制工业废水的排放量。但是随着工业化水平的提升，工业生产规模的日益拓展，工业废水排放的管理难度在不断加大，再加上水污染管理方法落后，难以对水污染进行高质量处置，因而对生态环境造成了严重破坏，整体的生态水环境质量情况较差。因此，相关部门应结合实际情况，合理应用化学检测技术，明确具体污染物类型和含量，以便制定科学合理的处理措施，减少污水排放量，改善水环境质量，推动整体生态环境保护效果的提升[2]。表1为我国2015～2019年工业废水的排放总量，从表1可以看出，我国工业废水检测的工作压力和挑战巨大。

表1 2015～2019年中国工业废水排放总量

2 化学检测技术在非金属物质检测中的应用

工业废水中含有大量非金属物质，容易对人体健康、生态环境造成严重威胁，而且部分非金属物质具有较强的毒性、腐蚀性，因此为了对工业废水中非金属物质进行有效性治理和防控，需要综合利用化学检测验技术进行精准检测，科学判断废水中非金属物质的含量和污染指数，从而为污染治理和防控提供科学方案，其中的污染物包括有机氮、需氧量、苯酚、氢化物、矿油物等[3]。

2.1 有机氮

有机氮，即凯氏氮，主要是通过凯氏法检测废水样品中的氮含量。在具体实施过程中，在废水样品中添加硫酸，并加热，且在此过程中添加硫化铜，可以起到催化剂的作用，以便加快化学反应速度，提高检测效率。同时也可以在溶液中添加二硫酸钾，实现氨基酸的转化，通过化学反应形成硫酸氢氨。当化学反应完成后，可以通过蒸馏的方式获得氮物质，并精准确定氮含量。

2.2 需氧量

在检测工业废水的需氧量时，一般使用重铬酸钾法。在实际运用中，先选择一定量的强酸性溶液，并将其加入到废水样品中，用硫酸铁溶液进行滴定，同时需要对重铬酸钾的含量进行精准测量，以便对化学需氧量进行分析和判断[4]。为了保障测量的精准度，减少干扰因素，可以在溶液中加入硝酸汞或氨基磺酸，以减少亚硝酸盐中氯离子的影响，保障测量的精准度。同时也可以利用紫外吸光法、酸性高锰酸钾等对需氧量进行测量。

2.3 苯酚

在工业生产中，往往需要使用苯酚作原料，因此在工业废水中存在大量的苯酚物质，尤其是在焦化厂、石油化工厂、煤气厂等苯酚的含量较大，腐蚀性较强，一旦进入人体，就会分解人体内的蛋白质，对人体造成极大的损害。因此，需要精准检测苯酚化合物，并制定针对性的措施进行治理。检测苯酚的方式一般有以下几种：（1）亚硝酸检测法，主要是在废水样品中添加亚硝酸，当样品中存在酚类物质时，两者就会发生化学反应形成亚酸基衍生物，该物质也会对酚产生化学反应，形成酸碱指示剂靛酚，在此基础上可以对样品颜色的变化情况进行对比分析，从而精准判断苯酚的含量[5]。（2）三氯化铁检验法，是利用三氯化铁与苯酚发生化学反应形成各种颜色的物质，分析判断苯酚的含量。（3）仪器检测法，是利用二极管阵列检测器，结合酚类物质的特性，设置伸缩振动环境，并观察苯酚的具体含量。

2.4 氰化物

工业废水中的氰化物具有较大的毒性，对人体健康和生态环境造成严重威胁。因此，在对该类物质进行检测时，需要注重加强防护措施，避免对工作人员造成危害。一般情况下，需要使用恶唑啉酮光度法、啶巴比妥酸光度法、硝酸银滴定法。其中硝酸银滴定法应用较为广泛，在具体实施中需要取50 mL的废水样本进行试验，同时检测其pH值，当显示的数据为6.5～14.8时，往往不需要使用指示剂，当显示数据超过该范围时，就要使用特定指示剂对具体的pH值进行识别和测定[6]。在此过程中，需要检测人员对废水的颜色变化进行动态观察，当其变成红色时，表示废水样品中含有氰化物；当其呈现青色时，则表示废水中的氰化物含量超过标准参数，需要结合具体情况制定针对性措施进行治理和控制。

2.5 矿油物

矿油物会对生态环境造成严重污染与破坏，而且其密度低于水，难溶于水，往往会漂浮在废水表面，因此需要加强对该类物质的检测力度[7]。在具体实施中，要采集工业废水样品，其中包含废水以及矿油物两份样品，需要检测矿物油含量是否超过标准要求，一旦超过标准范围，就会对生态环境造成污染和破坏。因此，需要使用紫外线光谱法实施检测，主要是在特定条件下，物质的分子、电子能够吸收辐射，从而实现矿油物检测的目的，明确其具体含量，并对废水的污染程度进行分析，同时制定针对性的治理方法，实现对矿油物的有效性治理。

3 化学检测技术在金属物质检测中的应用

3.1 对铅的测定

3.1.1 示波极谱法

该方式主要利用极谱图进行检测，利用阴极示波器对极谱曲线进行观察，并详细记录相关数据，对电解过程中形成的电流、电压曲线进行精准测量，从而确定废水中铅物质的浓度。然后使用振动光谱法评估铅对环境的污染指数，在电解槽中施加相应的压力，从而产生极性数据，再通过示波极谱法，对废水中的铝离子进行转换，以此来判断铅的污染程度[8]。

3.1.2 阳极溶出伏安法

在应用该方式时，需要使用化学试剂对废水中的铅物质进行处理，同时释放铅离子，在电位原则基础上，在电极施加一定的负电压，铅离子会产生还原反应，还原到电极正极；向电极施加特定的正电压时，铅离子会释放大量电子，从而形成电流信号，该信号与废水中的铅浓度成比例，因此可以以此为依据对铅离子的浓度进行判断。同时还能够利用光度计的方式吸收铅元素，通过对比分析光的颜色，来判断铅的含量与浓度。

3.1.3 吸收分光光度法

在特定条件下件，铅元素可以选择性吸收光，因此，可以以此为依据，利用分光器仪器检测废水中的铅含量。一般情况下，单色光纯度越高，越能够更加精准地检测废水中的铅含量。

3.2 对汞的测定

3.2.1 冷原子荧光法

该方式主要是金属离子与某种物质发生碰撞发生化学反应。工业废水中的汞离子主要是以原子汞蒸气的形式存在，容易被紫外线吸收，形成共振荧光，当其浓度较低且处于常温环境时，荧光强度与汞浓度呈比例。因此，可以通过观察荧光强度的大小来判断废水中汞的含量。同时也可以根据化学反应前后色差的变化情况，分析汞污染程度[9]。

3.2.2 冷原子吸收法

该方法是利用高锰酸钾对废水中的汞化合物进行还原，形成元素汞，在振动作用下，形成无机二价汞离子，并在此基础上，在汞元素中对原子蒸气进行回收。一般情况下，汞蒸气的辐射吸收波长为253.7 nm，且与汞浓度呈正比，波长越长浓度越高。

3.2.3 双硫腙分光光度法

该方法主要是利用双流腙，将其转化为螯合剂，其可与汞离子发生化学反应，形成各种颜色的物质，并可以利用计算浓度区间的方式，测定分光光度，从而对废水中汞的含量进行检测。

3.3 对镍的测定

工业废水中的镍物质，可以利用分光光度法进行检测，在具体应用前需要做好全面的准备，结合镍与化学物质的反应特性，在专业仪器设备中对镍离子进行分离和处理，同时将其放在比色皿中展开科学的对比分析，以便对废水中的镍含量进行精准判断。在对工业废水中的镍物质进行检测时，一般需要使用光度计实施操作。先采集工业废水样品，并向其中添加二乙酰酮，工业废水中的镍物质与之发生化学反应，其比例为1：4，生成的物质可以对相应波长范围内的光进行吸收，然后可以对样品开展定性分析和定量分析，从而对废水中镍的具体含量进行判断与分析[10]。在使用前，需要结合具体的工业废水数量，制定相对应的配方，包含硫酸铵、柠檬酸水溶液、钠、叠氮化物、其他溶液等，还需要对化学试剂进行全面检查，确保其符合设计要求。在化学反应完成后，需要对所生成的物质进行科学地分析，从而对工业废水中镍的含量、浓度、污染程度等进行精准性分析。

3.4 对锑的测定

冶金厂、橡胶厂在生产过程中，会形成大量含锑废水，而且含量较高，如果未经任何处理就排放到河流中，容易对生态环境、人体健康造成严重威胁。因此，需要加大对锑物质的检测力度。通常情况下会使用分光光度法、荧光光谱法、原子吸收光谱法等进行检测[11]。原子吸收光谱法涉及到火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法。荧光光谱法主要是在废水中添加特定的还原剂，使其与废水中的锑物质发生化学反应，形成气化氢化物，并将其引入到化学容器中，从而对废水中的锑含量进行精准检测；分光光度法，主要是在显色剂、增溶剂基础上进行检测，首先在废水中添加氧化剂，清除其他干扰物质，然后添加碘化物，检测其波长，锑会和二乙胺基酚发生化学反应，形成紫红色络合物，以便对废水样品中的锑含量进行有效性检测和判断。

3.5 对铋的测定

铋是一种天然污染物，尤其在金属业、橡胶业排放的废水中含有大量的铋物质，对人体健康、生态环境造成严重威胁。因此，需要对该类物质进行有效性检测，通常使用分光光谱法、原子吸收光谱法[12]。在使用分光光谱法进行检测时，当铋发生化学反应时，会产生红色物质。此外在废水样品中加入丙酮、二乙基氨基酚燃料，可以清除废水中的氧化剂，避免其干扰化学反应，然后用碘测量波长，以明确废水中铋的污染指数；在使用原子干扰吸收光谱法时，需要利用元磁共振方式明确铋的辐射强度，该方式包括石墨原子吸收光谱法和其他原子吸收光谱法，也可以使用核磁辐射方法，对废水中铋物质的含量进行确定。

4 结语

综上所述，在现代化经济发展背景下，我国工业化水平日益提升，在推动了国民经济高速发展的同时，也加大了工业废水的排放量，对生态环境、人体健康造成极大威胁，非常不利于人类社会的可持续发展。因此，相关部门需要综合利用化学检测方式，对工业废水进行科学检测，以明确废水中污染物质的种类、含量等，并分析其污染程度，从而判断工业废水是否符合国家相关标准要求。通过制定针对性的处置和防治措施，减少工业废水对环境的污染与破坏，为人们创建更加优质的居住环境，并推动工业产业的可持续发展。在具体应用时，需要充分发挥化学检验技术的优势作用，使其能够对工业废水中的金属物质和非金属物质进行精准性检测，以全面推动化学检测技术水平的提升，推动检测行业的高速稳定发展。