水质COD的一些测定方法及原理

随着经济的发展、时代的进步，水质污染逐渐成为了当今时代亟需解决大一大难题，COD作为检测水体受污染程度的重要参数，如何选用一款好的COD快速测定仪对水体进行检测具有十分重要的意义。对于水质COD的测定，可以有助于达到实时掌握水体状况、预警预报、排放达标情况等目的，对于监控水体质量和控制污染物排放具有重要意义。水是人类赖以生存的生命之源，为了再利用，我们必须清楚废水中可能存在的污染物以及其来源，化学需氧量（COD）比其他指标更能代表有机物等污染物的特性，随著科学和检测技术的进步，COD 测定方法也变得多种多样，合理运用测定方法，为水环境保护、管理及水污染防治提供测定信息。

一、COD的概念

化学需氧量（COD） 是指在一定条件下，将水样中的有机物等还原性物质用强氧化剂，氧化时所消耗氧化剂对应氧的质量浓度，它能体现出水体受有机物污染的程度，同时对于生活污水和工业废水的研究及污水处理厂的处理效果的一个重要而相对容易测定的参数，在水污染测定中对COD的测定是一项常规测定工作。

二、水质COD测定的重要性

环境水中含有的物质很多，而很多污染成分量很少，存在样式多种多样，废水的来源主要有：生活污水、城市废水、工业污水及农业废水，污染物可分为漂浮物、固定物质、悬浮物、流体及可溶性固体、气体及微生物等，大量排放的工农业废水，严重影响了环境和人们的身体健康。随着科学和检测技术进步，COD 测定方法也变得多种多样，COD能反映水中受还原性物质污染的程度，COD 测定方法，没有二次污染，周期短，操作、维护方便成本低，可以实现在线、原位测量，有利于水污染的治理和水环境的保护。

三、水质COD测定方法

1、烘箱法

用移液管准确移取5.00ml配置好的氧化液于25ml的比色管中，再吸取2.00mL混合均匀的水样于其中（根据待测水样中C1-的含量，可以加入适量的HgS04掩蔽剂），轻轻摇匀比色管中的溶液，然后塞紧磨口塞（可用细绳将瓶口扎紧）。将比色管放入己升温至160℃的烘箱中，恒温40分钟取出后等待自然冷却，用30mL的蒸馏水将比色管中的反应液冲洗至250mL的锥形瓶中，加入试亚铁灵指示剂1滴，用标准硫酸亚铁铰溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变至红褐色即为终点。记录溶液消耗的体积。烘箱法的准确度98.19%-99.42%，相对误差-1.82%--0.58%，大量减少了重铬酸钾、硫酸汞、硫酸的用量降低了对环境的污染和对工作人员的危害。

2、紫外-可见光谱法

紫外一可见光谱法测定水质COD经历了从单波长分析法到光谱分析法的演变。由于汞灯的辐射波长在紫外段254nm左右，所以早期研究多采用该波长的吸光度为模型输入量，分析水质COD。这种单波长测量方法以大部分有机物对254nm的吸收为测量依据，但应用于在线测量时，由于水中悬浮物散射对254nm吸光度产生干扰，导致测量结果偏差较大，因此这种方法仅在早期的实验研究中出现。为了补偿水中悬浮物对254nm吸光度造成的散射影响，通常选用另一近紫外或可见光波长的吸光度作为第二输入变量，有研究者选用350nm、465nm等波长的吸光度作为适用于不同测试环境的补偿建模，测试结果表明，以此为基础的双波长测量法能较好地去除水中悬浮物带来的散射干扰，同时双波长测量法将紫外一可见光谱法的仪器化变为现实。从单波长分析法、双波长补偿分析法到多波长建模法，虽然补偿了水中悬浮颗粒物带来的散射干扰，但这些方法从本质上依赖于水体中影响水质参数的有机物对特定波长光的特征吸收，同一波长组合建模可能适用于特定应用场景，不具普适性，而紫外一可见全光谱法将很好地解决这些问题。

3、全光谱法

全光谱法 COD 在线水质 监测仪可 在无人干预的情况下完成自动清洗、测试和数据处理等操作，光谱仪的形状为探头形。在测量单元中，发射的光束从待分析的水样中穿过，而在探头内部，第二束光穿过一条参比光路，光谱探头可记录220-720nm之间（紫外一可见）或220-390nm之间（紫外）的完整光谱，并将光谱分成256个波段，从而获得"光谱指纹图"。通过指纹光谱中所包含的信息，可同时得到多个参数值，并针对可能的交叉灵敏度对这些参数进行补偿。测量结果与实验室结果的关联性达到了以前使用简单光学仪器未曾取得过的质量。实验结果证明，该仪器无需任何化学试剂，线性范围宽（0-160mg/L），检出限低0.36mg/L），测定速度快（30s/样），精密度好，满足国内在线检测仪器的各项指标，可以实现在线实时监测。

4、生物法

利用生物活性污泥法氧化降解芳香烃族有机物苯、甲苯以及二甲苯的COD溶液，并利用己有的呼吸运动计量法测定降解过程中的各类动力学参数，建立COD值的动力学模型，从而求得各个时刻的COD值。反应在序批式反应器中进行，反应器首先用基本澄清器废水润洗，并利用目标芳香烃物质进行标定，之后依次测定苯及二甲苯的动力学参数，但甲苯对活性污泥没有可测反应，故采用甲苯与乙醇按不同比例混合（80%甲苯+20%乙醇最佳）的方法进行测定，从而可建立乙醇存在条件下的动力学方程模型。本方法具有方便、快捷，对芳香烃有机物准确测定的优点，但未考虑pH、温度、污泥停留时间等的影响，故还可进一步提高测量精度。

5、化学发光法

基于自动的单端口流体系、在线UV催化模块及量子点纳米技术混合的新颖的测定COD的方法。该方法运用蹄化铬纳米晶体在紫外灯的照射下产生强氧化性物质，来促进有机化合物的催化降解。由于荧光按极易被量子点氧化产生能够促进大量辐射的物质，并且辐射在有机物存在时会碎灭，所以它被用来作为间接测定COD值的化学发光法的媒介。结果表明，该方法可使相对标准偏差小于1.1%，但其测定范围仅为1-35mg/L，所以可进一步提高检测限。

四、结语

测定水质COD方法多种多样，目前很多企业采用基于"快速消解分光光度法"原理设计的COD快速测定仪，基本上能解决大多企业水质COD的检测问题。本文提到的烘箱法、紫外-可见光谱法、全光谱法、生物法、化学发光法也都有各自的优劣势，因此要合理运用，还要不断加大对测定方法的研究及应用，提出优化和改进方案，为环境污染治理提供可靠的数据依据。

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