三種水質(zhì)有機(jī)物綜合指標(biāo)線性關(guān)系探討

彭敏

(東莞理工學(xué)院　化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東東莞　523808)

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三種水質(zhì)有機(jī)物綜合指標(biāo)線性關(guān)系探討

彭敏

(東莞理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東東莞523808)

摘要：測(cè)定了不同污染程度的水樣中TOC、CODMn、UV254指標(biāo)，并采用線性擬合對(duì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行探討，為教學(xué)和科研提供參考。結(jié)果表明，TOC與CODMn數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)系數(shù)R為0.998 5，TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好，測(cè)定UV254可以間接反應(yīng)水中TOC、CODMn大小，從而間接反應(yīng)水中有機(jī)物的污染程度。

關(guān)鍵詞：總有機(jī)碳；耗氧量；UV254；水質(zhì)

隨著工、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，有機(jī)物對(duì)環(huán)境水體的污染日趨嚴(yán)重[1]。有機(jī)污染物對(duì)人體的毒害作用日益顯著[2]，流行病研究顯示飲用水中有機(jī)物污染與人類某些癌癥有一定的關(guān)聯(lián)[3]。有機(jī)污染物種類繁多[4]，有報(bào)道指出，飲用水中可檢出的有機(jī)污染物達(dá)2 221種[5]，組成復(fù)雜，難以用確定的組分表示水中各種有機(jī)污染物，有的有機(jī)污染物的含量又是極其少，表征飲用水中每一種有機(jī)污染物是件很難的事情[6]。目前，教學(xué)和科研中，多用有機(jī)物綜合指標(biāo)來(lái)間接表示水中有機(jī)物含量。水質(zhì)有機(jī)物綜合指標(biāo)常用的有三種：總有機(jī)碳(TOC)表征水中溶解性和懸浮性有機(jī)物的總量；耗氧量(CODMn)表征水中可被高錳酸鉀氧化的物質(zhì)(主要是有機(jī)物)的總量；UV254表征水中天然存在的腐殖質(zhì)類大分子有機(jī)物以及芳香族化合物的含量[7]。這三種有機(jī)物綜合指標(biāo)之間的數(shù)值關(guān)系鮮有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。本文測(cè)定了不同污染程度的水樣中TOC、CODMn、UV254指標(biāo)，并采用線性擬合對(duì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行了探討，為開展水中有機(jī)污染物的研究和教學(xué)提供參考。

1試驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

紫外可見光分光光度計(jì)；TOC測(cè)定儀；草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液[c(1/2 Na2C2O4)=0.100 0 mol/L]；高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液[c(1/5 KMnO4)=0.100 0 mol/L]；硫酸溶液(1+3)。

1.2測(cè)試方法

TOC：TOC測(cè)定儀儀器分析法。

CODMn：酸性高錳酸鉀滴定法。

UV254：水樣經(jīng)0.45 μm的玻璃纖維濾池過(guò)濾后，采用紫外分光光度計(jì)，以1 cm比色皿蒸餾水做參比，測(cè)定水樣在波長(zhǎng)254 nm處的吸光度。

2試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1TOC與CODMn的線性關(guān)系

將不同污染程度的水樣測(cè)得的50個(gè)TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合成的線性曲線見圖1。從圖1可以看出，TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)性很好，線性相關(guān)系數(shù)R為0.998 5，線性方程為Y=0.921 2X-0.195 8。測(cè)定TOC需要配備TOC測(cè)定儀，而測(cè)定CODMn采用滴定法即可，不需要配備精密儀器設(shè)備。從圖1可以得出結(jié)論，兩者線性相關(guān)性好，因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的滴定法測(cè)定CODMn，可以間接反應(yīng)水樣TOC的高低。

圖1　TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合線性曲線

2.2TOC、CODMn的UV254的線性關(guān)系

將不同污染程度的水樣測(cè)得的50個(gè)TOC與UV254的數(shù)據(jù)擬合成的線性曲線見圖2，CODMn與UV254的數(shù)據(jù)擬合成的線性曲線見圖3。從圖2、圖3可以看出，TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好。TOC與UV254的擬合曲線線性相關(guān)系數(shù)R為0.948 7，線性方程為Y=0.013 7 X+0.004 3。CODMn與UV254的擬合曲線線性相關(guān)系數(shù)R為0.951 3，線性方程為Y=0.015 5 X+0.006 6。

圖2　TOC與UV254的數(shù)據(jù)擬合線性曲線

圖3　CODMn與UV254的數(shù)據(jù)擬合線性曲線

水中的有機(jī)物與消毒劑氯反應(yīng)，會(huì)生成對(duì)人體具有顯著三致作用(致癌、致畸、致突變)的消毒副產(chǎn)物。UV254可反應(yīng)水體中有機(jī)物芳香族化合物或者具有共軛雙鍵的化合物的含量，這類有機(jī)物是三鹵甲烷和鹵乙酸的主要前體物。從圖2、圖3可以看出，TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好，測(cè)定UV254可以間接反應(yīng)水中TOC、CODMn大小，從而間接反應(yīng)水中有機(jī)物的污染程度。UV254的測(cè)定具有快速簡(jiǎn)便，無(wú)需消耗化學(xué)藥劑，可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。因此，UV254在一定程度上可替代常規(guī)有機(jī)物綜合指標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

1)TOC與CODMn的數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)性很好，線性相關(guān)系數(shù)R為0.998 5。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的滴定法測(cè)定CODMn，可以間接反應(yīng)水樣TOC的高低。

2)TOC、CODMn與UV254的線性關(guān)系良好，測(cè)定UV254可以間接反應(yīng)水中TOC、CODMn大小，從而間接反應(yīng)水中有機(jī)物的污染程度。因此，UV254在一定程度上可替代常規(guī)有機(jī)物綜合指標(biāo)。

參 考 文 獻(xiàn)

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The Linear Relationship of the Comprehensive Index in Organic Compounds of Three Water Qualities

PENG Min

(College of Chemistry and Environmental Engineering, Dongguan University of Technology， Dongguan 523808, China)

AbstractThis paper discusses the determination of the value of TOC, CODMn, and UV254in different water sample, exploring their relationship by linear fitting, which provides reference for teaching and scientific research. The results show that linear correlation coefficient between TOC and CODMn, is 0.998 5; there is a good linear relationship among UV254, CODMn, and TOC, in which determination of UV254can indirectly reflect the size of TOC and CODMnin the water, so as to indirectly reflect the degree of organic pollution in water.

Key wordstotal organic carbon; oxygen consumption; UV254; water quality

文章編號(hào)：1009-0312(2016)01-0039-03

中圖分類號(hào)：TU991.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：彭敏(1978—)，女，湖南雙峰人，副教授，碩士，主要從事表面分析研究。

基金項(xiàng)目：環(huán)境保護(hù)部國(guó)家十二五科技重大專項(xiàng)子課題(2012ZX07206-004)。

收稿日期：2015-05-16