周 永
(威遠縣環(huán)境監(jiān)測站 642450)
近年來,焦化廠廢水中氰化物測定工作備受關(guān)注,這項工作較復(fù)雜,并且對測定人員嚴謹態(tài)度、認真程度提出一定要求。對于環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測站工作人員來說,要客觀總結(jié)氰化物測定標準方法,使氰化物測定標準規(guī)范化,最終得到準確的測定結(jié)果。環(huán)境保護戰(zhàn)略實施的過程中,分析氰化物測定標準方法刻不容緩。
氰化物指的是,含有氰基化合物的有機氰化物或無機氰化物。相對而言,無機氰化物涵蓋范圍較廣,如簡單氰化物、強弱程度不等的絡(luò)合氰化物。一般來說,氰化物在大氣、水中、固體廢物、土壤中存在,不同介質(zhì)中氰化物特征如表1 所示。
表1 不同介質(zhì)中氰化物特征
一般情況下,氰化物是黃金行業(yè)常見的污染物,黃金生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測時,環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測站的相關(guān)人員重點分析氰化物指標,一旦實際指標超過限定值,意味著污染態(tài)勢嚴峻,要求工作人員立即開展環(huán)境保護工作。針對游離氰化物測定時,常用硝酸銀滴定法獲知相關(guān)數(shù)據(jù)。從標準測定方法層面予以分析,大氣、水、土壤這三種介質(zhì)滿足分析條件。
測定氰化物的過程中,工作人員最常應(yīng)用極譜法、電極法、放射化學(xué)分析法、比色法、色譜法、熒光法等?,F(xiàn)在比色法、容量法使用頻率較高,這兩種方法能為氰化物標準測定提供有力支持。
氰化氫氣體測定時,參照《固定污染源排氣中氰化氫的測定異煙酸-吡唑啉酮分光光度法》(HJ/T28-1999)這一標準完成測定任務(wù)。氰化物測定過程中,參照《水質(zhì)氰化物的測定流動注射-分光光度法》(HJ823-2017)標準進行測定,對比分析測定值和實際值,真正了解水中氰化物含量,為接下來水中氰化物處理指明方向[1]。
固體廢物中氰化物含量測定時,主要圍繞黃金行業(yè)團體標準進行含量測定,主要標準為《黃金行業(yè)氰渣化學(xué)分析方法氰化物的測定容量法和分光光度法》(TCGA013-2019),工作人員能夠根據(jù)測定結(jié)果分析尾礦組成情況,針對性制定雜質(zhì)去除方案,保證黃金產(chǎn)品純度。從中能夠看出,氰化物在不同介質(zhì)中有不同的標準測定要求,要想真實、準確獲得測定結(jié)果,環(huán)境安全應(yīng)急中心工作者要遵循標準要求,具體確定氰化物名稱,推動測定標準規(guī)范化建設(shè)。
酒石酸和硝酸鋅依次加入水樣,當酸堿值為4 時加熱處理,意味著易釋放氰化物以氰化氫形式被蒸餾。這一方法在《水質(zhì)氰化物的測定流動注射-分光光度法》(HJ823-2017)標準中具體闡述。標準名稱得知后,測定方法有兩種,分別為異煙酸-巴比妥酸法和吡啶-巴比妥酸法,對應(yīng)檢出限分別是0.001mg·L-1和0.002mg·L-1;對應(yīng)測定范圍分別為0.003mg·L-1~0.10mg·L-1和0.007mg·L-1~0.48mg·L-1。原標準名稱為易釋放氰化物和總氰化物[2]。
除上述介紹的測定標準外,還可以通過《水質(zhì)氰化物等的測定真空檢測管-電子比色法》(HJ659-2013)標準測定,這一標準適用于生活污水、地下水等水質(zhì)中氰化物應(yīng)急監(jiān)測范圍,測定方法為真空檢測管-電子比色法,檢出限分別是0.008mg·L-1;原標準名稱為氰化物。
磷酸和乙二胺四乙酸二鈉在酸堿值小于2 時加熱處理,由于氰離子絡(luò)合能力弱于金屬離子絡(luò)合能力,借此析出氰離子。接下來蒸餾處理,使其以氰化氫形式呈現(xiàn),最后用氫氧化鈉溶液吸收。實際測定時,易釋放氰化物和總氰化物常常結(jié)合測定,參照標準為《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》(GB 16171-2012),限值要求0.2mg/L。原標準名稱為易釋放氰化物和總氰化物。
除上述標準外,能夠應(yīng)用《土壤氰化物和總氰化物的測定分光光度法》(HJ745-2015)標準測定易釋放氰化物和總氰化物,這一標準適用于土壤測定環(huán)境。各方法對應(yīng)檢出限、測定范圍分別為:異煙酸-巴比妥酸分光光度法——0.01b)mg·L-1和≥0.385b)mg·L-1;異煙酸-吡唑啉酮分光光度法——0.04b)mg·L-1≥0.157b)mg·L-1。原標準名稱為易釋放氰化物和總氰化物。
不同介質(zhì)條件下,氰化物測定方法存在差異,并且相應(yīng)測定方法的名稱、備注信息、適用范圍、測定范圍等都不一致。如果標準測定方法區(qū)分不夠明確,那么測定結(jié)果準確性難以保證,最終影響氰化物去除方案的制定,不利于提高氰化物去除效率。因此,要從實際情況出發(fā),合理修訂標準測定方法,為氰化物標準測定工作準確開展提供依據(jù)。
準備電子天平、可見分光光度計、吸收管、玻璃圓柱形反應(yīng)器、恒溫水浴槽、樣本夾、純水系統(tǒng)。實驗廢水取自某焦化廠生化-硫酸亞鐵混凝出水,廢水水質(zhì)總氰質(zhì)量濃度在0.53~0.80mg·L-1之間,易釋放氰質(zhì)量濃度在0.11~0.24mg·L-1之間。據(jù)此得知,易釋放氰僅占總氰的23%,廢水中鐵氰化物是主要污染源。試驗試劑分別為標準溶液、乙酸溶液、吸收液、顯色劑溶液、酚酞溶液、磷酸鹽緩沖液、氯胺T 溶液,各試劑劑量及處理方法如表2 所示。
表2 各試劑劑量或處理方法
首先采集廢水中氰化氫,每分鐘180 毫升采集八分鐘的焦化廢水樣本;然后采集氯化鈉,每分鐘采集一升流量,采集五分鐘焦化廢水樣本。接下來處理樣品→液體配制→樣品測定→計算分析。處理氰化氫樣品時,吸入洗滌液三次,先后取出一毫升樣品并置入試管,與三毫升水混合,供測定。處理氰化物樣品時,在試管中置入十毫升水,洗脫十分鐘,將其中五毫升水置于另一個試管中,供測定。液體配制時,取三支試管,分別加入標準液,分別加三毫升水,將標準溶液分別配成0.4mL、0.6mL、0.8mL。分別加入酚酞溶液(一滴)、乙酸溶液、緩沖液(1.3mL),其中緩沖液中置入36 攝氏度水浴中,并加入兩毫升氯胺T,靜置五分鐘,添加兩毫升顯色劑,加水到十毫升,均勻混合。4℃靜置半小時,不同濃度下測定吸光度,并準確記錄。
顯色反應(yīng)酸堿度值在12~12.3 范圍內(nèi),如果pH值大于12.3,吸光度值顯著下降。需注意的是,適當控制異煙酸用量,一般為濃度大于11g/L;氯胺T 添加時,用量不超過0.28mL;如果氯胺T 用量超過0.28mL,會產(chǎn)生負面影響,不利于保證溶液化學(xué)離子穩(wěn)定性,添加這一物質(zhì)時,做好密封、穩(wěn)定置放工作,否則易造成物質(zhì)揮發(fā)。
經(jīng)試驗分析可知,改良方法在0.12~2.05g 范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的線性狀態(tài),回歸方程Y=2.7X+0.03,相關(guān)系數(shù)為1,經(jīng)多次實驗論證,并對其統(tǒng)計學(xué)處理,這一方法檢出限為0.1 毫升;氰化氫檢出濃度最小為0.1微克每毫升,前提條件是采集1.8L 焦化廢水樣品;氰化物檢出濃度最小為0.02 毫克每立方米,前提條件是4.8L 焦化廢水樣品,測定范圍為0.15 微克每毫升。應(yīng)用改良后方法重復(fù)測定,測定次數(shù)最少為五次,觀察改良后方法精密度和準確度(如表3)。
表3 改良后方法精密度和準確度
綜上所述,焦化廠廢水中氯化氫測定標準方法隨時代發(fā)展而變化,對比不同介質(zhì)條件下的測定標準,并對氯化物測定標準方法改良,推動氯化氫測定活動規(guī)范化開展,使環(huán)保局環(huán)境安全應(yīng)急中心工作邁向新臺階。