CN101358908B

CN101358908B - 污水中硫化氢的免预处理检测采样装置及检测方法

Info

Publication number: CN101358908B
Application number: CN2007100093082A
Authority: CN
Inventors: 李云峰; 袁东星; 陈枳君; 彭园珍
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2027-07-30
Also published as: CN101358908A

Abstract

污水中硫化氢的免预处理检测采样装置及检测方法，提供一种免预处理，低成本，基底干扰小，易于实现现场或原位测定污水中硫化氢浓度的检测采样装置及检测方法。采样装置设有外管、内管、卡环和气液分离膜，内管置于外管的中部，气液分离膜覆盖在外管的上下截面后分别由卡环嵌固于内管上下截面。将显色剂溶液加入采样装置的内管中，然后将采样装置置于盛有待测水样的样品杯中；往水样中加入相对水样0.1～10％的盐酸溶液，水中硫化氢扩散透过气液分离膜进入采样装置内并显色，将采样装置中的试液倒入比色皿，以水为参比，用分光光度计在665nm处测定吸光值，通过标准工作曲线得水样中硫化氢的浓度，也可通过目视比色法半定量快速测定。

Description

污水中硫化氢的免预处理检测采样装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种污水中硫化氢浓度的检测采样装置及检测方法。

背景技术

硫化物是水体质量的重要指标之一，在有机质丰富、溶氧不足、pH偏低的水域，硫化氢极易产生。硫化氢对生物体极其有害，在水产养殖水域中，当其浓度高于0.1mg/L时，鱼虾蟹鳖的生长速度、体力和抗病能力都会减弱；当浓度升至0.5mg/L时，将导致鱼虾蟹鳖呼吸困难，甚至死亡。因此，对水体硫化氢进行快速检测，是预防养殖生物中毒的关键措施之一。另一方面，因硫化氢引起的人群中毒甚至死亡事件亦时有发生，故在有工作人员操作的下水道、渔船船舱或仓库等地方，硫化氢的快速检测对保护工作人员的健康及安全显得十分重要。

硫化氢的常规测定方法及其限制汇总如下：碘量法，仅适用于高浓度的分析；气相分子吸收法和间接原子吸收法，设备价格高；离子选择电极法，电极易受损和老化；亚甲基蓝比色法，目前广泛采用。这些经典方法对水样的基底要求较高，污水需要经过酸化-吹气等预处理，需时数小时，步骤繁琐，耗时耗力。近年来，水中硫化氢的快速测定有了新的发展，如醋酸铅试纸显色法，但是其检测限太高(20～200mg H₂S/L)。(参见文献：1、国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M]，北京：中国环境科学出版社，2002；2、王凌星.污水中硫化氢的建议测定法[J].环境与健康杂志，2002，17(5)：300-301)

发明内容

本发明的目的旨在提供一种免预处理、低成本、基底干扰小、易于实现现场或原位测定污水中硫化氢浓度的污水中硫化氢的免预处理检测采样装置及检测方法。

本发明所述的污水中硫化氢的免预处理检测采样装置设有外管、内管、卡环和气液分离膜，外管、内管均为中空柱体，内管、卡环的外径等于外管的内径，内管高度小于外管高度；卡环的横截面设有丝网；内管置于外管的中部，气液分离膜覆盖在外管的上下截面并分别由卡环嵌固于内管上下截面。

气液分离膜为聚四氟乙烯膜(PTFE)或聚氨酯膜(TPU)等。

本发明所述的检测方法如下：

1)将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置的内管置入外管内，通过卡环将气液分离膜覆盖并嵌固于内管的一截面上，翻转污水中硫化氢的免预处理检测采样装置，将显色剂溶液加入内管中，然后同上操作在外管另一端蒙上气液分离膜，卡上另一个卡环；显色剂与待测样品的体积比为1∶20～1∶60；

2)将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置置于盛有水样的样品杯中的固定位置，再往水样中加入相对水样0.1％～10％的盐酸溶液，加盖；

3)将样品杯放到磁搅拌器上，以50～500r/min搅拌1～40min后取出；

4)将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置中的试液倒入比色皿，以水为参比，用分光光度计在665nm处测定吸光值，通过标准工作曲线得水样中硫化氢的浓度。

所述的显色剂溶液为对氨基二甲基苯胺溶液和硫酸铁(III)铵溶液按体积比1∶1～15∶1配制的混合溶液。所述的对氨基二甲基苯胺溶液浓度为0.05％～5％(V/V)，硫酸铁(III)铵溶液浓度为5％～50％(W/V)。

本发明在灵敏度较高的亚甲蓝比色法基础上，利用硫化氢的可气化特点，设计的免预处理的检测方法，其通过将显色剂装入采样装置，水中硫化氢扩散透过气液分离膜进入装置内并显色，一定时间后用分光光度计测出显色液的吸光值，利用标准曲线计算得水中硫化氢的浓度，也可通过目视比色法半定量快速测定。

与现有的方法相比，本发明具有以下突出优点：1)省去繁琐的预处理操作步骤，使用方便、成本低。2)定量准确，灵敏度较高，测定范围较广。3)基底干扰小，可直接测定浑浊水样，对水产养殖等领域的水质监测具有重要意义。

附图说明

图1为本发明所述的污水中硫化氢的免预处理检测采样装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：如图1所示，本发明所述的污水中硫化氢的免预处理检测采样装置设有外管1、内管2、卡环3和气液分离膜4，外管、内管均为中空柱体，采用PVC管制成，外管的外径和内径分别为4.4cm和4.0cm，高度为1.5cm，内管和卡环的外径和内径分别为4.0cm和3.5cm，内管的高度为0.9cm，卡环的高度为0.3cm，装置的有效容积约为9mL。卡环的横截面设有丝网5。内管2置入外管1的中段位置，在外管1的上截面蒙上PTFE膜，卡环3上编有丝网(为了防止膜在试液重力作用下的下坠)的一面朝下，通过外管卡入内管。翻转污水中硫化氢的免预处理检测采样装置，在内管2中加入7.5mL 0.2％(V/V)对氨基二甲基苯胺溶液和1.5mL 10％(W/V)硫酸铁(III)铵溶液，同上操作，在外管另一端蒙上PTFE膜，卡上另一个卡环。

将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置置于盛有400mL水样的样品杯(Φ7.6cm×13.5cm)中的固定位置，再往水样中加入0.5mL盐酸溶液(1∶1，V/V)，迅速加盖，放到磁搅拌器上，以200r/min搅拌20min，取出。将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置中的试液倒入比色皿，以水为参比，用分光光度计在665nm处测定吸光值，通过标准工作曲线得水样中硫化氢的浓度为0.075±0.005mg/L。

水样的有机质含量高，透明度差，为典型的基底复杂的水样。取该水样，用规范法同时进行分析。规范法测定结果分别为0.078±0.004mg/L，两者结果吻合良好。

将去除硫化氢后的水样作为基底，加标，加标浓度分别为0，0.10，0.50，1.0mg/L，绘制基底加标工作曲线，为y＝0.2422x+0.0843，R＝0.9993。同时绘制了以反渗透水为基底的标准工作曲线，为y＝0.2811x+0.0827，R＝0.9959。将两条曲线的斜率之比，作为实际水样的加标回收率，为86.2％，这表明基底对本法的测定结果基本无干扰。

实施例2：污水中硫化氢的免预处理检测采样装置同实施例1，采集2个下水道水样，并设平行样，用规范法进行分析，同时将1.5mL 1.0％(V/V)对氨基二甲基苯胺溶液和3.0mL20％(W/V)硫酸铁(III)铵溶液加入污水中硫化氢的免预处理检测采样装置中，将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置置于盛有400mL水样的样品杯(Φ7.6cm×13.5cm)中的固定位置；再往水样中加入1mL盐酸溶液(1∶1，V/V)，迅速加盖，放到磁搅拌器上，以200r/min搅拌40min；取出，将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置中的试液倒入比色皿，以水为参比，在665nm处测定吸光值，通过标准工作曲线得水样中硫化氢的浓度。规范法测定结果分别为0.070±0.005和0.080±0.003mg/L，本方法测定结果分别为0.067±0.003和0.079±0.003mg/L，两者结果吻合良好。

实施例3：采集下水道水样，该水样的有机质含量高，透明度差，为典型的基底复杂的水样。取水样，并设平行样，用规范法进行分析，同时将15mL 0.1％(V/V)对氨基二甲基苯胺溶液和1.0mL 6.7％(W/V)硫酸铁(III)铵溶液加入污水中硫化氢的免预处理检测采样装置中，将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置置于盛有400mL水样的样品杯(Φ7.6cm×13.5cm)中的固定位置；再往水样中加入1.5mL盐酸溶液(1∶1，V/V)，迅速加盖，放到磁搅拌器上，以100r/min搅拌35min；取出，将污水中硫化氢的免预处理检测采样装置中的试液倒入比色皿，以水为参比，在665nm处测定吸光值，通过标准工作曲线得水样中硫化氢的浓度。规范法测定结果为0.104±0.005，本方法测定结果为0.100±0.003mg/L，两者结果吻合良好。

Claims

1.污水中硫化氢的免预处理检测采样装置，其特征在于设有外管、内管、卡环和气液分离膜，外管、内管均为中空管体，内管、卡环的外径等于外管的内径，内管高度小于外管高度；卡环的横截面设有丝网；内管置于外管的中部，气液分离膜覆盖在外管的上下截面后分别由卡环嵌固于内管上下截面。

2.如权利要求1所述的污水中硫化氢的免预处理检测采样装置，其特征在于所述的气液分离膜为聚四氟乙烯膜或聚氨酯膜。

3.一种利用权利要求1所述的采样装置进行的污水中硫化氢的免预处理检测方法，其特征在于其步骤为：

1)将所述采样装置的内管置入外管内，通过卡环将气液分离膜覆盖并嵌固于内管的一截面上，翻转污水中硫化氢的免预处理检测采样装置，将显色剂溶液加入内管中，然后同上操作在外管另一端蒙上气液分离膜，卡上另一个卡环；显色剂与待测样品的体积比为1∶20～1∶60；

2)将所述采样装置置于盛有水样的样品杯中的固定位置，再往水样中加入按体积百分比相对水样0.1％～10％的盐酸溶液；

3)将样品杯放到磁搅拌器上，以50～500r/min搅拌0～40min，取出；

4)将所述采样装置中的试液倒入比色皿，以水为参比，用分光光度计在665nm处测定吸光值，通过标准工作曲线得水样中硫化氢的浓度。

4.如权利要求3所述的污水中硫化氢的免预处理检测方法，其特征在于所述的显色剂溶液为对氨基二甲基苯胺溶液和硫酸铁(Ⅲ)铵溶液按体积比1∶1～15∶1配制的混合溶液。

5.如权利要求4所述的污水中硫化氢的免预处理检测方法，其特征在于所述的对氨基二甲基苯胺溶液浓度为0.05％～5％(V/V)，硫酸铁(Ⅲ)铵溶液为5％～50％(W/V)。