CN110749696A - 用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法 - Google Patents

用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法。所述方法包括：步骤S1：获取待检测样品，将所述样品制备成待检测试样；步骤S2：向所述待检测试样中加入还原剂溶液，以使所述待检测试样的电位稳定在第一预定值，并记录所述还原剂溶液的浓度C0和体积V0；步骤S3：采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定，并记录滴定过程中所述待检测试样的氧化还原电位，直到所述氧化还原电位变化值稳定，获取在所述氧化还原电位值突跃时消耗所述氧化剂标准溶液的体积V1，其中所述氧化性标准溶液的摩尔浓度为C1；步骤S4：计算所述待检测试样中的过硫酸盐的摩尔浓度。根据本发明，测量出了待检测样品中过硫酸盐的含量，检测结果准确，适用范围广。

Description

用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体而言涉及一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法。
背景技术
在污染场地的修复技术中，化学氧化是有机污染土壤和地下水修复的主要处理手段。过硫酸钠是当前注射的最常见过氧化药剂。主要的活化手段有热激活、碱激活、亚铁离子活化和双氧水活化几种处理方式。
在污染场地的修复中，土壤异位搅拌氧化时，还存在土壤施工的不均匀性，在局部过硫酸钠的浓度未达到设计浓度，造成污染物未能有效地氧化分解污染物，需要施工的监控；在场地原位修复中，注药浓度往往高于10％。但是由于水文地质情况的不同，在扩散到土壤和地下水之后的浓度往往各不相同，对修复的效果有直接的影响，过硫酸钠在激活状态下，易反应分解，需保证氧化剂的浓度，补充注射。为了监控工程施工的效果，优化药剂的投加量，监测药剂与污染物的反应情况，需要准确测定修复后土壤和地下水中氧化剂的残留量。其中保证在污染场地中的过硫酸盐有一定有效浓度，对实际工程具有重要的意义。
目前工程上最常用的监测残留过氧化物的方法，是采用淀粉碘化钾试纸结合氧化还原电位鉴定场地上是否还残留有效的氧化剂。用沾有待测液的玻璃棒或胶头滴管点于试纸的中部，放置30秒后，观察颜色的变化，若试纸变蓝表明溶液中有氧化剂残留。该方法只能定性检测。还可以通过监控场地中的地下水的氧化还原电位来辅助监控氧化剂的残留情况，但由于场地存在各种氧化性和还原性的物质，本底的氧化还原电位差异大，再注入还原性的催化剂，对测定数值干扰影响很大。
由于以还原性金属亚铁离子催化芬顿反应和激活过硫酸钠，一般检测过氧化物的检测方法，如GB/T23940--2009工业过硫酸盐产品的分析方法都不能直接用于土壤和地下水中过硫酸钠浓度的检测。
现有的快速测定土壤中过硫酸钠的方法，由于污染场地中土壤样品和坑塘水样品往往浑浊，有色。在实际操作中无法判断滴定终点，无法检测。此外在强氧化剂的作用下有机指示剂也会氧化分解，无法使用。
因此，本发明提供了一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法，用以解决现有技术中的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法，包括：
步骤S1：获取待检测样品，将所述样品制备成待检测试样；
步骤S2：向所述待检测试样中加入还原剂溶液，以使所述待检测试样的电位稳定在第一预定值，并记录所述还原剂溶液的浓度C0和体积V0；
步骤S3：采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定，并记录滴定过程中所述待检测试样的氧化还原电位，直到所述氧化还原电位变化值稳定，获取在所述氧化还原电位值突跃时消耗所述氧化剂标准溶液的体积V1，其中所述氧化性标准溶液的摩尔浓度为C1；
步骤S4：计算所述待检测试样中的过硫酸盐的浓度。
示例性地，所述待检测样品为土壤，所述步骤S1中将所述样品制备成待检测试样的步骤包括：
称取土壤样品；
对所述土壤样品进行风干、缩分、粉碎和过筛处理；
将处理后的所述土壤与水混合以配置成所述待检测试样。
示例性地，所述待检测样品的质量为W0，所述待检测样品中的过硫酸盐的浓度其中，m、n为当量系数，分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的氧化剂的摩尔数和过硫酸盐的摩尔数,Mr为所述过硫酸盐的相对分子质量。
示例性地，所述待检测样品为地下水或修复过程中的地表水，所述步骤S1中将所述样品制备成待检测试样的步骤包括：
稀释所述地下水或者所述地表水，以获得所述待检测试样。
示例性地，所述待检测样品的体积为V，所述待检测样品中的过硫酸盐的浓度
Figure BDA0002302915250000031
其中，m、n为当量系数，分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的氧化剂的摩尔数和过硫酸盐的摩尔数,Mr为所述过硫酸盐的相对分子质量。示例性地，在所述步骤S2之前，还执行：
向所述待检测试样中加入自由基终止剂以及酸液，以使所述待检测试样的pH小于第一预定pH值。
示例性地，所述自由基终止剂包括乙醇、叔丁醇。
示例性地，所述还原剂溶液包括亚铁盐溶液。
示例性地，所述还原剂溶液包括：硫酸亚铁铵溶液、硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液。
示例性地，所述氧化剂标准溶液包括：硫酸高铈溶液、高锰酸钾溶液。
示例性地，在所述步骤3中，获取在所述氧化还原电位值稳定时所述氧化剂标准溶液的体积V1的方法包括：
步骤S31：在采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定的过程中，绘制E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线；
步骤S32：从所述E-V曲线和/或所述ΔE/ΔV-V曲线中获取滴定突跃点，其中，所述滴定突跃点为所述氧化还原电位开始稳定点或所述氧化还原电位变化速率最大点；
在所述滴定突跃点的所述氧化剂标准溶液的体积为在所述氧化还原电位值稳定时所述氧化剂标准溶液的体积V1。
示例性地，在采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定的过程中，滴入过量的所述氧化剂标准溶液。
根据本发明的用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法，采用电位滴定的方法，将过硫酸盐与能够与氧化剂建立氧化还原平衡的还原剂反应，通过滴定的方法建立氧化剂与还原剂之间的氧化还原平衡电位得到用以滴定测量与过硫酸盐发生氧化还原反应的还原剂的用量，从而间接获得与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量。由于氧化剂和还原剂之间建立氧化还原平衡，通过记录体系的氧化还原电位值，获得氧化还原电位突跃时的氧化剂标准溶液的用量，可以计算出检测过程中使用与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量，从而获得待检测试样中过硫酸盐的浓度，检测过程简单，结果准确。与直接电位法相比，电位滴定不需要准确的测量电极电位值，不受温度、液体接界电位的影响，其准确度优于直接电位法；与指示剂滴定法相比，不受检测溶液的浑浊、色度影响，电位滴定具有可用于滴定突跃小或不明显、有色或浑浊试样，适用范围广。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法的流程图；
图2为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法中获得的E-V曲线的示意图；
图3为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法中获得的ΔE/ΔV-V曲线的示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明的用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法。显然，本发明的施行并不限于环境保护领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法，包括：
步骤S1：获取待检测样品，将所述样品制备成待检测试样；
步骤S2：向所述待检测试样中加入还原剂溶液，以使所述待检测试样的电位稳定在第一预定值，并记录所述还原剂溶液的浓度C0和体积V0；
步骤S3：采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定，并记录滴定过程中所述待检测试样的氧化还原电位，直到所述氧化还原电位变化值稳定，获取在所述氧化还原电位值突跃时消耗所述氧化剂标准溶液的体积V1，其中所述氧化性标准溶液的摩尔浓度为C1；
步骤S4：计算所述待检测试样中的过硫酸盐的浓度。
下面参考图1-图3，其中图1为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法的流程图；图2为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法中获得的E-V曲线的示意图；图3为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法中获得的ΔE/ΔV-V曲线的示意图。
首先，参看图1，执行步骤S1：获取待检测样品，将所述样品制备成待检测试样。
在污染场地的修复中，土壤异位搅拌氧化时，还存在土壤施工的不均匀性，在局部过硫酸钠的浓度未达到设计浓度，造成污染物未能有效地氧化分解污染物，需要施工的监控；在场地原位修复中，注药浓度往往高于10％。但是由于水文地质情况的不同，在扩散到土壤和地下水之后的浓度往往各不相同，对修复的效果有直接的影响，过硫酸钠在激活状态下，易反应分解，需保证氧化剂的浓度，补充注射。为了监控工程施工的效果，优化药剂的投加量，监测药剂与污染物的反应情况，需要准确测定修复后土壤和地下水中氧化剂的残留量。
在本实施例中，所述待检测样品为环境修复过程中的土壤。
检测过程中，对环境修复过程中的土壤进行采样，并将其制备成溶液，通过对溶液进行检测获得溶液中过硫酸盐的浓度，从而得到修复过程中注入药剂的浓度，以判断污染物能否有效地氧化分解。
示例性地，将土壤制备成待检测试样步骤包括：
称取土壤样品；
对所述土壤样品进行风干、缩分、粉碎和过筛处理；
将处理后的所述土壤与水混合以配置成所述待检测试样。
示例性地，选取处理后的所述土壤的重量为1g-15g。
在根据本发明的一个示例中，称取经过风干、缩分、粉碎和过筛处理5.0g土壤样品置于50ml的高型烧杯或其他适宜的容器中，加入25ml水，充分混合，形成待检测试样。
接着，继续参看图1，执行步骤S2：向所述待检测试样中加入还原剂溶液，以使所述待检测试样的电位稳定在第一预定值，并记录所述还原剂溶液的浓度C0和体积V0。
在进行氧化还原滴定之前，向待检测试样中加入过量的还原剂，使还原剂与待检测试样中的过硫酸盐发生氧化还原反应，在进行氧化还原电位滴定的过程中，通过滴入氧化剂标准溶液，确定与过硫酸盐发生氧化还原反应还原剂过量的量，间接获得与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量。由于氧化剂和还原剂之间建立氧化还原平衡，通过记录体系的氧化还原电位值，获得氧化还原电位稳定时的氧化剂标准溶液的用量，可以计算出检测过程中使用与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量，从而获得待检测试样中过硫酸盐的含量，检测过程简单，结果准确。与直接电位法相比，电位滴定不需要准确的测量电极电位值，不受温度、液体接界电位的影响，其准确度优于直接电位法；与指示剂滴定法相比，不受检测溶液的浑浊、色度影响，电位滴定具有可用于滴定突跃小或不明显、有色或浑浊试样，适用范围广。
示例性地，在所述步骤S2之前，还执行：向所述待检测试样中加入自由基终止剂以及酸液，以使所述待检测试样的PH小于第一预定PH值。
待检测试样待检测试样待检测试样请复制另一篇专利中的描述
示例性地，自由基终止剂包括乙醇、叔丁醇等。
示例性地，酸液包括稀硫酸或者稀盐酸。示例性地，稀硫酸的浓度范围为1mol/L-10mol/L。示例性地，稀硫酸的用量的范围为1ml-10ml。
在根据本发明的一个示例中，加入少量自由基终止剂，再用稀硫酸，将待检测试样的pH值降低至小于3。
在根据本发明的一个示例中，经过上述处理后的待检测试样的容器用封口膜或保鲜膜密封后，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min或用水平振荡器剧烈振荡10min，以使溶液中的各个物质充分混合均匀。
接着，向所述待检测试样中加入还原剂溶液，以使所述待检测试样的电位稳定在第一预定值，并记录所述还原剂溶液的浓度C0和体积V0。
示例性地，所述还原剂溶液包括：硫酸亚铁铵溶液、硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液。采用包含亚铁离子的盐作为还原剂，在后续氧化还原滴定过程中，Ce4+|Ce3+与Fe3+|Fe2+都是可逆电对，能在反应瞬间建立氧化反应平衡，使检测结果更加准确。
在采用包含亚铁离子的盐作为还原剂的示例中，还原剂与过硫酸盐发生如下面反应式(1)所示的反应：
S208 2-+2Fe2+＝2SO4 2-+2Fe3+ (1)
在根据本发明的一个示例中，采用硫酸亚铁铵溶液作为还原剂，其中硫酸亚铁铵的摩尔浓度的范围为0.05-1mol/L。硫酸亚铁铵溶液量的用量为5-20ml。
通过加入还原剂与过硫酸盐反应后，保证溶液电位稳定第一预定值，示例性地，第一预定值在500mv以下。
接着，继续参看图1，执行步骤S3：采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定，并记录滴定过程中所述待检测试样的氧化还原电位，直到所述氧化还原电位变化值稳定，获取在所述氧化还原电位突跃时消耗所述氧化剂标准溶液的体积V1，其中所述氧化性标准溶液的摩尔浓度为C1。
采用氧化剂标准溶液进行氧化还原电位滴定的过程中，通过滴入氧化剂标准溶液，待检测试样氧化剂和还原剂之间建立氧化还原平衡，通过记录体系的氧化还原电位值，获得氧化还原电位稳定时的氧化剂标准溶液的用量，可以计算出过硫酸盐的含量，结果准确。与直接电位法相比，电位滴定不需要准确的测量电极电位值，不受温度、液体接界电位的影响，其准确度优于直接电位法；与指示剂滴定法相比，不受检测溶液的浑浊、色度影响，电位滴定具有可用于滴定突跃小或不明显、有色或浑浊试样，适用范围广。
示例性地，所述氧化剂标准溶液包括：硫酸高铈溶液、高锰酸钾溶液。
在根据本发明的一个示例中，氧化剂标准溶液采用硫酸高铈溶液，在采用硫酸高铈溶液作为氧化剂标准溶液和采用硫酸亚铁铵作为还原剂的示例中，在电位滴定过程中发生如下面反应式(2)所示的反应：
Ce4++Fe2+＝Ce3++Fe3+ (2)
硫酸高铈具有较高的稳定性，在滴定时，Ce4+|Ce3+和Fe3+|Fe2+都是可逆电对，能在反应瞬间建立氧化还原平衡，从而得到准确的测量结果。
需要理解的是，本实施例采用硫酸高铈溶液作为氧化剂标准溶液仅仅是示例性地，本领域技术人员应当理解，还可以采用其他氧化剂实现本发明的技术效果。
示例性地，在所述步骤3中，获得在所述氧化还原电位值稳定时所述标准溶液的体积V1的方法包括：
步骤S31：在采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定的过程中，绘制E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线；
步骤S32：从所述E-V曲线和/或所述ΔE/ΔV-V曲线中获取滴定突跃点，其中，所述滴定突跃点为所述氧化还原电位开始稳定点或所述氧化还原电位变化速率最大点；其中，所述滴定突跃点的所述体积为在所述氧化还原电位值稳定时所述氧化剂标准溶液的体积V1。
参看图2和图3，分别示出了根据本发明的一个实施例中获得的E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线的示意图。其中，如图2所示，在E-V曲线中，随滴入的氧化剂体积变化，电位发生变化，其中电位发生变化的斜率最大的点为滴定突跃点，在斜率最大点对应的氧化剂标准溶液的体积V1为氧化还原电位值稳定时所述氧化剂标准溶液的体积V1。为了进一步获取准确的滴定突跃点，如图3所示，根据图2做出ΔE/ΔV-V曲线，其示出电位随着氧化剂标准溶液滴入的体积发生变化的斜率的变化趋势，其中斜率最大值处对应的氧化剂标准溶液的体积V1为氧化还原电位值突跃时所述氧化剂标准溶液的体积V1。
示例性地，在所述步骤S31中，在采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定的过程中，滴入过量的所述氧化剂标准溶液。为了保证氧化剂与检测溶液中的还原剂完全反应，滴入过量的氧化剂标准溶液，从而使获得的E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线上具有明确的电位突跃点，从而能够获得准确的检测结果。
如图2和图3所示，在根据本发明的一个示例中，滴入过量的第一氧化剂标准溶液至V2。示例性地，选用硫酸高铈标准溶液作为氧化剂标准溶液，其中，硫酸高铈标准溶液的浓度范围为0.01mol/L-0.5mol/L。滴入过量的氧化剂标准溶液，记录此时滴入的氧化剂标准溶液的量为V2，此时氧化还原电位增量稳定，氧化剂标准溶液的体积V2-V1保持足够的量值，示例性的，V2-V1的范围为2ml-5ml。
需要理解的是，上述对硫酸高铈标准溶液的浓度，以及过量氧化剂标准溶液的体积的范围仅仅是示例性的举例，本领域技术人员可以根据实际检测操作过程中的具体操作进行设置。
接着，继续参看图1，执行步骤S4：计算所述待检测试样中的过硫酸盐的浓度。
在本实施例中，所述待检测样品为土壤，所述待检测样品的质量为W0，所述待检测样品中的过硫酸盐的浓度
Figure BDA0002302915250000091
其中，m、n为当量系数，分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的氧化剂的摩尔数和过硫酸盐的摩尔数,Mr为所述过硫酸盐的相对分子质量。
当量系数根据氧化剂和还原剂的种类确定。
在根据本发明的一个示例，采用硫酸高铈溶液作为氧化剂标准溶液和采用硫酸亚铁铵作为还原剂，当量系数m为1，当量系数n为2。
以上是对根据本发明的一个示例，对土壤作为待检测样品进行检测的示例性过程图。需要理解的是，其中对还原剂、氧化剂的种类用量、体积的举例仅仅是举例，本领域技术人员在具体实施过程中，可以根据需要做其他选择，在此并不限定。根据发明的方法的一个示例为检测本发明的方法的准确性，取环境修复工程中未经修复土壤试样经风干、缩分、粉碎和过筛后，加入过硫酸钠，配置成过硫酸钠理论含量1.0％的土壤，对同一土壤检测样品进行三次平行检测，具体步骤如下：
配置土样经风干、缩分、粉碎和过筛，加入过硫酸钠，配置成过硫酸钠理论含量1％的土壤首先，称取2.0g，土壤样品置于50ml的高型烧杯，加入25ml水。加入少量自由基终止剂叔丁醇0.01g，再用6mol/L稀硫酸2ml，将溶液酸化pH值小于3。将容器用封口膜或保鲜膜密封后，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min。在加入10ml0.1mol/L的硫酸亚铵铁溶液。保证溶液电位稳定在500mv以下。
接着，用0.0792mol/L硫酸高铈标准溶液滴定并且记录体系的氧化还原电位值，待氧化还原电位稳定，记录过量硫酸高铈溶液体积V2。绘制E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线。得到滴定突跃点。得滴定突跃体积V1。
最后，按公式1计算出试样中过硫酸钠的浓度(g/kg)。
Figure BDA0002302915250000101
式中：
c(Ce(SO4)2)为硫酸高铈标准溶液的浓度，mol/L；
V1为滴定试样突跃时消耗的硫酸高铈标准滴定溶液的体积，ml；
C((NH4)2Fe(SO4)2)为硫酸亚铁铵的标准溶液的浓度，mol/L；
V0为硫酸亚铁铵的标准溶液的浓度，mol/L；
W0为土壤试样的重量，g；
2为当量系数；
238.10为过硫酸钠的分子量。
计算得到的结果如下表所示：
Figure BDA0002302915250000102
从表中可以看出，根据本发明的方法能够准确检测出土壤检测试样中过硫酸钠的含量。
实施例二
在本实施例中，对环境修复场地中的地下水中过硫酸盐的含量进行检测，其中，对其中步骤S2-步骤S4与实施例相同，在步骤S1中，仅仅只需要一定体积的取地下水进行稀释获得待检测的溶液，进行如实施例一所述的后续的步骤(步骤S2-步骤S4)即可。
根据发明的方法的一个示例，为检测本发明的方法的准确性，取1.0g过硫酸钠纯水定容至100mL，配置成过硫酸钠的浓度理论值为10.0g/L的水样，采用如实施例一所述的方法步骤对水样进行三次平行检测，具体的：
移出2mL配置后的水样，置于50ml的高型烧杯，加入25ml水稀释。加入少量自由基终止剂叔丁醇0.01g，再用6mol/L稀硫酸2ml，将溶液酸化pH值小于3。将容器用膜封口，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min。在加入10ml0.1mol/L的硫酸亚铵铁溶液。保证溶液电位稳定在500mv以下。
用0.0199mol/L硫酸高铈标准溶液滴定并且记录体系的氧化还原电位值，待氧化还原电位稳定，记录过量硫酸高铈溶液体积V2。绘制E-V曲线和其一次微分曲线。得到滴定突越点。得滴定突跃体积V1。按公式2计算出试样中过硫酸钠的浓度(g/L)。
Figure BDA0002302915250000111
式中：
c(Ce(SO4)2)为硫酸高铈标准溶液的浓度，mol/L；
V1为滴定试样突跃时消耗的硫酸高铈标准滴定溶液的体积，ml；
C((NH4)2Fe(SO4)2)为硫酸亚铁铵的标准溶液的浓度，mol/L；
V0为硫酸亚铁铵的标准溶液的浓度，mol/L；
V为水样的体积，mL；
2为当量系数；
238.10为过硫酸钠的分子量。
测得结果如下表所示：
Figure BDA0002302915250000112
Figure BDA0002302915250000121
从表中可以看出，根据本发明的方法能够准确检测出水样(地下水类似)作为检测样品中过硫酸钠的含量。
实施例三
在一种污染场地修复工程中，采用异位化学氧化的修复方式进行修复。以碱激活过硫酸钠，在约1500立方米的污染土壤中，将45吨的过硫酸钠配置成溶液，喷洒于污染土壤中，同时拌入90吨的粉状生石灰。搅拌均匀。根据如实施例一所述的方法取土壤作为检测试样进行检测。三天后取5个点的土壤作为检测样品检测其中残留过硫酸钠的浓度分别为11.2g/kg、8.2g/kg、7.9g/kg、13.2g/kg、10.2g/kg。说明，根据本发明的方法可以准确检测出土壤中过硫酸钠的含量。
实施例四
在一种原位地下水修复工程中，采用高压旋喷的方式向污染区域注入液碱和过硫酸钠的混合药剂溶液，污染区域中单孔注入过硫酸钠用量500kg、液碱(32％)520kg、注入深度为12米，在旋喷影响半径内定点样取样采用本发明的方法进行检测，三天后采用如实施例一所述的方法取深度分别为3m、6m、9m、12m的土壤作为待检测样品，测量其中残留过硫酸钠的浓度分别为6.2g/kg、7.2g/kg、5.2g/kg、8.2g/kg。检测井内地下水中过硫酸钠的浓度为8.9g/L。
实施例五
在一种原位地下水修复工程中，采用注射井的方式向污染区域注入亚硫酸铁和过硫酸钠的混合溶液，区域中单井注入过硫酸钠450kg，亚硫酸铁用量25kg。三天后，采用如实施例一所述的方法取取五个监测井的水作为待检测样品，测出地下水中过硫酸钠的浓度为6.2g/L、1.2g/L、5.2g/L、4.2g/L、3.2g/L。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (11)

1.一种用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法，其特征在于，包括：
步骤S1：获取待检测样品，将所述样品制备成待检测试样；
步骤S2：向所述待检测试样中加入还原剂标准溶液，以使所述待检测试样的电位稳定在第一预定值，并记录所述还原剂溶液的浓度C0和体积V0；
步骤S3：采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定，并记录滴定过程中所述待检测试样的氧化还原电位，直到所述氧化还原电位变化值稳定，获取在所述氧化还原电位值突跃时消耗所述氧化剂标准溶液的体积V1，其中所述氧化性标准溶液的摩尔浓度为C1；
步骤S4：计算所述待检测试样中的过硫酸盐的浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待检测样品为土壤，所述步骤S1中将所述样品制备成待检测试样的步骤包括：
称取土壤样品；
对所述土壤样品进行风干、缩分、粉碎和过筛处理；
将处理后的所述土壤与水混合以配置成所述待检测试样。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待检测样品的质量为W0，所述待检测样品中的过硫酸盐的浓度
Figure FDA0002302915240000011
其中，m、n为当量系数，分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的氧化剂的摩尔数和过硫酸盐的摩尔数,Mr为所述过硫酸盐的相对分子质量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待检测样品为地下水或修复过程中的地表水，所述步骤S1中将所述样品制备成待检测试样的步骤包括：
稀释所述地下水或者所述地表水，以获得所述待检测试样。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待检测样品的体积为V，所述待检测样品中的过硫酸盐的浓度
Figure FDA0002302915240000012
其中，m、n为当量系数，分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的氧化剂的摩尔数和过硫酸盐的摩尔数,Mr为所述过硫酸盐的相对分子质量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2之前，还执行：
向所述待检测试样中加入自由基终止剂以及酸液，以使所述待检测试样的pH小于第一预定pH值。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述自由基终止剂包括乙醇、叔丁醇。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂溶液包括：硫酸亚铁铵溶液、硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂标准溶液包括：硫酸高铈溶液、高锰酸钾溶液。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，获取在所述氧化还原电位值稳定时所述氧化剂标准溶液的体积V1的方法包括：
步骤S31：在采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定的过程中，绘制E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线；
步骤S32：从所述E-V曲线和/或所述ΔE/ΔV-V曲线中获取滴定突跃点，其中，所述滴定突跃突跃点为所述氧化还原电位变化速率最大点或ΔE/ΔV-V曲线最高点；
在所述滴定突跃点的所述氧化剂标准溶液的体积为在所述氧化还原电位突跃时所述氧化剂标准溶液的体积V1。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用氧化剂标准溶液对所述待检测试样进行滴定的过程中，滴入过量的所述氧化剂标准溶液。
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