前 言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護環(huán)境， 保障人體健康，規(guī)范水體中化學需氧量的監(jiān)測方法，制定本標準。

本標準規(guī)定了水中化學需氧量的重鉻酸鹽法。 本標準適用于地表水、生活污水和工業(yè)廢水中化學需氧量的測定。 本標準是對《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB 11914-89)的修訂。

《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB 11914-89)發(fā)布于 1989 年，原標準 起草單位為北京市化工研究院。本次為*次修訂，修訂的主要內(nèi)容如下：

——將取樣體積減半，減少樣品測定過程帶來的環(huán)境污染;

——將硫酸汞由固體改為溶液的形式對氯化物進行掩蔽，操作更簡便;

——將硫酸汞的加入量由 0.4 g 修改為可根據(jù)樣品中氯離子的含量按比例加入，加入前可 進行氯離子含量測定或粗略判定，從而減少有毒物質(zhì)硫酸汞的使用;

——增加了附錄 A，采用硝酸銀法對氯離子濃度進行粗略判定;

——明確給出了方法的檢出限和測定下限，并對計算結(jié)果有效數(shù)字的保留作了更為明確 的規(guī)定;

——增加了“干擾和消除”和“質(zhì)量保證和質(zhì)量控制”章節(jié)。本標準自實施之日起，原國家環(huán)境保護局 1989 年 12 月 25 日批準并發(fā)布的《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB 11914-89)廢止。 本標準附錄 A 為資料性附錄。 本標準由環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測司、科技標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站。

參加本標準驗證的單位有：湖南省環(huán)境監(jiān)測中心站、江西省環(huán)境監(jiān)測中心站、沈陽市環(huán) 境監(jiān)測中心、天津市環(huán)境監(jiān)測中心、云南省環(huán)境監(jiān)測中心站、安徽省環(huán)境監(jiān)測中心站和揚州 市環(huán)境監(jiān)測中心站。

本標準環(huán)境保護部 2017年3月30日批準。

本標準自 2017年5月1日起實施。本標準由環(huán)境保護部解釋。

水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法

警告：本方法所用試劑硫酸汞劇毒，實驗人員應(yīng)避免與其直接接觸。樣品前處理過程應(yīng) 在通風櫥中進行。

1 適用范圍

本標準規(guī)定了測定水中化學需氧量的重鉻酸鹽法。 本標準適用于地表水、生活污水和工業(yè)廢水中化學需氧量的測定。本標準不適用于含氯化物濃度大于1000 mg/L(稀釋后)的水中化學需氧量的測定。

當取樣體積為10.0 ml 時，本方法的檢出限為4 mg/L，測定下限為16 mg/L。未經(jīng)稀釋的水樣測定上限為700 mg/L，超過此限時須稀釋后測定。

2 規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

GB 11896 水質(zhì) 氯化物的測定 硝酸銀滴定法

GB 17378.4 海洋監(jiān)測規(guī)范 第 4 部分：海水分析

HJ 506 水質(zhì) 溶解氧的測定 電化學探頭法

HJ/T 91 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標準。

3.1 化學需氧量 Chemical Oxygen Demand (CODCr) 在一定條件下，經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理時，水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鹽相對應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度，以 mg/L 表示。

4 方法原理

在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后， 以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的重鉻酸鉀的量計算出消耗氧的質(zhì)量濃度。

注 1：在酸性重鉻酸鉀條件下，芳烴和吡啶難以被氧化，其氧化率較低。在硫酸銀催化作用下， 直鏈脂肪族化合物可有效地被氧化。

注 2：無機還原性物質(zhì)如亞硝酸鹽、硫化物和二價鐵鹽等將使測定結(jié)果增大，其需氧量也是CODCr 的一部分。

5 干擾和消除

本方法的主要干擾物為氯化物，可加入硫酸汞溶液去除。經(jīng)回流后，氯離子可與硫酸汞 結(jié)合成可溶性的氯汞配合物。硫酸汞溶液的用量可根據(jù)水樣中氯離子的含量，按質(zhì)量比 m[HgSO4] : m[Cl-]≥20:1 的比例加入，zui大加入量為 2 ml(按照氯離子zui大允許濃度 1000 mg/L 計)。水樣中氯離子的含量可采用 GB 11896 或 HJ 506 附錄 A 或本標準附錄 A 進行測定或粗略 判定，也可測定電導率后按照 HJ 506 附錄 A 進行換算，或參照 GB 17378.4 測定鹽度后進行 換算。

6 試劑和材料

除非另有說明，實驗時所用試劑均為符合國家標準的分析純試劑，實驗用水均為新制備 的超純水、蒸餾水或同等純度的水。

6.1 硫酸(H2SO4)，ρ=1.84 g/ml，優(yōu)級純。

6.2 重鉻酸鉀(K2Cr2O7)：基準試劑，取適量重鉻酸鉀在 105℃烘箱中干燥至恒重。

6.3 硫酸銀(Ag2SO4)。

6.4 硫酸汞(HgSO4)。

6.5 硫酸亞鐵銨([(NH4)2Fe(SO4)2˙6H2O])。

6.6 鄰苯二甲酸氫鉀(KC8H5O4)。

6.7 七水合硫酸亞鐵(FeSO4˙7H2O)。

6.8 硫酸溶液：1+9(V/V)。

6.9 重鉻酸鉀標準溶液

6.10 硫酸銀-硫酸溶液。

稱取 10 g 硫酸銀(6.3)，加到 1 L 硫酸(6.1)中，放置 1～2 d 使之溶解，并搖勻，使用 前小心搖動。

6.11 硫酸汞溶液，ρ=100 g/L。

稱取 10 g 硫酸汞(6.4)，溶于 100 ml 硫酸溶液(6.8)中，混勻。

6.12 硫酸亞鐵銨標準溶液

6.12.1 硫酸亞鐵銨標準溶液，c[(NH4)2Fe(SO4)2˙6H2O]≈0.05 mol/L。

稱取 19.5 g 硫酸亞鐵銨(6.5)溶解于水中，加入 10 ml 硫酸(6.1)，待溶液冷卻后稀釋至1000 ml。

每日臨用前，必須用重鉻酸鉀標準溶液(6.9.2)準確標定硫酸亞鐵銨溶液(6.12.1)的濃 度;標定時應(yīng)做平行雙樣。

取5.00 ml 重鉻酸鉀標準溶液(6.9.1)置于錐形瓶中，用水稀釋至約 50 ml，緩慢加入 15 ml 硫酸(6.1)，混勻，冷卻后加入 3 滴(約 0.15 ml)試亞鐵靈指示劑(6.14)，用硫酸亞鐵銨(6.12.1) 滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點，記錄下硫酸亞鐵銨的消耗量 V(ml)。

硫酸亞鐵銨標準滴定溶液濃度按下式計算：

式中：V——滴定時消耗硫酸亞鐵銨溶液的體積，ml。

6.12.2 硫酸亞鐵銨標準溶液，c[(NH4)2Fe(SO4)2˙6H2O]≈0.005 mol/L。

將 6.12.1 中的溶液稀釋 10 倍，用重鉻酸鉀標準溶液(6.9.2)標定，其滴定步驟及濃度計算同 6.12.1。每日臨用前標定。

6.13 鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液，c(KC8H5O4)=2.0824 mmol/L。

稱取 105℃干燥 2 h 的鄰苯二甲酸氫鉀(6.6)0.4251 g 溶于水，并稀釋至 1000 ml，混勻。 以重鉻酸鉀為氧化劑，將鄰苯二甲酸氫鉀完全氧化的 CODCr 值為 1.176 g 氧/克(即 1 g 鄰苯二 甲酸氫鉀耗氧 1.176 g)，故該標準溶液理論的 CODCr 值為 500 mg/L。

6.14 試亞鐵靈指示劑。

1,10-菲繞啉(1,10-phenanathroline monohy drate，商品名為鄰菲羅啉、1,10-菲羅啉等)指 示劑溶液。

溶解 0.7 g 七水合硫酸亞鐵(6.7)于 50 ml 水中，加入 1.5 g 1,10-菲繞啉，攪拌至溶解， 稀釋至 100 ml。

6.15 防爆沸玻璃珠。

7 儀器和設(shè)備

7.1 回流裝置：磨口 250 ml 錐形瓶的全玻璃回流裝置，可選用水冷或風冷全玻璃回流裝置， 其他等效冷凝回流裝置亦可。

7.2 加熱裝置：電爐或其他等效消解裝置。

7.3 分析天平：感量為 0.0001 g。

7.4 酸式滴定管：25 ml 或 50 ml。

7.5 一般實驗室常用儀器和設(shè)備。

8 樣品

按照 HJ/T 91 的相關(guān)規(guī)定進行水樣的采集和保存。采集水樣的體積不得少于 100 ml。

采集的水樣應(yīng)置于玻璃瓶中，并盡快分析。如不能立即分析時，應(yīng)加入硫酸(6.1)至 pH<2，置于 4℃下保存，保存時間不超過 5 d。

9 分析步驟

9.1 CODCr 濃度≤50 mg/L 的樣品

9.1.1 樣品測定

取10.0 ml 水樣于錐形瓶中，依次加入硫酸汞溶液(6.11)、重鉻酸鉀標準溶液(6.9.2)5.00 ml 和幾顆防爆沸玻璃珠(6.15)，搖勻。硫酸汞溶液(6.11)按質(zhì)量比 m[HgSO4]：m[Cl-]≥20:1 的 比例加入，zui大加入量為 2 ml。

將錐形瓶連接到回流裝置(7.1)冷凝管下端，從冷凝管上端緩慢加入 15ml 硫酸銀-硫酸 溶液(6.10)，以防止低沸點有機物的逸出，不斷旋動錐形瓶使之混合均勻。自溶液開始沸騰 起保持微沸回流 2 h。若為水冷裝置，應(yīng)在加入硫酸銀-硫酸溶液(6.10)之前，通入冷凝水。 回流冷卻后，自冷凝管上端加入 45 ml 水沖洗冷凝管，使溶液體積在 70 ml 左右，取下錐形瓶。

溶液冷卻至室溫后，加入 3 滴試亞鐵靈指示劑溶液(6.14)，用硫酸亞鐵銨標準溶液(6.12.2) 滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點。記下硫酸亞鐵銨標準溶液的消耗體 積 V1。

注：樣品濃度低時，取樣體積可適當增加。

9.1.2 空白試驗

按 9.1.1 相同步驟以 10.0 ml 試劑水代替水樣進行空白試驗，記錄下空白滴定時消耗硫酸亞 鐵銨標準溶液的體積 V0。

注：空白試驗中硫酸銀-硫酸溶液(6.10)和硫酸汞溶液(6.11)的用量應(yīng)與樣品中的用量保持 一致。

9.2 CODCr 濃度>50 mg/L 的樣品

9.2.1 樣品測定

取10.0 ml 水樣于錐形瓶中，依次加入硫酸汞溶液(6.11)、重鉻酸鉀標準溶液(6.9.1)5.00 ml 和幾顆防爆沸玻璃珠(6.15)，搖勻。其他操作與 9.1.1 相同。

待溶液冷卻至室溫后，加入 3 滴試亞鐵靈指示劑溶液(6.14)，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液(6.12.1)滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點。記錄硫酸亞鐵銨標準滴 定溶液的消耗體積 V1。

注：對于濃度較高的水樣，可選取所需體積 1/10 的水樣放入硬質(zhì)玻璃管中，加入試劑，搖勻 后加熱至沸騰數(shù)分鐘，觀察溶液是否變成藍綠色。如呈藍綠色，應(yīng)再適當少取水樣，直 至溶液不變藍綠色為止，從而可以確定待測水樣的稀釋倍數(shù)。

9.2.2 空白試驗

按 9.2.1 相同步驟以試劑水代替水樣進行空白試驗。

10 結(jié)果計算與表示

10.1 結(jié)果計算

10.2 結(jié)果表示

O2 的摩爾質(zhì)量以 mg/L 為單位的換算值。

當 CODCr 測定結(jié)果小于 100 mg/L 時保留至整數(shù)位;當測定結(jié)果大于或等于 100 mg/L 時， 保留三位有效數(shù)字。

11 精密度和準確度

11.1 精密度

七家實驗室分別對化學需氧量濃度為 28.9±2mg/L、74.2±4.9mg/L 和 208±10mg/L 有證標準 樣品和 600 mg/L 標準溶液進行測定，實驗室內(nèi)相對標準偏差分別為 1.2%~4.0%、1.3%~6.1%、 0.6%~2.7%和 0.1%~2.3%;實驗室間相對標準偏差分別為 1.6%、1.9%、1.5%和 2.6%;重復(fù)性 限 r 分別為 6 mg/L、7 mg/L、9 mg/L 和 19 mg/L;再現(xiàn)性限 R 分別為 6 mg/L、8 mg/L、13 mg/L 和 47 mg/L。

七家實驗室對多種不同行業(yè)、化學需氧量濃度為 16 mg/L～3.65×104 mg/L 的實際水樣進行 測定，包括地表水、生活污水、污水處理廠廢水、制藥廢水、紡織廢水、印染廢水、造紙廢 水、廢水和冶煉廢水等。所得結(jié)果：化學需氧量濃度為 16 mg/L～95 mg/L 的樣品相對標 準 偏 差 為 1.3%~11% ; 化 學 需 氧 量 濃 度 為 108 mg/L ～ 250 mg/L 的 樣 品 相 對 標 準 偏 差 為 0.4%~6.2%;化學需氧量濃度為 340 mg/L～3.65×104 mg/L 的樣品相對標準偏差為 0.3%~5.1%。

11.2 準確度

七家實驗室分別對化學需氧量濃度為 28.9±2 mg/L、74.2±4.9 mg/L 和 208±10 mg/L 有證標 準樣品進行測定，相對誤差分別為-2.8%~1.6%、-5.8%~3.5%和-0.9%~2.4%。相對誤差zui終值 分別為：0.43%±4.2%、0.14%±5.8%和 1.2%±2.2%。

12 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

12.1 空白試驗

每批樣品應(yīng)至少做兩個空白試驗。

12.2 精密度控制

每批樣品應(yīng)做 10%的平行樣。若樣品數(shù)少于 10 個，應(yīng)至少做一個平行樣。平行樣的相對偏差不超過±10%。

12.3 準確度控制 每批樣品測定時，應(yīng)分析一個有證標準樣品或質(zhì)控樣品，其測定值應(yīng)在保證值范圍內(nèi)或達到規(guī)定的質(zhì)量控制要求，確保樣品測定結(jié)果的準確性。

13 廢物處理

實驗室產(chǎn)生的廢液應(yīng)統(tǒng)一收集，委托有資質(zhì)單位集中處理。

14 注意事項

14.1 消解時應(yīng)使溶液緩慢沸騰，不宜爆沸。如出現(xiàn)爆沸，說明溶液中出現(xiàn)局部過熱，會導致測定結(jié)果有誤。爆沸的原因可能是加熱過于激烈，或是防爆沸玻璃珠的效果不好。

14.2 試亞鐵靈指示劑的加入量雖然不影響臨界點，但應(yīng)該盡量一致。當溶液的顏色先變?yōu)樗{綠色再變到紅褐色即達到終點，幾分鐘后可能還會重現(xiàn)藍綠色。

附錄A

(資料性附錄) 氯離子含量的粗判方法

氯離子含量粗判的目的是用簡便快速的方法估算出水樣中氯離子的含量，以確定硫酸汞 的加入量。

A.1 溶劑配制

A.1.1 硝酸銀溶液(c(AgNO3)=0.141 mol/L)

稱取2.395 g硝酸銀，溶于100 ml容量瓶中，貯于棕色滴瓶中。 A.1.2 鉻酸鉀溶液(ρ=50 g/L)

稱取5 g鉻酸鉀，溶于少量蒸餾水中，滴加硝酸銀溶液至有紅色沉淀生成。搖勻，靜置12 h， 然后過濾并用蒸餾水將濾液稀釋至100 ml。

A.1.3 硫酸汞溶液(ρ=200 g/L)

稱取20 g硫酸汞，溶于100 ml 10%的硫酸溶液中，貯于滴瓶中。 A.1.4 氫氧化鈉溶液(ρ=10 g/L)

稱取1 g 氫氧化鈉溶于水中，稀釋至100 ml，搖勻，貯于滴瓶中。

A.2 方法步驟

取10.0 ml含氯水樣于錐形瓶中，稀釋至20 ml，用氫氧化鈉溶液(10 g/L)調(diào)至中性(pH試紙 判定即可)，加入1滴鉻酸鉀指示劑(50 g/L)，用滴管滴加硝酸銀溶液(0.141 mol/L)，并不斷搖勻， 直至出現(xiàn)磚紅色沉淀，記錄滴數(shù)，換算成體積，粗略確定水樣中氯離子的含量。

為方便快捷地估算氯離子含量，先估算所用滴管滴下每滴液體的體積，根據(jù)化學分析中 每滴體積(如下按0.04 ml給出示例)計算給出氯離子含量與滴數(shù)的粗略換算表(表A.1)。

表A.1 氯離子含量與滴數(shù)的粗略換算表

A.3 注意事項

(1)水樣取樣量大或氯離子含量高時，比較易于判斷滴定終點，粗判誤差相對較小。

(2)硝酸銀濃度(A.1.1)一般比較高，滴定操作一般會過量，測定的氯離子結(jié)果會大于 理論濃度，由此會增加測定中硫酸汞的用量，但其對CODCr的測定無不利影響。