專利名稱：污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置及檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種污水中硫化氫濃度的檢測采樣裝置及檢測方法。
背景技術：
硫化物是水體質量的重要指標之一，在有機質豐富、溶氧不足、pH偏低的水域，硫化氫 極易產生。硫化氫對生物體極其有害，在水產養殖水域中，當其濃度高于0.1mg/L時，魚蝦 蟹鱉的生長速度、體力和抗病能力都會減弱；當濃度升至0.5mg/L時，將導致魚蝦蟹鱉呼吸 困難，甚至死亡。因此，對水體硫化氫進行快速檢測，是預防養殖生物中毒的關鍵措施之一。 另一方面，因硫化氫引起的人群中毒甚至死亡事件亦時有發生，故在有工作人員操作的下水 道、漁船船艙或倉庫等地方，硫化氫的快速檢測對保護工作人員的健康及安全顯得十分重要。
硫化氫的常規測定方法及其限制匯總如下碘量法，僅適用于高濃度的分析；氣相分子 吸收法和間接原子吸收法，設備價格高；離子選擇電極法，電極易受損和老化；亞甲基藍比 色法，目前廣泛采用。這些經典方法對水樣的基底要求較高，污水需要經過酸化一吹氣等預 處理，需時數小時，步驟繁瑣，耗時耗力。近年來，水中硫化氫的快速測定有了新的發展， 如醋酸鉛試紙顯色法，但是其檢測限太高(20 200mgH2S/L)。(參見文獻1、國家環境保 護總局.水和廢水監測分析方法[M],北京中國環境科學出版社，2002; 2、王凌星.污水 中硫化氫的建議測定法[J].環境與健康雜志，2002， 17 (5): 300-301)
發明內容
本發明的目的旨在提供一種免預處理、低成本、基底干擾小、易于實現現場或原位測定 污水中硫化氫濃度的污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置及檢測方法。
本發明所述的污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置設有外管、內管、卡環和氣液分離 膜，外管、內管均為中空柱體，內管、卡環的外徑等于外管的內徑，內管高度小于外管高度; 卡環的橫截面設有絲網；內管置于外管的中部，氣液分離膜覆蓋在外管的上下截面并分別由 卡環嵌固于內管上下截面。
氣液分離膜為聚四氟乙烯膜(PTFE)或聚氨酯膜(TPU)等。
本發明所述的檢測方法如下
1)將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置的內管置入外管內，通過卡環將氣液分離膜覆蓋并嵌固于內管的一截面上，翻轉污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置，將顯色劑溶液 加入內管中，然后同上操作在外管另一端蒙上氣液分離膜，卡上另一個卡環；顯色劑與待測 樣品的體積比為1 : 20 1 : 60;
2) 將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置置于盛有水樣的樣品杯中的固定位置，再往 水樣中加入相對水樣O. 1% 10%的鹽酸溶液，加蓋；
3) 將樣品杯放到磁攪拌器上，以50 500 r/min攪拌1 40 min后取出；
4) 將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置中的試液倒入比色皿，以水為參比，用分光 光度計在665 nm處測定吸光值，通過標準工作曲線得水樣中硫化氫的濃度。
所述的顯色劑溶液為對氨基二甲基苯胺溶液和硫酸鐵(III)銨溶液按體積比1 : 1 15 : 1 配制的混合溶液。所述的對氨基二甲基苯胺溶液濃度為0.05% 5% (V/V)，硫酸鐵(III) 銨溶液濃度為5% 50% (W/V)。
本發明在靈敏度較高的亞甲藍比色法基礎上，利用硫化氫的可氣化特點，設計的免預處 理的檢測方法，其通過將顯色劑裝入采樣裝置，水中硫化氫擴散透過氣液分離膜進入裝置內 并顯色， 一定時間后用分光光度計測出顯色液的吸光值，利用標準曲線計算得水中硫化氫的 濃度，也可通過目視比色法半定量快速測定。
與現有的方法相比，本發明具有以下突出優點1)省去繁瑣的預處理操作步驟，使用方 便、成本低。2)定量準確，靈敏度較高，測定范圍較廣。3)基底干擾小，可直接測定渾濁 水樣，對水產養殖等領域的水質監測具有重要意義。
圖1為本發明所述的污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1:如圖1所示，本發明所述的污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置設有外管1、 內管2、卡環3和氣液分離膜4，外管、內管均為中空柱體，采用PVC管制成，外管的外徑 和內徑分別為4.4 cm和4.0 cm，高度為1.5 cm，內管和卡環的外徑和內徑分別為4.0 cm和3.5 cm，內管的高度為0.9cm，卡環的高度為0.3 cm，裝置的有效容積約為9mL。卡環的橫截面 設有絲網5。內管2置入外管1的中段位置，在外管l的上截面蒙上PTFE膜，卡環3上編有 絲網(為了防止膜在試液重力作用下的下墜)的一面朝下，通過外管卡入內管。翻轉污水中 硫化氫的免預處理檢測采樣裝置，在內管2中力n入7.5mL0.2X (V/V)對氨基二甲基苯胺溶 液和1.5mL10。/。 (W/V)硫酸鐵(III)銨溶液，同上操作，在外管另一端蒙上PTFE膜，卡 上另一個卡環。
將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置置于盛有400 mL水樣的樣品杯(07.6 cm x 13.5 em)中的固定位置，再往水樣中加入0.5 mL鹽酸溶液(1:1， V/V)，迅速加蓋，放到 磁攪拌器上，以200r/min攪拌20min，取出。將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置中的 試液倒入比色皿，以水為參比，用分光光度計在665nm處測定吸光值，通過標準工作曲線得 水樣中硫化氫的濃度為0.075±0.005 mg/L。
水樣的有機質含量高，透明度差，為典型的基底復雜的水樣。取該水樣，用規范法同時 進行分析。規范法測定結果分別為0.0 8土0.004mg/L，兩者結果吻合良好。
將去除硫化氫后的水樣作為基底，加標，加標濃度分別為0， 0.10， 0.50， 1.0mg/L，繪 制基底加標工作曲線，為y-0.2422x+0.0843, R=0.9993。同時繪制了以反滲透水為基底的標 準工作曲線，為yi.2811x+0.0827， R=0.9959。將兩條曲線的斜率之比，作為實際水樣的加 標回收率，為86.2%，這表明基底對本法的測定結果基本無干擾。
實施例2:污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置同實施例l，采集2個下水道水樣，并 設平行樣，用規范法進行分析，同時將1.5mL1.0。/。 (V/V)對氨基二甲基苯胺溶液和3.0mL 20% (W/V)硫酸鐵(III)銨溶液加入污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置中，將污水中 硫化氫的免預處理檢測采樣裝置置于盛有400 mL水樣的樣品杯(。7.6 cm x 13.5 cm)中的固 定位置；再往水樣中加入1 mL鹽酸溶液(l:l, V/V)，迅速加蓋，放到磁攪拌器上，以200 r/min 攪拌40min;取出，將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置中的試液倒入比色皿，以水為 參比，在665 nm處測定吸光值，通過標準工作曲線得水樣中硫化氫的濃度。規范法測定結果 分別為0.070 ±0.005和0.080 ±0.003 mg/L ，本方法測定結果分別為0.067 ±0.003和0.079 ± 0.003 mg/L，兩者結果吻合良好。
實施例3:采集下水道水樣，該水樣的有機質含量高，透明度差，為典型的基底復雜的 水樣。取水樣，并設平行樣，用規范法進行分析，同時將15mL0.1X (V/V)對氨基二甲基 苯胺溶液和1.0mL6.7% (W/V)硫酸鐵(III)銨溶液加入污水中硫化氫的免預處理檢測采樣 裝置中，將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置置于盛有400mL水樣的樣品杯(07.6 cm x 13.5 cm)中的固定位置；再往水樣中加入1.5mL鹽酸溶液(1 : 1， V/V),迅速加蓋，放到 磁攪拌器上，以100r/min攪拌35min;取出，將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置中的 試液倒入比色皿，以水為參比，在665 nm處測定吸光值，通過標準工作曲線得水樣中硫化氫 的濃度。規范法測定結果為0.104土0.005，本方法測定結果為0.100±0.003 mg/L，兩者結果 吻合良好。
權利要求
1.污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置，其特征在于設有外管、內管、卡環和氣液分離膜，外管、內管均為中空管體，內管、卡環的外徑等于外管的內徑，內管高度小于外管高度；卡環的橫截面設有絲網；內管置于外管的中部，氣液分離膜覆蓋在外管的上下截面后分別由卡環嵌固于內管上下截面。
2. 如權利要求l所述的污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置，其特征在于所述的氣液 分離膜為聚四氟乙烯膜或聚氨酯膜。
3. 污水中硫化氫的免預處理檢測方法，其特征在于其步驟為1) 將污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置的內管置入外管內，通過卡環將氣液分離膜 覆蓋并嵌固于內管的一截面上，翻轉污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置，將顯色劑溶液 加入內管中，然后同上操作在外管另一端蒙上氣液分離膜，卡上另一個卡環；顯色劑與待測 樣品的體積比為1 : 20 1 : 60;2) 將污水中硫化氫的免預處理檢測污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置置于盛有水樣 的樣品杯中的固定位置，再往水樣中加入相對水樣O. 1% 10%的鹽酸溶液；3) 將樣品杯放到磁攪拌器上，以50 500 r/min攪拌0 40 min，取出；4) 將污中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置中的試液倒入比色皿，以水為參比，用分光 光度計在665 nm處測定吸光值，通過標準工作曲線得水樣中硫化氫的濃度。
4. 如權利要求3所述的污水中硫化氫的免預處理檢測方法，其特征在于所述的顯色劑溶 液為對氨基二甲基苯胺溶液和硫酸鐵(III)銨溶液按照1 : 1 15 : 1配制的混合溶液。
5. 如權利要求4所述的污水中硫化氫的免預處理檢測方法，其特征在于所述的對氨基二 甲基苯胺溶液濃度為0.05% 5% (V/V)，硫酸鐵(III)銨溶液為5% 50% (W/V)。
全文摘要
污水中硫化氫的免預處理檢測采樣裝置及檢測方法，提供一種免預處理，低成本，基底干擾小，易于實現現場或原位測定污水中硫化氫濃度的檢測采樣裝置及檢測方法。采樣裝置設有外管、內管、卡環和氣液分離膜，內管置于外管的中部，氣液分離膜覆蓋在外管的上下截面后分別由卡環嵌固于內管上下截面。將顯色劑溶液加入采樣裝置的內管中，然后將采樣裝置置于盛有待測水樣的樣品杯中；往水樣中加入相對水樣0.1～10％的鹽酸溶液，水中硫化氫擴散透過氣液分離膜進入采樣裝置內并顯色，將采樣裝置中的試液倒入比色皿，以水為參比，用分光光度計在665nm處測定吸光值，通過標準工作曲線得水樣中硫化氫的濃度，也可通過目視比色法半定量快速測定。
文檔編號G01N1/10GK101358908SQ200710009308
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月30日 優先權日2007年7月30日
發明者彭園珍, 李云峰, 袁東星, 陳枳君 申請人:廈門大學