引言

水中懸浮物是地表水常規(guī)檢測項目之一。懸浮物大量的增加會降低水體的透明度，影響水生生物的呼吸和代謝[1]。目前多采用重量法進(jìn)行測定，即將水樣通過孔徑為0.45μm的濾膜，懸浮物截留在濾膜上并在103～105℃條件下烘干至恒重，稱其質(zhì)量[2]。該法原理簡單，操作不復(fù)雜，但分析過程中影響因素較多，相關(guān)操作人員普遍反映較難恒重，須反復(fù)多次操作才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的要求，過程繁瑣、測定周期長，且缺乏有效的質(zhì)量控制措施，容易忽視可能存在的一些測定誤差。因此，本文就水中懸浮物測定過程中的一些影響因素進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)通過嚴(yán)格控制各項操作條件，可以有效提高恒重效率，減少測定時間。并在現(xiàn)行測定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提出了新的質(zhì)量控制手段。

1 實驗部分

1.1 主要儀器設(shè)備與材料

(1)電子分析天平 Sartorius BSA 124S

(2)全玻璃微孔濾膜過濾器

(3)吸濾瓶 真空泵

(4)電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱

(5)稱量瓶 60×30mm

(6)混合纖維素微孔濾膜(水系)孔徑0.45μm 直徑50mm

1.2 實驗方法

實驗方法同GB11901-89。

2 結(jié)果與討論

2.1 濾膜的前處理

有文獻(xiàn)[3]，[4]討論可將濾膜烘干前用蒸餾水浸洗幾分鐘，可以減少恒重次數(shù)和測定誤差。實驗證明，采用標(biāo)準(zhǔn)方法在103～105℃條件下直接加熱烘干，也可以將此測定條件下的可揮發(fā)性物質(zhì)去除，只需再加熱恒重一次即可達(dá)到同樣的效果，減少了操作步驟和操作時間。

2.1.1 濾膜烘干時間的研究

將濾膜上附著的粉塵及切割碎屑抖落，依次放入稱量瓶中，敞開蓋置于烘箱烘干。以第一次加熱1小時、1.5小時、2小時、3小時為研究對象分別進(jìn)行實驗，加熱后蓋上稱量瓶蓋依次放于干燥器內(nèi)冷卻30分鐘，稱量。第二次以相同方法再加熱30分后冷卻，測定兩次稱重差值是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中≤0.2mg這樣的恒重要求，測定數(shù)據(jù)見表1。需要說明的是由于測定中多種因素的影響很難達(dá)到每批濾膜中所有濾膜都能恒重，所以用恒重率(已恒重的濾膜數(shù)占該批濾膜總數(shù)的百分比)來衡量恒重效果。實驗結(jié)果表明，第一次烘干2小時或3個小時恒重率可達(dá)到最高，一般為70%～90%，恒重效果相當(dāng)。因此采用第一次加熱2小時，第二次加熱30分鐘濾膜可以達(dá)到恒重要求。當(dāng)然不同廠家的濾膜加熱時間可能有所不同。

可見質(zhì)量變化很小，均在稱量誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為已恒重的濾膜幾乎不會因過濾時水的沖刷而產(chǎn)生質(zhì)量損失。如果在樣品測定過程中出現(xiàn)明顯的負(fù)值現(xiàn)象，可能有三種情況，一是濾膜的前處理未達(dá)到真正的恒重，由于測試條件變化或未嚴(yán)格進(jìn)行實驗操作等原因造成兩次加熱后稱重質(zhì)量差值符合標(biāo)準(zhǔn)中≤0.2mg的要求，但如果再次加熱仍可能會出現(xiàn)質(zhì)量下降的現(xiàn)象;二是濾膜本身的材質(zhì)問題，不同廠家生產(chǎn)的濾膜的恒重效果存在明顯不同[4]，[6]，應(yīng)考慮更換濾膜;三是由于樣品酸堿性過強(qiáng)等原因，對濾膜產(chǎn)生了腐蝕。

2.1.3 濾膜恒重的時效

已烘干的濾膜在冷卻和稱量時會吸收一定量的空氣中的水分，因此其質(zhì)量的大小與溫度、濕度以及冷卻和稱量時暴露在空氣中的時間等因素有關(guān)。已恒重的濾膜放置到第二天，因為室溫等條件的變化，其質(zhì)量可能會發(fā)生變化，所以，從節(jié)約能源和減少測定誤差的角度建議一次性多烘些濾膜，保存在干燥器中，等進(jìn)行樣品測定時再恒重稱量。

2.2 冷卻時間的研究

在充分加熱烘干的前提下，冷卻時間對測定結(jié)果有直接的影響。實驗測定了不同冷卻時間條件下濾膜的質(zhì)量變化，結(jié)果見表3：表3冷卻時間對濾膜稱量質(zhì)量的影響(單位：g)

由表3可知，隨著冷卻時間延長，濾膜稱量質(zhì)量逐漸增加。這表明即使是在干燥器中濾膜及稱量瓶還是會吸附一定的水分，并且隨冷卻時間延長吸水量增加，因此應(yīng)保證同一批樣品每次的冷卻時間一致，這樣才能保證數(shù)據(jù)的平行性、準(zhǔn)確性和可比性。在室溫條件下，干燥器中放滿一層稱量瓶，30分鐘基本可以冷卻，冷卻時間誤差最好不要超過±2分鐘，這樣易于達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中要求的兩次稱量質(zhì)量差≤0.2mg。也可以根據(jù)室溫的高低、樣品數(shù)目的多少，適當(dāng)?shù)难娱L或縮短冷卻時間。實驗證明，只要冷卻時間一致，都可以得到恒重結(jié)果。

2.3 稱量操作對測定結(jié)果的影響

標(biāo)準(zhǔn)GB11901-89中要求，濾膜兩次加熱的質(zhì)量差要≤0.2mg，經(jīng)過過濾后帶有濾渣的濾膜兩次加熱的質(zhì)量差要≤0.4mg，這對操作者的稱量技術(shù)也提出了較高的要求。由于分析天平本身的稱量誤差，以及剛從干燥器中取出的盛有濾膜的稱量瓶仍會繼續(xù)吸潮，質(zhì)量處在動態(tài)變化中。因此正確、熟練的稱量技術(shù)也是能否得到恒重結(jié)果的重要因素。

需要注意的是，稱量前要將天平側(cè)門全部打開，與室內(nèi)環(huán)境充分平衡[3]，保證天平良好的工作狀態(tài)。確保樣品已基本冷卻，以免引起稱量時與天平溫度相差太大，造成讀數(shù)較大的波動。樣品從干燥器中依次取出后，立即開始稱量。稱量動作要輕、穩(wěn)、勻速，每次烘干冷卻后樣品的稱量次序應(yīng)前后一致，總的稱量時間每次相差不要太多。

2.4 其它影響因素

獲取有代表性的樣品是得到準(zhǔn)確測定結(jié)果的重要前提，包括規(guī)范的采樣，測定前將樣品充分搖勻，適當(dāng)?shù)娜恿康�。充足適當(dāng)?shù)募訜釙r間，可以將在實驗測定條件下可揮發(fā)性物質(zhì)全部除去，這是減少恒重次數(shù)的先決條件。關(guān)于加熱時間，文獻(xiàn)[6]，[7]，[8]進(jìn)行了相關(guān)的探討。一些操作細(xì)節(jié)也會影響測定結(jié)果，如應(yīng)保持干燥器良好的密封性，干燥器內(nèi)放置足量有效的干燥劑。保證每次加熱恒重的各項操作都應(yīng)具有平行性，如稱量瓶放在烘箱中的位置[9]、從烘箱中取出稱量瓶時蓋蓋兒的順序等每次都要一致。加熱時稱量瓶瓶蓋全部打開，冷卻稱量時瓶蓋要蓋嚴(yán)，實驗表明此法比開蓋更易恒重[10]。環(huán)境溫濕度的變化對稱量結(jié)果也有明顯的影響，盡可能在一天內(nèi)完成樣品的測定等。

2.5 有關(guān)質(zhì)量控制措施的探討

根據(jù)重量法的測定原理，水中懸浮物的測定只要采樣、取樣、測定各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格操作，測得的數(shù)據(jù)就應(yīng)該具有準(zhǔn)確性、精密性和可比性，因此標(biāo)準(zhǔn)中也沒有提及相應(yīng)的質(zhì)控措施。但由于一些不確定因素的存在，在實際工作中常遇到已恒重的濾膜在過濾前后易發(fā)生整體質(zhì)量偏移的現(xiàn)象，以某日樣品測定數(shù)據(jù)為例(見表4)(注：測定過程為一天完成，第一次稱重時室內(nèi)室溫為20℃，濕度

為58%，最后一次稱重時室溫為22℃，濕度為56%)。實驗中6號樣品為空白濾膜，未用純水過濾�？梢钥闯鰹V膜的質(zhì)量在樣品過濾前后發(fā)生了變化，可以推知各樣品的稱量結(jié)果應(yīng)普遍偏高約0.0004g，該誤差對于清潔度較高的水影響還是比較大的。這種質(zhì)量偏移的現(xiàn)象在隔日測定過程中表現(xiàn)的更為明顯，如前一天烘好濾膜，第二天直接進(jìn)行過濾，誤差更大。因此可以在一批樣品的測定序列第一個和最后一個位置各增加一個空白濾膜作為參照物參與全程測定，空白濾膜的質(zhì)量變化應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)中的恒重誤差范圍，這樣可以有效的監(jiān)控樣品過濾前后濾膜的稱量質(zhì)量是否發(fā)生變化，也可以監(jiān)控樣品的質(zhì)量是否因每次稱量時間的較大變動產(chǎn)生大的誤差，必要時也可對樣品測定值進(jìn)行校正。表4 某日樣品測定數(shù)據(jù)(單位：g)

3 總結(jié)

(1)新濾膜在烘箱中直接加熱兩小時，取出冷卻稱量，再加熱半小時，即可達(dá)到較高的恒重率，如樣品測定出現(xiàn)明顯的負(fù)值現(xiàn)象，可能是濾膜前處理時未真正恒重，或濾膜質(zhì)量不符合要求，或樣品對濾膜有強(qiáng)腐蝕性。經(jīng)過烘干處理的濾膜最好現(xiàn)用現(xiàn)恒重。

(2)保證同一批樣品測定每次冷卻時間都一致，根據(jù)室溫的高低和樣品數(shù)目的多少可以適當(dāng)調(diào)整冷卻時間。

(3)規(guī)范、熟練的稱量技術(shù)是減少稱量誤差，提高恒重效率的重要影響因素。

(4)保證充足適當(dāng)?shù)暮娓蓵r間是減少恒重次數(shù)的先決性條件。注重操作中的各項細(xì)節(jié)，保證每次操作的前后一致性。測定過程盡量在一天內(nèi)完成。

(5)采用在樣品測定序列的前后各加一個全程空白濾膜作為參照物的方法，可有效監(jiān)控樣品過濾前后濾膜質(zhì)量的變化，以及因每次稱量時間不一致而產(chǎn)生的較大誤差，必要時可以此對照數(shù)值為參照對樣品測定值進(jìn)行校正。參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2013-5-22

作者簡介：唐曉梅(1979-)，女，達(dá)斡爾族，內(nèi)蒙古，上海市徐匯區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，助理工程師，碩士，研究方向：環(huán)境監(jiān)測.

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