水和廢水中的懸浮物（ SS）即總不可濾殘渣,系指水樣通過一定的過濾器截留在濾器上并于103～105℃烘干至恒重的固體物質(zhì), SS是水環(huán)境的重要因素之一,也是環(huán)境監(jiān)測的一項重要指標(biāo),在一定程度上能綜合反映水體的水質(zhì)特征和水體化學(xué)元素遷移、轉(zhuǎn)化、歸宿的特征和規(guī)律.因此,在水和廢水處理中具有特定意義.
測定水中 SS的方法很多,目前多采用重量法,該方法測量準(zhǔn)確,操作不復(fù)雜.常用的濾料有 0.45 um孔徑濾膜,中速定量濾紙、石棉坩堝、玻璃砂芯坩堝以及標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維濾片等,過濾方法也分為真空抽濾和自然過濾.因此,SS測定受過濾時樣品的狀態(tài)或過濾器的影響,不同的過濾方法以及濾料孔徑的大小使 SS測定結(jié)果差別很大.以下對水中 SS測定結(jié)果的影響因素做一簡要分析.
1 懸浮物樣品采集對測定結(jié)果的影響
懸浮物（ SS）是懸浮在水中的顆粒物質(zhì),在廢水排放過程中,它們隨時間的推移容易沉降下去,在沉降過程中會出現(xiàn)粗顆粒在上細(xì)顆粒在下的粒徑分層現(xiàn)象,同時還有隨著離排放口距離的增加顆粒逐漸變細(xì)變小的趨勢.這些現(xiàn)象如果在采樣過程中不加以考慮的話,勢必對樣品的代表性產(chǎn)生影響,從而影響監(jiān)測分析結(jié)果的準(zhǔn)確性.因此,采樣位置和采樣深度的合理設(shè)定,以及防止采樣時丟失大粒徑不溶物和樣品的均勻性仍是非常重要的.
測定 SS的水樣應(yīng)避免沉積或凝聚,因為一旦發(fā)生沉積和凝聚,常難以用一般手段使其恢復(fù)原狀而影響測定的準(zhǔn)確性和精密性.在采樣時,為取得有代表性的樣品,采集 SS樣品時,必須在充分振搖的情況下迅速傾入樣品容器中,含 SS水樣應(yīng)單獨定容采樣,并全部用于分析測試,避免分裝樣品和采混合樣.
注意 SS顆粒不均勻?qū)y定結(jié)果的影響.水樣中顆粒物不均勻是造成室內(nèi)分析測試時取樣量準(zhǔn)確與否的重要因素, SS含量較高的工業(yè)廢水,分析測試所需水樣在100ml以下時,采樣容器最好使用具塞量筒或者比色管定量采樣, SS濃度很高,分析測試所需水樣在 50 ml以下時,也不能用移液管分取樣品,因為用移液管取樣易造成大顆粒 SS損失,分取樣品不能保證測定結(jié)果的代表性,必須定容采樣并將所采樣品全部用于分析測試.
多數(shù)情況下水樣會隨時間的推移而產(chǎn)生氫氧化物沉淀,有些樣品（如選礦廢水）會沉積在樣品容器底部,難以搖勻或者無法全部轉(zhuǎn)移出來而使水樣變得無法測定或測定結(jié)果不準(zhǔn)確.因此,測定水中 SS必須使用新鮮水樣,采樣后應(yīng)盡快完成分析測試,避免存放時間過長.水樣測試前不能加任何試劑,以免影響水樣化學(xué)成份和組成.
2 取樣量對懸浮物測定結(jié)果的影響
2.1 最小取樣量.濾料上截留過多的 SS可能夾帶過多的水份,除延長干燥時間外,還可能造成過濾困難；濾料上 SS過少,則會增大稱量誤差.當(dāng) SS含量很低（如清潔地表水）時,所取水樣 SS重量測定值在 5.0mg以上為宜,即使取這樣數(shù)量的水樣,稱量誤差也偏大.
2.2 最大取樣量.一般水樣中,測定 SS的最佳含量為 10～100mg,無機(jī)物性質(zhì)的 SS（如河流泥砂等）可多些,顆粒大,粘度高的工業(yè)廢水（如釀造、食品廢水）應(yīng)小于 50 mg,但取樣體積一般也不應(yīng)少于 10 ml,觀察過濾后濕基懸浮物,固體顆粒物體積應(yīng)低于濾紙圓錐形上邊緣 3 cm（φ 11 cm濾紙）,SS量太多,截留的水份也多,干燥、過濾都將變得困難,延長了分析時間.
林小鳴②試驗了六組取樣量分別為 2000、1000、500、250、100、 50 ml的水樣測定 SS含量,每組試驗重復(fù)做了三次,所得總不可濾殘渣重量分析,同一重復(fù)間的渣重差在 0.6～ 2.2mg之間,據(jù)此按取樣量從 2000 ml到 50 ml順序排列,其測定值重復(fù)間的最大相對偏差分別為 2.7％, 5.1％、9.6％、 15.4％、 28.9％和 45.5％,證明取樣量是造成測定精度高低的主要因素.當(dāng)偶然誤差在一定條件下存在時,如果平行樣的差值為2.2mg,即 X1－X2＝ 2.2mg,按《水質(zhì)監(jiān)測實驗室質(zhì)量控制指標(biāo)（試行）》中要求總懸浮物含量在 5～100mg/L時相對偏差應(yīng)≤ 20％,100mg/L以上時相對偏差應(yīng)≤ 15％.通過計算得出 X2≥ 4.4mg時符合相對偏差≤ 20％的要求, X2≥ 6.2 mg時符合相對偏差≤ 15％的要求.測定 SS的取樣量應(yīng)在不增加工作難度和較易過濾的前提下,以其中的總不可濾殘渣在 6.2mg以上或達(dá)到 10 mg（此時的相對偏差≤ 10％）時,則可獲得較準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果.
3 測定條件對懸浮物測定結(jié)果的影響
3.1 濾器、濾料與過濾洗滌.重量法測定水中懸浮物（ SS）實際上是一種條件試驗③,測試操作不復(fù)雜但測定條件要求嚴(yán)格,過濾水樣所用的濾料不同則 SS的測定結(jié)果也不同,有時結(jié)果會相差很大.測定水中 SS有多種濾料可供選擇,可根據(jù)實際條件和水樣性質(zhì)選擇不同濾料和過濾方法.應(yīng)注意過濾器、濾料各有利弊.中速定量濾紙法操作簡單,儀器也不復(fù)雜,但應(yīng)注意隨著過濾沖洗水量的增加,會使濾紙質(zhì)密度降低,濾紙失重明顯增加.濾紙使用前還須先用蒸餾水沖洗,除去可溶性物質(zhì),再烘干至恒重,增加了工作量.如測定 SS不預(yù)先沖洗濾紙,則必須對中速定量濾紙水溶物干擾 SS測定的校正,否則在測定 SS含量低的水樣將引入很大誤差,甚至造成水樣中 SS的未檢出.孫廷春④研究了取樣量與濾紙減重的關(guān)系,當(dāng)水樣取樣量在 50 ml至200ml時,濾紙平均失重為 0.58％,基本介于 0.50％至 0.60％之間,當(dāng)取樣量超過200ml時,濾紙失重明顯增加,一般為濾紙重量的 0.80％左右.經(jīng)蒸餾水沖洗的濾紙測定某水樣 SS含量平均為 48 mg/L,而同一水樣用未經(jīng)蒸餾水洗滌的濾紙做出的結(jié)果為未檢出,經(jīng)校正濾紙測定結(jié)果平均值為 54 mg/L.用中速 定量濾紙做測試水中 SS的濾料時,僅適宜 SS含量較高的水樣,低 SS水樣因過濾水量太多造成濾紙失重嚴(yán)重而不適用.
用孔徑為 0.45 um濾膜過濾水樣,時間較長,特別是粘度大的樣品,有時要過濾數(shù)小時甚至幾天,不能及時提報監(jiān)測結(jié)果,在過濾洗滌時,還須注意防止灰塵污染或損失.按資料〔 5〕方法測定水中 SS,用孔徑 0.45 um濾膜做濾料抽吸過濾,對有些水樣（如海藻酸鈉生產(chǎn)廢水）過濾也是很困難的,且操作過程較復(fù)雜.
石棉坩堝真空抽濾法.由于石棉含有較多的雜質(zhì),必須經(jīng)過特殊處理并且相當(dāng)麻煩.在鋪石棉的過程中很費事,過細(xì)的石棉在真空抽濾水樣時也有穿過古氏坩堝的可能性,影響測定結(jié)果.此法操作過程繁復(fù),效率太低,故不實用.另外,石棉也是一種較難處理的環(huán)境污染物質(zhì).
標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維濾片放在濾膜器上或者放在適當(dāng)?shù)墓攀羡釄鍍?nèi)真空抽濾法,據(jù)稱效果較好,但由于玻璃纖維濾片在國內(nèi)很少見到,因此很少使用.
過濾水樣要防止 SS穿濾現(xiàn)象,某些污水對濾紙有反應(yīng),使濾紙化學(xué)成份改變,引起重量變化帶入誤差.濾料本身都會吸附一些濾液,特別是一些粘度大的樣品,有時會很嚴(yán)重,經(jīng)烘干后會增加 SS的量.為解決濾紙吸附和腐蝕問題,可采用雙紙過濾法,即用兩張恒重分別稱重的濾紙雙層過濾,烘干恒重后分別稱重,以校正因濾紙化學(xué)成份改變或吸附濾液引入的誤差.
過濾洗滌要仔細(xì),避免樣品損失.某些樣品具有溶解性,洗滌與否對測定結(jié)果影響很大.如果測定方法規(guī)定要洗滌就應(yīng)該洗滌,因為要統(tǒng)一測定方法,不能因為樣品有溶解性,就有的人操作洗滌,有的不洗；有的樣品洗滌,有的樣品不洗,因為是條件試驗,要使測定結(jié)果有可比性.試樣洗滌的水量、次數(shù)在滿足測定要求的前提下,應(yīng)盡量減少,防止某些水溶性物質(zhì)溶解.洗滌水量與次數(shù)應(yīng)控制一致,提高可比性.一般每次洗滌用蒸餾水 5～ 10 ml,洗滌 2～ 3 次為宜.
3.2 烘干溫度與時間. SS測定是在103～105℃烘干恒重,實際上該溫度烘干樣品不易趕盡濾紙和試樣上的吸著水,故恒重較慢.在加熱狀態(tài)下,由于某些物質(zhì)的分解、氧化,吸著水、結(jié)晶水的變化,氣體揮發(fā)以及濾紙或試樣干燥程度的不同都會帶來正、負(fù)誤差.例如氣體,低沸點的物質(zhì),加熱即分解的物質(zhì)（如重碳酸鹽）,在空氣中容易氧化的物質(zhì)（如脂肪酸）,烘干后帶有結(jié)晶水的物質(zhì)（如硫酸鹽）,還有由氫氧化物等可溶性成份生成沉淀的物質(zhì)等,這些都是加熱就發(fā)生變化的物質(zhì).
在SS的測定條件中,最需注意的是干燥溫度.在105℃時水合性強(qiáng)的結(jié)晶水大部分都可能保留下來,一部分重碳酸鹽放出CO2成為碳酸鹽,而有機(jī)物的逸散一般認(rèn)為是極少的.烘干 時間過長,濾紙會被烤焦,濾紙成分發(fā)生變化,引起重量的改變,廢水的腐蝕性,加劇了變化的程度.第一次烘 2小時,冷卻至室溫（冷卻時間視環(huán)境溫度和樣品多少不同,一般約需 30～ 40分鐘）稱量,再烘 1小時,冷卻、稱量直至恒重.要避免連續(xù)長時間的烘烤,這樣雖易達(dá)到恒重,操作也較簡便,但易引起正誤差或負(fù)誤差.
3.3 稱量.稱量瓶（濾紙、試樣）放入干燥器應(yīng)冷卻至室溫后及時、快速稱量.因為稱量瓶溫度過高,會引起天平橫梁臂長的變化,在溫度高的一盤有上升的氣流,使稱量結(jié)果小于真實值,隨著稱量時間的延長,后稱的溫度會逐漸降低,會使前后稱量結(jié)果不一致,造成稱量誤差.同一樣品的多次稱量,應(yīng)設(shè)法使稱量瓶 +濾紙和稱量瓶 +濾紙 +試樣在烘干、冷卻和稱量所用的時間均一致,盡量縮短稱量時間.因此,將稱量瓶編號,預(yù)測稱量瓶 +濾紙重量（稱量瓶重量已知后,濾紙重量就在一個很小的范圍內(nèi)波動,可預(yù)測一盒濾紙的重量）,每次烘干、冷卻后按順序稱量.干燥器內(nèi)也是一個小環(huán)境,干燥劑也會逐漸吸收水分,由于干燥的試樣含有吸濕性物質(zhì),干燥的濾紙也會吸濕,應(yīng)將稱量瓶閉蓋冷卻、稱量,并在稱量時動作應(yīng)迅速.
測定 SS的稱量一般都較重,稱量用到的砝碼也多,質(zhì)量越大的砝碼其允許誤差也越大.在稱量時,如果要變更較大克組砝碼,而稱量的試樣重量又較輕,帶進(jìn)的誤差就較大.利用砝碼誤差可以相互抵消原理,同一樣品的多次稱量時,稱量瓶 +濾紙和稱量瓶 +濾紙 +試樣的稱量必須設(shè)法使用同一套（組）砝碼,并且使含試樣的稱量過程不更換質(zhì)量較大的砝碼,只變動質(zhì)量較小的砝碼,以減小可能存在的稱量誤差.
4 測定懸浮物的質(zhì)量控制
測定水中SS也可以使用質(zhì)控樣品控制被測水樣的測定條件.一般情況下,完成 SS測定的樣品都可以保存起來,作為室內(nèi)分析測試的質(zhì)控樣品使用.質(zhì)控樣品應(yīng)連同稱量瓶一起貯存于干燥器中,由于日常測定 SS的成分性質(zhì)復(fù)雜,不同成分的 SS,在相同重量、相同條件下烘干至恒重的時間往往不一致,因此在使用質(zhì)控樣時,應(yīng)選擇懸浮物的量相當(dāng),成分相同的已恒重過的質(zhì)控樣品.測定時,根據(jù)測定樣品的多少,選擇規(guī)定數(shù)量的質(zhì)控樣,在稱量瓶里將質(zhì)控樣濾紙和試樣用蒸餾水潤濕,隨機(jī)分散放入樣品中,以相同的條件烘干、冷卻、稱量,分析樣品是否處于受控狀態(tài)下測試,比較測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密性.
重量法測定水中 SS,要嚴(yán)格按照實驗規(guī)程操作,控制實驗條件.提報監(jiān)測結(jié)果時應(yīng)注明分析方法,使 SS測定結(jié)果符合準(zhǔn)確性、精密性和可比性的要求.