工业废水检测包含的主要污染物指标及检测方法

工业废水是工业生产过程中产生的含污染物废水，涵盖化工、电镀、纺织、造纸等多个行业。若未经有效处理排放，会导致水体缺氧、富营养化、重金属富集等问题，严重威胁生态系统与人类健康。工业废水检测是污染管控的核心环节，其中污染物指标的选择与检测方法的应用直接决定了治理方案的有效性。本文将系统梳理工业废水检测中主要的污染物指标，及其对应的标准检测方法与实用要点，为环境监测、企业自检等场景提供参考。

化学需氧量（COD）：反映有机物污染的核心指标

化学需氧量（COD）是工业废水检测中最基础的综合性指标，指一定条件下强氧化剂氧化水中还原性物质（主要为有机物）所需的氧化剂总量，结果以氧的mg/L表示。它直接反映水中有机物的污染程度——COD值越高，说明废水对水体溶解氧的消耗能力越强，对水生生态的威胁越大。

COD超标的废水进入自然水体后，会快速消耗溶解氧。例如，某造纸厂排放的高COD废水（可达数千mg/L）流入河流，会导致下游几公里内的鱼类因缺氧死亡；未被分解的有机物还会滋生厌氧菌，产生硫化氢、甲烷等恶臭气体，破坏水体感官性状。

重铬酸钾法是COD检测的国家标准方法（GB 11914-89）。操作时，先在水样中加入过量重铬酸钾标准溶液、浓硫酸和硫酸银催化剂（促进有机物氧化），加热回流2小时使反应完全；冷却后，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，通过消耗的试剂体积计算COD值。该方法准确性高，但耗时较长（约3小时），适合实验室精确检测。

快速消解分光光度法（HJ/T 399-2007）则解决了经典方法的效率问题。它将样品与试剂置于密闭消解管中，在165℃下加热15分钟完成消解；随后利用分光光度计测定反应液中Cr³⁺的浓度，通过校准曲线直接读取COD值。这种方法试剂用量仅为经典方法的1/10，检测时间缩短至30分钟内，广泛应用于企业日常自检。

生化需氧量（BOD）：衡量生物可降解有机物的关键参数

生化需氧量（BOD）与COD同为有机物指标，但侧重“生物可降解性”——指微生物分解水中有机物所需的溶解氧量，通常以5天内的耗氧量（BOD5）作为检测指标（20℃下培养5天）。若COD高但BOD5低，说明废水中的有机物难以被生物降解（如工业染料、塑料助剂），需采用高级氧化等工艺处理。

BOD5的危害更贴近自然降解过程。例如，某纺织厂排放的印染废水，COD虽高但BOD5仅为COD的10%，说明其中的偶氮染料难以被微生物分解，若直接排入河流，会长期积累导致水体持续恶化。

稀释接种法是BOD5检测的标准方法（GB 7488-87）。操作时，先根据水样COD值估算稀释倍数（确保培养后溶解氧减少2-4mg/L），向稀释后的水样中加入经驯化的微生物接种液；随后将水样密封置于20℃恒温培养箱中培养5天，测定培养前后的溶解氧差值计算BOD5值。该方法符合自然过程，但需5天等待时间，对实验室环境要求高。

微生物电极法（HJ/T 86-2002）是快速检测BOD的新技术。利用固定化微生物膜作为敏感元件，当水样中的有机物与微生物反应时，会消耗溶解氧导致电极电势变化；电势变化量与BOD值成正比，可在15分钟内得出结果，适合应急监测和在线监控。

悬浮物（SS）：表征水中不溶性固体的直观指标

悬浮物（SS）是指水中不能通过0.45μm微孔滤膜的固体物质，包括泥沙、纤维、浮游生物等。它是工业废水的“可见污染”——废水外观浑浊、有沉淀物，往往意味着SS超标。

SS的危害主要体现在物理层面：例如，某钢铁厂的冷却废水含大量氧化铁悬浮物，排入管网后会沉积在管道内，导致管径缩小、流速减慢；进入河流后，会覆盖河床，影响水生植物的光合作用，导致底栖生物死亡。

重量法是SS检测的标准方法（GB 11901-89）。操作极为直观：取一定体积的水样，用预先烘干至恒重的微孔滤膜过滤；将滤膜连同截留的悬浮物放入103-105℃烘箱中烘干2小时，冷却后称重；两次重量差即为悬浮物的质量，再除以水样体积得到SS浓度（mg/L）。

实际检测中，若废水含大量油脂（如餐饮废水），需先用石油醚萃取去除油脂后再过滤，避免滤膜粘连；对于高浓度SS废水（如造纸黑液），需先稀释后再过滤，避免滤膜堵塞。

氨氮：水体富营养化的重要诱因

氨氮主要来自化肥生产、屠宰、养殖等行业，以游离氨（NH3）和铵离子（NH4⁺）的形式存在，pH越高，游离氨比例越大，毒性越强。它是水体富营养化的重要诱因——氨氮充足时，会促使藻类大量繁殖，形成“水华”。

氨氮的危害案例常见：某化肥厂排放的高氨氮废水（可达数百mg/L）流入湖泊，导致藻类爆发，藻类死亡后分解消耗溶解氧，鱼类大量死亡；同时释放的藻毒素（如微囊藻毒素），威胁饮用水安全。

纳氏试剂分光光度法是氨氮检测的标准方法（GB 7479-87）。原理是氨与纳氏试剂（碘化汞和碘化钾的碱性溶液）反应生成黄棕色络合物，在420nm波长下测定吸光度。该方法灵敏度高（最低检出限0.025mg/L），但需去除干扰物质：余氯用硫代硫酸钠去除，重金属离子用酒石酸钾钠络合。

水杨酸分光光度法（HJ 536-2009）适合低浓度氨氮检测。原理是在碱性条件下，氨与水杨酸、次氯酸钠反应生成蓝色络合物，在697nm波长下测定。该方法抗干扰能力更强，适合复杂废水（如印染、电镀废水）。

总磷：触发水体富营养化的“催化剂”

总磷是指水中所有含磷化合物的总量，包括正磷酸盐、焦磷酸盐、有机磷。它是水体富营养化的“限制因子”——即使氨氮充足，若总磷不足，藻类也无法大量繁殖；反之，总磷超标（超过0.02mg/L）会快速触发富营养化。

工业废水中的总磷主要来自化工（如磷肥生产）、纺织（如阻燃剂）行业。例如，某洗涤剂厂排放的废水含大量聚磷酸盐（软水剂），总磷可达数十mg/L，流入河流后导致藻类爆发，水质恶化。

钼酸铵分光光度法是总磷检测的标准方法（GB 11893-89）。操作分为消解和测定两步：先用过硫酸钾消解水样，使所有含磷化合物转化为正磷酸盐；然后在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼蓝，在700nm波长下测定吸光度。

对于含高浓度有机物的废水（如食品废水），消解时需增加过硫酸钾用量或延长消解时间，确保有机磷完全转化；若水样含大量铁离子（如电镀废水），需加入抗坏血酸还原铁离子，消除干扰。

重金属：具有累积毒性的优先控制污染物

工业废水中的重金属主要来自电镀、冶炼、电池生产等行业，常见的有汞、镉、铬、铅、砷（类金属）。这些物质具有“三致”（致癌、致畸、致突变）性，且在环境中难以降解，会通过食物链逐级富集——例如，水中的汞经浮游生物→小鱼→大鱼→人体，浓度可放大数万倍。

汞的毒性最强，某汞矿冶炼厂排放的废水含汞0.1mg/L，流入河流后被鱼类吸收，当地居民长期食用这种鱼，出现手脚麻木、语言障碍等水俣病症状。镉会破坏肾脏功能，引发骨痛病；六价铬具有强氧化性，对皮肤和黏膜有腐蚀性，且致癌。

汞的检测用冷原子吸收分光光度法（GB 7468-87）：将水样中的汞离子用氯化亚锡还原为汞蒸气，用载气带入原子吸收分光光度计，汞蒸气对253.7nm的紫外光有强烈吸收，吸光度与汞浓度成正比。该方法灵敏度极高（最低检出限0.0001mg/L）。

镉的检测用原子吸收分光光度法（GB 7475-87）：火焰法适合浓度较高的镉（≥0.1mg/L），石墨炉法适合低浓度镉（≤0.01mg/L），灵敏度比火焰法高100倍以上。六价铬用二苯碳酰二肼分光光度法（GB 7467-87）：酸性条件下，六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，在540nm波长下测定。

pH值：反映水质酸碱特性的基础指标

pH值是工业废水的基础指标，范围为0-14——pH<7为酸性，pH>7为碱性。工业废水的pH值通常偏离中性：电镀废水呈酸性（pH 2-4），造纸黑液呈强碱性（pH 12-14）。

pH值的危害明显：酸性废水会腐蚀管网和设备，杀死水生生物；碱性废水会导致重金属沉淀，影响水生植物光合作用。例如，某硫酸厂排放的酸性废水（pH 2）流入河流，导致下游鱼类的鳃组织被腐蚀，无法呼吸，大量死亡。

玻璃电极法是pH值检测的标准方法（GB 6920-86）。利用玻璃电极（指示电极）和饱和甘汞电极（参比电极）组成原电池，电池电动势与水样pH值成正比。操作时，先将电极用标准缓冲溶液校准，然后插入水样中直接读取pH值。该方法快速准确，适合现场检测。

实际检测中，需注意电极维护：玻璃电极膜易碎，使用前需浸泡在蒸馏水中活化24小时；若水样含大量油污，需先用滤纸吸去表面油污，避免电极污染。

石油类：影响水体氧交换的“隐形屏障”

工业废水中的石油类包括矿物油、动物油、植物油，主要来自石油化工、机械加工等行业。它在水中形成油膜，阻碍空气与水体的氧交换，导致溶解氧下降；同时，油膜会黏附在水生生物体表，影响其呼吸和运动。

石油类的危害案例常见：某加油站泄漏的汽油流入地下水，导致周边井水有强烈油味；某机械加工厂排放的含油废水（石油类浓度50mg/L）流入河流，形成1-2cm厚的油膜，下游鱼类因缺氧死亡。

红外分光光度法是石油类检测的标准方法（GB 3838-2002附录O）。原理是利用石油类在红外区（2930cm⁻¹、2960cm⁻¹、3030cm⁻¹）的特征吸收——这三个波长分别对应CH2、CH3、芳香环的C-H键振动。操作时，用四氯化碳萃取水样中的石油类，然后用红外分光光度计测定吸光度。

该方法能区分石油类和动植物油（动植物油在3030cm⁻¹处无吸收），准确性高，已逐渐取代传统的重量法（操作繁琐，无法区分油类）。

阴离子表面活性剂：导致水质发泡的常见污染物

阴离子表面活性剂主要来自洗涤剂、纺织助剂等行业，最常用的是线性烷基苯磺酸钠（LAS）。它难降解，会在环境中累积，导致水质发泡——废水进入水体后，产生大量持久泡沫，影响氧交换和景观。

某纺织厂排放的废水含LAS 20mg/L，流入河流后形成大量白色泡沫，覆盖水面达数百平方米，严重影响景观和水生生物。泡沫还会吸附重金属、有机物，延长其在环境中的停留时间。

亚甲蓝分光光度法是阴离子表面活性剂检测的标准方法（GB 7494-87）。原理是酸性条件下，阴离子表面活性剂与亚甲蓝（阳离子染料）反应生成蓝色络合物；用氯仿萃取后，在652nm波长下测定吸光度。该方法灵敏度高（最低检出限0.05mg/L），选择性好。

检测时需去除干扰物质：蛋白质、腐殖质用液氯氧化去除；阳离子表面活性剂（如洁尔灭）用阳离子交换树脂去除，避免与阴离子表面活性剂结合降低检测结果。