徐师大校园环境质量监测.doc

校园环境质量监测实习指导书（环境工程专业）徐州师范大学化学化工学院二一一年五月一、实验目的1使学生学会设计水质监测路线，确定水质监测项目，并对水质进行监测与评价。2使学生学会设计空气污染监测路线，确定空气监测项目，并对空气质量进行监测与评价。3使学生学会设计环境噪声监测路线，并对噪声进行监测与评价，绘制噪声污染图。4训练学生独立完成一项模拟或实际监测任务的能力、处理监测数据的能力以及综合分析和评价能力。二实验要求1要求学生理论联系实际，实地调查，每个学生都自己动手亲自制订方案，设计分析操作过程，处理实验数据，写出实验报告。2实事求是地报出监测数据，实验结果准确可靠。3选择的项目要能够反映监测区水环境质量以及空气环境质量，选择的采样、分析监测方式要科学合理。1、纪律要求：严格遵守实习单位的一切规章制度,不得迟到,早退.生病,办理急事需办理请假手续,并提交请假条.无故缺席者将严格处理.2、考勤：每日签到,由各组长负责考勤.实习结束时将考勤纪录上交带队教师.3、组长负责制：一般以一个实习单位为一组,每组选出一位组长.人数多的可增加一位副组长.组长负责每日考勤,每日向带队教师的工作汇报,及与实习单位的日常沟通与联络.三实验内容（一）校园水及污水监测1制订校园水及污水监测方案：对校园内污水及生活用水进行现场调查，对以下调查内容以表格或其他能清晰表达的方式加以记录。 学生食堂用水包括哪几部分，各部分水中含的物质大致情况，每天用水量。 调查校医院污水去向，排水量。 调查校园中各实验室的污水去向，排水量。 调查生活污水（教工住宅区、学生宿舍）的排水量。 调查校园内自来水用水量。 校园内地表水情况等。制订校园内水监测方案一览表，并确定监测项目。2校园水、污水监测及结果分析：水及污水的监测具体安排：全班同学分成几组，每组负责几个项目的测定，拿到监测项目后，每组同学做好采样前准备工作（标准溶液及其他试剂配制；采样仪器、采样时的保存剂等）。 学生亲自动手进行水样采集、保存和预处理以及分析测试。 水监测结果及分析：各项目分析监测及数据处理方法参看水和污水监测分析方法国家环保局编，也可参考环境监测（第三版）奚旦立主编或本实验指导书的有关内容。最后将结果汇总在表格中。3对校园内水及污水水质进行简单评价：校园的水及污水水质与国家相应标准比较，并得出结论；分析校园水及污水水质现状；提出改善校园水及污水水质的建议及措施。（二）校园空气质量监测1制订校园空气监测方案：对校园监测区进行现场调查，对以下调查内容以表格或其他能清晰表达的形式加以记录。 校园空气污染源、数量、方位、排出口的主要污染物及排放量、排放方式，同时了解所用原料、燃料及消耗量等。 校园周边空气污染源的类型、数量、方位及排放量。 校园周边的交通运输引起的污染情况、车流量。 监测时段内校园气象资料：风向、风速、气温、气压、降水量、日照时间、相对湿度等。 校园在整个城市中的位置。 校园区域划分：“居住区”、“教学区”、“实习工厂”及每个区的绿化情况。制订校园空气监测方案一览表，并确定监测项目。2校园空气监测及结果分析： 实施空气监测具体安排：全班同学分成几组，分别负责布设点上的采样及样品分析；空气采样前，试剂的准备、配制，并对采样仪器进行调试，查看采样器及采样点电源配备等情况，由学生自己安排完成。 空气采样时间及采样频率安排：监测实验过程中，空气采样至少连续三天，每天每个采样点采集34次样。采样情况记录以表格形式列出。空气监测结果及分析：样品采集完，按照规定立即进行分析，并对分析结果进行数据处理。各项目分析监测及数据处理方法参看空气和废气监测分析方法国家环保局编，也可参考环境监测（第三版）奚旦立主编或本实验指导书的有关内容。最后将结果汇总在表格中。3对校园的空气质量进行简单评价：找出本组各采样时段内不同的空气污染物的变化规律（同一天的不同时段及不同天的同一时段各污染物的浓度的变化趋势）；将校园的空气质量与国家相应标准比较得出结论；分析校园空气质量现状；找出出现目前校园空气环境质量现状的原因；提出改善校园空气环境质量的建议及措施。（三）校园噪声监测1校园噪声监测及数据处理： 实施噪声监测具体安排：全班同学分成几组，每组负责一个网点测量，并记录附近主要噪声来源和天气情况；整个校园的网点布设以及仪器准备，由学生自己安排完成。 噪声测量时间及测量频率安排：时间从8：0017：00，每一网点至少测量四次，时间间隔尽可能相同。数据处理：将各网点每一次的测量数据顺序排列，找出L10、L50、L90，求出等效声级Leq，再由该网点一整天的各次Leq值求出算术平均值，作为该网点的环境噪声评价量。数据处理方法可参考本实验指导书实验八“城市交通噪声监测”的有关内容。最后以Leq 值每5dB为一等级（如5155，5660，6165， 6670等）， 用不同颜色或阴影线绘制校园噪声污染图。2对校园的声环境质量进行简单评价：将校园的声环境质量与国家相应标准比较得出结论；分析校园声环境质量现状；提出改善校园声环境质量的建议及措施。四实验时间安排实验时间共两周。第一周前半周：制订校园内水及空气的监测方案。第一周后半周：水监测实施，获得监测结果，并写出水监测实验报告。第二周前半周：空气监测实施，获得监测结果，并写出空气监测实验报告。第二周后半周：噪声监测实施，获得监测结果，并写出噪声监测实验报告。（一）校园水环境监测方案1监测目的： 通过水环境监测实验，进一步让学生巩固课本所学知识，深入了解水环境监测中各环境污染因子的采样与分析方法、误差分析、数据处理等方法与技能。 通过对校园地表水、饮用水和污水的水质监测，以掌握校园内的水环境质量现状，并判断水环境质量是否符合国家有关环境标准的要求。 培养学生的实践操作技能和综合分析问题的能力。2水环境监测调查和资料收集：校园环境水样很多，有汇集在校园内的地表水，此外还有校园排放的污水。水环境现状调查和资料收集，除调查校园内水污染物排放情况外，还需了解校园所在地区有关水污染源及其水质情况，有关受纳水体的水质参数等。有关水污染源的调查可按表1进行。表1 水污染源调查污染源名称用水量/（t/d）排水量/（t/d）排放的主要污染物废水排放去向学生食堂校医院实验室教工住宅区学生宿舍校印刷厂 污水总排放口3水环境监测项目和范围： 监测项目：水环境监测项目包括水质监测项目和水文监测项目。校园水环境监测项目可以只开展水质监测项目。对于地表水，水质监测项目可分为水质常规项目、特征污染物和水域敏感参数。水质常规项目可根据校园内实验室、校办工厂、医院、生活区等排放的污染物来选取，敏感水质参数可选择受纳水域敏感的或曾出现过超标而要求控制的污染物。此外，还要结合地表水环境质量标准（GB 38382002）、污水综合排放标准（GB 89781996）、生活饮用水水质卫生规范（2001）确定水质监测指标，可按表2进行。表2 水质监测指标水质类别水质监测指标饮用水pHCr6+CdPbCuZnMnFeNO3-N总硬度.地表水pHCr6+CdPbCuZnDOCODCrBOD5NH3-N电导率污水pHCr6+CdPbCuZnSSCODCrBOD5NH3-N. 监测范围：如果校园内有湖泊（或人工湖），可直接在校园内湖泊取样监测。如果校园废水排入城市下水道，可在污水总排放口或污水排放口进行监测。4采样点布设、采样时间和频率、采样方法： 采样点布设：湖泊的采样点应尽可能覆盖污染物所形成的污染面积，并切实反映水域水质特征；如果校园排水是直接排入城市下水道，可以在校园污水总排放口或污水排放口进行采样布点，以了解其排水水质和处理效果。 采样时间和采样频率：监测目的和水体不同，采样的频率往往也不相同。对湖泊的水质调查34d，至少应有1d对所有已选定的水质参数采样分析。一般情况下，每天每个水质参数只采一个水样。对校园污水总排放口或污水排放口，可每隔23h采样一次。 采样方法：根据监测项目确定是混合（综合）采样还是单独采样。采样器需事先用洗涤剂、自来水、10%硝酸或盐酸和蒸馏水洗涤干净、沥干，采样前用被采集的水样洗涤23次。采样时应避免激烈搅动水体和漂浮物进入采样桶；采样桶桶口要迎着水流方向浸入水中，水充满后迅速提出水面，需加保存剂时应在现场加入。为特殊监测项目采样时，要注意特殊要求，如应用碘量法测定水中溶解氧，需防止曝气或残存气泡的干扰等。采样点、采样时间和频率、水样采集类型列于表3中。表3 采样点、 采样时间和频率、水样采集类型采样点采样时间采样频率/次/d水样类型（瞬时、混合、综合）总排污口食堂污水实验室污水学生生活污水校印刷厂污水校医院污水地表水饮用水5分析方法、数据处理与结果表示： 分析方法：按国家环保局规定的水和废水分析方法进行，可按表4编写。表4 监测项目的分析方法及检出下限序号监测项目分析方法检出下限/mg/L国标号1pH值玻璃电极法GB6920862DO碘量法0.2GB7489893CODcr重铬酸盐法5GB11914894BOD5五天培养法(稀释与接种法)2GB7488875NH3-N纳氏试剂比色法0.05GB7479876SS重量法GB11901897Cr6+二苯碳酰二肼分光光度法0.004GB7467878Cu原子吸收分光光度法0.05GB7475879Zn原子吸收分光光度法0.05GB74758710Cd原子吸收分光光度法0.001GB74758711Pb原子吸收分光光度法0.2GB74758712Mn原子吸收分光光度法0.05GB119118913Fe原子吸收分光光度法0.05生活饮用水检验规范（2001）14NO3-N酚二磺酸分光光度法0.02GB74808715总硬度配位滴定法0.01生活饮用水检验规范（2001） 数据处理：监测结果的原始数据要根据有效数字的保留规则正确书写，监测数据的运算要遵循运算规则。在数据处理中，对出现的可疑数据，首先从技术上查明原因，然后再用统计检验处理，经检验验证后属离群数据应予剔除，以使测定结果更符合实际。 分析结果的表示：可按表5对水质监测结果进行统计。表5 水质监测结果统计表采样点污染因子pHSSDOCODcrBOD5NH3-NCr6+Cu总排污口浓度/（mg/L）超标倍数食堂污水浓度/（mg/L）超标倍数实验室污水浓度/（mg/L）超标倍数GB 89781996三级标准值地表水（湖水）浓度/（mg/L）超标倍数GB 38382002 类标准值饮用水浓度/（mg/L）超标倍数 标准值（2001）6对校园内水及污水水质进行简单评价：校园的水及污水水质与国家相应标准比较，并得出结论；分析校园水及污水水质现状；提出改善校园水及污水水质的建议及措施。一、具体的监测方案1、人工湖周围环境示意图及描述2.布点示意图3、采样当天具体情况XX年X月X号 ：实地考察，了解周边环境。具体时间及天气状况：9点至14点 晴天 风力23级 考察人员： 现场拍的排污口等的照片：见尾页采样时间：待定采样频次：一次采样4、具体实施方案采样方法及水样类型（瞬时水样）和仪器的准备：A：采样方法： 采样器采样；主要沿湖的周边各明显可见排污口及两湖连通的两侧取样，另设几个随机取样点。具体采样点数目现场可能变动。B：水样类型： 瞬时水样C：水样采集量：每份在2升以上.D：所需器材：采水样器一个 水样贮存在矿泉水瓶及水壶（我们用6个水壶和18个小瓶的矿泉水瓶）（氧化还原电位计一个、PH计一个、电导仪一个、标签纸若干及记录笔、本各一个）E：具体水样采集方案：方案参考规则如下： 1、取样位置上取样点的布设： （1） 大、中型湖泊与水库：平均水深小于10m时，取样点设在水面下0.5m处，但距湖库底不应小于0.5m。平均水深大于等于10m时，首先应找到斜温层。在水面下0.5m及斜温层以下，距湖库底0.5m以上处各取一个水样。 （2） 小型湖泊与水库：平均水深小于10m时，水面下0.5m，并距湖库底不小于0.5m处设一取样点。平均水深大于等于10m时，水面下0.5m处和水深10m，并距底不小于0.5m处各设一取样点。 2、取样方法： （1） 小型湖泊与水库：如水深小于10m时，每个取样位置取一个水样；如水深大于等于10m时，则一般只取一个混合样，在上下层水质差距较大时，可不进行混合。 （2） 大、中型湖泊与水库：各取样位置上不同深度的水样均不混合水样采集方案：1：根据以下采样规则，我们所监测的水果湖属小型湖泊，水深多应不超过10米，故我们多数采样点采随机瞬时水样。2：对观测时发现的双湖桥处于水果湖与东湖交汇地段，水深较深，所以对4号和12号我们采取不同深度的水样。3：对可能污染较为严重的点（5、9、11号）我们也采用分层取样，每个点个取不同深度的水样，了解不同层位的污染状况。(实际采样过程中，由于我们没有船只仅在岸边取样，且部分水位相当的浅，导致以上三点不能分层取样，我们仅对它们取了一个随机深度的水样)4：对随机选取的除上诉点以外的7个点仅采用取一个深度的水样，具体深度现场确定。采样时间与采样频率的确定采样频率确定的一般原则：1 ：力求以最低的采样频率或取得最有代表性的样品2 ：充分考虑水体功能、影响范围以及有关的水文要素3 ：既要充分反应水体状况的需要又实际可行我们对每个监测点采取瞬时水样一次。确定在10号上午10点多取样。二、监测项目及使用的检测方法监测项目的选择：1:常规的测定项目（必测）：（1）:水质色度：通过色度粗略评价水质。（2)：水质PH值：分析水的酸碱度，使其与天然水质PH约6-9相比看污染状况。（3）：水质水温：水温是主要的水质理化指标，为必测项目。（4）：电导率：测水的导电能力，看水中的离子浓度大小，看无机污染程度。（5）：水质浊度：我们没有测水中具体悬浮物的量，通过浊度能给予一定的反映。2：选测指标：（1）：水中溶解氧（DO）。（2）：水中COD。由以上两指标可以反映水中有机物的污染状况，特别是监测水中还原性物质的污染状况。（3）：阴离子：（硫酸根离子、氯离子、碳酸根离子及碳酸氢根离子）（4）：水的总硬：（钙、镁）以上两指标阴阳离子与水的酸碱度等指标密切相关，通过这些反映无机污染状况。（5）：总磷（6）：硝酸盐氮和氨氮（7）五日生物化学需氧量经观察，水果湖的富营养化比较严重，监测氮磷及生物化学需氧量是我们必选的。具体各项指标的测定方法：（一）、常规指标的监测1、水质色度、透明度的测定（主要测定人员：毛官辉）对于色度的测定，由于试验条件的限制，我们没有在实验室测定，仅对其进行了现场观测描述。具体描述方法：根据现场取样时水体的颜色、透明度、水中悬浮物、水中垃圾状况等对水质的总的色度进行定性的描述。在实验室的测定方法：（因为这种方法较为复杂且不易观察，所以我们没有按这种方法做）原理：将样品用光学纯水稀释至用目视比较与光学纯水相比刚好看不见颜色时的稀释倍数作为表达颜色的强度，单位为倍。同时用目视观察样品，检验颜色性质：颜色的深浅(无色，浅色或深色)，色调(红、橙、黄、绿、蓝和紫等)，如果可能包括样品的透明度(透明、混浊或不透明)。用文字予以描述。结果以稀释倍数值和文字描述相结合表达。试剂：光学纯水。仪器：实验室常用仪器及具塞比色管、pH计。采样和样品:按上面具体水样采集方案实施，每个样品均测色度。测定： 分别取试料和光学纯水于具塞比色管中，充至标线，将具塞比色管放在白色表面上，具塞比色管与该表面应呈合适的角度，使光线被反射自具塞比色管底部向上通过液柱。垂直向下观察液柱，比较样品和光学纯水，描述样品呈现的色度和色凋，如果可能包括透明度。将试料用光学纯水逐级稀释成不同倍数，分别置于具塞比色管井充至标线。将具塞比色管放在白色表面上，用上述相同的方法与光学纯水进行比较。将试料稀释至刚好与光学纯水无法区别为止，记下此时的稀释倍数值。稀释方法：试料的色度在50倍以上时，用移液管计量吸取试料于容量瓶中，用光学纯水稀至标线，每次取大的稀释比，使稀释后色度在50倍之内。试料的色度在50倍以下时，在具塞比色管中取试料25mL，用光学纯水稀至标线，每次稀释倍数为2。试料或试料经稀释至色度很低时，应自具塞比色管倒至量筒适量试料并计量，然后用光学纯水稀至标线，每次稀释倍数小于2。记下各次稀释倍数值。结果的表示:将逐级稀释的各次倍数相乘，所得之积取整数值，以此表达样品的色度。同时用文字描述样品的颜色深浅、色调，如果可能，包括透明度。 2、水质PH值的测定（主要测定人员：胡忠霞 梁添凤）原理:pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成。在25，溶液中每变化1个pH单位，电位差改变为59.16毫伏，据此在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置仪器: 酸度计或离子浓度计。常规检验使用的仪器，至少应当精确到0.1pH单位，pH范围从0至14。如有特殊需要，应使用精度更高的仪器。玻璃电极与廿汞电极。样品保存:最好现场测定。否则，应在采样后把样品保持在04，并在采样后6小时之内进行测定。注意测定前先进行仪器校准：操作程序按仪器使用说明书进行。先将水样与标准溶液调到同一温度，记录测定温度，并将仪器温渡补偿旋纽调至该温度上。用标准溶液校正仪器，该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位。从标准溶液中取出电极，彻底冲洗并用滤纸吸干。再将电极浸入第二个标准溶液中，其pH大约与第一个标准溶液相差3个pH单位，如果仪器响应的示值与第二个标准溶液的pH（S）值之差大于0.1pH单位，就要检查仪器、电极或标准溶液是否存在问题。当三者均正常时，方可用于测定样品。样品测定:测定样品时，先用蒸馏水认真冲洗电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入样品中，小心摇动或进行搅拌使其均匀，静置，待读数稳定时记下pH值。 3、水质水温的测定 （主要测定人员：胡忠霞 梁添凤）从pH计上直接读出。4、电导率的测定：（主要测定人员：胡忠霞 梁添凤 黄冠恩）本应该在现场用仪器测定并记录数据。（我们组在取样时没有仪器，所以此指标为实验室测定）5、水质浊度的测定：（主要测定人员：胡忠霞 ）仪器品牌：我们准备将水样带回实验室用水质浊度仪测定，直接读出数（二）：化学指标的监测：1：水中溶解氧（DO）的测定：（主要测定人员：胡忠霞 梁添凤 ）考虑到方便快捷的原因，我们对溶解氧采用便携式溶解氧测定仪直接测量。也可以用下述化学方法测定：水溶解氧（DO）的测定碘量法测定（1）：原理测定水中溶解氧常用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法测定。其原理是：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应，释出游离碘。以淀粉作为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出的碘，却可计算出溶解氧的含量。反应式如下：MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4（白色）2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2( 棕色，即H2MnO3亚锰酸)MnO(OH)2+2KI+2H2SO4=I2+MnSO4+K2SO4+3H2OI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6（连四硫酸钠）（2）：仪器1 250ml溶解氧瓶或具塞试剂瓶2个。2 50ml滴定管2支。3 1ml移液管3支，25ml、100ml移液管各1支。4 10ml、100ml量筒各1个。5 250ml碘量瓶2个。（3）： 试剂3.1 硫酸锰溶液将MnSO44H2O 480g或MnSO42H2O 400g溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1000ml。 (此溶液中不能含有高价锰，试验方法是取少量此溶液加入碘化钾及稀硫酸后溶液不能变成黄色，如变成黄色表示有少量碘析出，即表示溶液中含有高价锰)。 Mn0+2I-+6H+=I2+Mn2+3H203.2碱性碘化钾溶液溶解350g氢氧化钠于300400ml蒸馏水中，冷至室温。另外溶解300g碘化钾于200ml蒸馏水中，慢慢加入已冷却的氢氧化钠溶液，摇匀后用蒸馏水稀释至1000ml（为强碱性溶液，腐蚀性很大，使用时注意勿溅在皮肤或衣服上)，如有沉淀，则放过夜后，倾出上清液贮藏于塑料瓶或棕色瓶中。3.3 浓硫酸比重1.84，强酸腐蚀性很大，使用注意勿溅在皮肤或衣服上。3.4 1淀粉指示液称取2g可溶性淀粉，溶于少量蒸馏水中，用玻璃棒调成糊状：慢慢加入(边加边搅拌)刚煮沸的200mL蒸馏水中，冷却后加入0.25g水杨酸或0.8g氯化锌ZnCl2防腐剂。此溶液遇碘应变为蓝色，如变成紫色表示已有部分变质，要重新配制。3.5 (1+1)硫酸溶液将浓硫酸(比重184)与水等体积混合。3.6 硫代硫酸钠溶液C(Na2S203)=0.025mol/L 称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2035H20)溶于煮沸放冷的蒸馏水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL。贮于棕色瓶中，使用前用重铬酸钾，C(1/6K2Cr207)=0.0250mol/L标准溶液标定，标定方法如下。于250ml碘重瓶中，加入l00ml蒸馏水和1g碘化钾，加入10.00ml 0.0250 mo1/L重铬酸钾标准溶液，5mL 2 mol/L(1/2 H2S04)，硫酸溶液，密塞，摇匀，于暗处静置5 min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1 ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪尽为止，记录用量。标定反应：K2Cr207+6KI+7H2S04=Cr2(S04)3+3I2+4K2S04+7H20 (硫酸铬，绿色) I2+2Na2S203=2NaI+Na2S406 (连四硫酸钠，无色) C=10.000.0250V式中：C硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L)V硫代硫酸钠溶液消耗量(ml)（5）： 实验步骤5.1 采样将取样管插入取样瓶（溶解氧瓶）底让水样慢慢溢出，装满后再溢出半瓶左右后，取出取样管，赶走瓶壁上可能存在的气泡，盖上瓶盖(盖下不能留有气泡)。5.2 溶解氧的固定用移液管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液（4.1），2ml碱性碘化钾溶液（4.2），盖好瓶盖颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至半瓶时，再颠倒混合一次，待沉淀物降到瓶底。5.3 碘析出轻轻打开瓶塞，立即用移液管插入液面下加入1.5ml(1+1)硫酸（4.5），小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。5.4 滴定取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠（4.6）滴定至溶液呈淡黄色，加lml淀粉溶液（4.4），继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠用量。（6）： 计算溶解氧（O2mg/L）=CV281000/100ff=V0/(V0-V1)式中：C硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）V2滴定时消耗硫代硫酸钠体积（ml）8氧（1/2，0）摩尔质量（g/mol）V0250（ml）V1加入MnSO4、碱性碘化钾的体积之和（ml）2：水中COD的测定（主要实验人员：毛官辉）微波消解法（1）、工作原理 采用硫酸一重铬酸钾消解体系，水样经微波加热消解后；过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵进行滴定，计算出CODcr值。 微波密封消解COD速测仪是用频率为2450MHz的电磁波(称为微波)能量来加热反应液的。在高频微波能的作用下，反应液分子会产生高速摩擦运动，使其温度迅速升高，另外还采用密封消解方式，使消解罐内部压力迅速提高到约203kPa，加快分解速度，大大地缩短了消解时间，与此同时还可以抑制氯离子被重铬酸钾氧化成氯气。另外，在测定时加入适量的硫酸汞作为掩蔽剂，可以测定高氯水中的COD。（2）、分析操作技术1.试剂的配制本试验及配制试剂用水均为电导率小于2s/cm的纯水。(1)重铬酸钾标准溶液 C(1/6K2Cr2O7)=0.2000mol/L 将重铬酸钾预先在120烘箱内烘2h，冷却至室温，置于干燥器内备用。准确称取9.806g溶于500ml水中，边搅拌边缓慢加入浓硫酸250ml，冷却至室温(一般情况下放置12h以上，避免灰尘落人)后，移入1000ml容量瓶中。转移过程中，防止重铬酸钾溶液外溅，用水冲洗2-3次，并完全转移至容量瓶中，慢慢摇动，使溶液充分混匀后稀释至995ml左右，再次冷却至室温后稀释至刻度，盖上瓶塞，摇匀。(2)试亚铁灵指示剂称取1.485g邻菲罗啉(C12H8N2H2O)放人烧杯中，加水30ml，温热至完全溶解，称取0.695g硫酸亚铁(FeSO47H2O)放入烧杯中加水溶解，移入邻菲罗啉溶液中混匀，用水稀释至100ml。(3)硫酸亚铁铵标准溶液C(NH4)2Fe(SO4)26H2O0.042mol/L称取16.6g硫酸亚铁铵溶于水中，加入20ml浓硫酸，待其溶液冷却至室温后，稀释到1000ml。临用前用重铬酸钾标准溶液标定。 标定方法：准确吸取5.00ml重铬酸钾标准溶液置于150ml锥形瓶中，用水稀释至30ml，加入5ml浓硫酸混匀，冷却后加2滴(约0.10m1)试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(ml)。其计算公式如下：C(NH4)2Fe(SO4)26H2O=(5.000.2000)/V式中：C为硫酸亚铁铵标准溶液 的浓度(mol/L)；y为滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)。(4)硫酸一硫酸银向1L硫酸中加入10g硫酸银，放置1-2天使之溶解并混匀，使用前小心摇动。(5)硫酸汞结晶或粉末。(6)COD小于50mg/L水样的溶液配制 对于COD小于50mg/L的水样，应采用0.100mol/L重铬酸钾标准溶液氧化，消解 后，采用0.021mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液回滴。2.测定步骤对于污染严重的水样，须经稀释后测定。稀释倍数的确定程序如下：选用体积1/10的样品和1/10的试剂，放入10mml50mm硬质玻璃管中，摇匀后，用酒精灯加热至沸腾后数分钟，溶液变成蓝绿色时，再适当少取样品，重复以上试验，直至溶液不变蓝绿色为止确定稀释倍数。取5.00ml水样置于消解罐中，准确加入5.00ml重铬酸钾标准溶液和5.00ml酸一硫酸银试剂摇匀，立即封盖并旋紧压密，防止低沸点有机物的逸出。在向消解罐加入试剂和水样时，一定要小心，避免破坏消解罐内壁光洁度，以免造成分析误差。然后将密封好的消解罐按照360/(n-1)(n为消解罐数目，其范围为312个)把玻璃转盘等距离分份，过转轴中点作等分半径线及，在R上距转盘边沿(r+2)cm截一点(r为消解罐底部外圆半径)，以此点为圆心、以r为半径作圆，准确地把(n-1)个消解罐放置于所作的小圆中，剩余的1个消解罐放置在以转轴中心为圆心、r为半径的圆中。放置完毕后，关紧炉门。通过一年多的试验证明，使用WMX-型微波密封消解COD速测仪，每次放置阶消解罐为宜，其放置方法如图1。图1消解罐放置位置图检查电源是否在22010V范围内。一般情况下，电源要经过稳压器。然后插入电源插座，接通电源，设置样品消解时间，样品消解时间设定如表1所示。首次使用微波消解COD快速测定仪时，应先做标准样品试验，若测定值系统偏低，应适当增加消解时间。系统偏高时，适当减少消解时间。表1消解时间设定表消解罐数(个) 3456789101112消解时间(min) 5678101112131415消解过程仪器时间仪表显示的时间会递减计数，至“0”即消解完成，发出鸣响。过2min后，在发出第二次鸣响时，将消解罐取出，冷却至室温将冷却后的消解罐倾斜旋开密封盖，把反应液转移到150ml三角锥瓶中，用水冲洗消解罐2-3次，同时冲洗密封盖2-3次并在三角锥瓶边沿轻敲，确保反应溶液完全转移到三角锥瓶中。随后加入2滴试亚铁灵指示剂，摇匀，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量，以同样的操作步骤，同样的试剂进行空白(以纯水代替水样)试验，按下式计算CODcr的值。CODcr(O2,mg/L)=(Vo-V1)C81000/V2式中：Vo为空白消耗硫酸亚铁铵的体积(ml)；V1为水样消耗硫酸亚铁铵的体积(ml)；V2为水样体积(ml)；C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)；8为1/2氧原子的摩尔质量(g/mol)。 另外，试验过程若不在玻璃转盘中心放置消解罐进行消解，仪器会发出叫声，不能正常工作。因此，每次应在转盘中心放置一个作为废弃样的消解罐，在试验时应特别注意。（3）、干扰离子的排除 水体中氯离子含量较高时，若不排除会给测定结果带来误差。加入一定量HgSO4(固体)掩蔽剂可以排除氯离子干扰。当样品中氯离子浓度大于30mg/L时，应加入HgSO4掩蔽剂。加入的方式是将一定量的HgSO4固体直接加入消解罐中充分与样品混匀，然后消解。加入量为硫酸汞与氯离子的质量比为10:1。3：离子色谱法测定阴离子（我们选测硫酸根离子、氯离子、碳酸根和碳酸氢根离子） 硫酸根离子测定：（主要实验人员：毛官辉）实验原理：在微酸条件下，加入过量的氯化钡溶液，使水样中的硫酸根离子和钡离子生成难溶的沉淀。剩余的钡在PH=10的介质中，以铬黑T作指示剂，用EDTA标准溶液进行滴定。水样中原有的钙、镁离子也将一同被滴定，其所消耗的滴定剂可通过在相同条件下滴定另一分未加沉淀剂的同体积水样而扣除。为使滴定的重点清晰，应保证式样中含有一定的镁，为此可用钡镁混合液作沉淀剂。由通过空白实验而确定加入的钡镁所消耗的滴定剂体积，减去沉淀硫酸盐后剩余的钡镁所消耗滴定剂的体积，即可计算出消耗于沉淀硫酸盐的钡量，进而求出硫酸盐的含量。仪器和试剂：锥形瓶 移液管 滴定管 电炉 PH=10的NH4CL缓冲溶液 K-B指示剂 EDTA标准溶液实验步骤：1.取5ml水样于10ml比色管中，加2滴盐酸溶液，加5滴氯化钡溶液，摇匀,观察沉淀生成情况，按表确定取样体积及钡镁混合液用量。（直接取用实验室已经制备好的钡镁混合液所以这一步骤省去）2.用移液管吸取25毫升水样放入锥形瓶中，加12滴1：1盐酸，加钡镁混合液5毫升，放在电炉上加热煮沸到水样体积约20毫升左右，冷却约10分钟，加入2.5毫升氨缓冲溶液，再加1滴铬黑T指示剂或K-B指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液变为蓝紫色，记录消耗EDTA标准溶液体积为。3. 空白实验：吸取25毫升蒸馏水于250 毫升锥形瓶中，加1：1盐酸12滴，加入5毫升钡镁混合液，再电炉上加热煮沸到蒸馏水体积约为20ml左右，冷却后加入2.5毫升氨缓冲溶液，加1滴铬黑T指示剂或K-B指示剂，方法同上，滴定完毕，记录EDTA标准溶液的毫升数计算：（mmol/l）=(mg/l)= mmol/l96.06其中：V1：所取水样消耗的EDTA体积；V2：蒸馏水消耗的EDTA体积；V3：测总硬时消耗的EDTA体积；V水：所取水样的体积；C：EDTA浓度； 氯离子测定：（主要实验人员：胡忠霞）仪器：棕色滴定管，锥形瓶，量筒，移液管等。 试剂： 10%K2CrO4 =0.01411mol/LNaCl标准溶液 c AgNO3=0.014mol/LAgNO3标准溶液实验步骤：(1) 取100mL水样(若Cl-含量高，可取适量水样用蒸馏水稀释至100毫升)置于干净的锥形瓶中，另取一锥形瓶加100mL蒸馏水做空白试验。(2) 如果水样的pH值在6.510.5范围时，可直接滴定，超出此东周的水样应以酚酞作指示剂，用稀HNO3或稀NaHCO3溶液调节至pH值8左右。(3) 加入1mL10%K2CrO4溶液，在不断摇动下用AgNO3标准溶液滴定至溶液橙红色刚刚出现为终点。记录消耗标准溶液的体积V AgNO3。同时吸取100mL蒸馏水于锥形瓶中，按上述方法做空白试验，消耗AgNO3溶液的体积为 V(AgNO3)计算公式：氯离子浓度（mg/l）=（V2-V1）C1000/V V1：蒸馏水消耗硝酸银的体积V2：水样消耗硝酸银的体积 V：水样的体积C：硝酸银与氯离子的换算 （3）碳酸根及重碳酸根离子的测定（主要测定人员：周浩 黄冠恩） 仪器和试剂：25mL酸式滴定管，锥形瓶，100mL量筒等。 C(HCl)=0.05mol/LHCl标准溶液，1%酚酞：称取1g酚酞溶于100mL95%乙醇溶液中，1%(m/V)甲基橙。 实验步骤： (1)取一定体积的水样于干净的锥形瓶中，加入酚酞指示剂并摇匀。当溶液呈红色时，用HCl标准溶液滴定至刚褪为无色，记录HCl标准溶液用量V(HCl)。若加酚酞指示剂后溶液无色，则不需用HCl标准溶液滴定，并接着进行下项操作。 (2)在向上述锥形瓶中加入23滴甲基橙指示剂并摇匀。继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色转变为橙色即为终点，记录共消耗HCl溶液的用量VHCl(继续消耗HCl标准溶液的体积：VHCl(2)= VHClVHCl(1)。 计算：（mg/L）=(mg/L)= 4、水中总硬度 钙离子的测定（主要实验人员：周浩 黄冠恩）原理：水的总硬度的测定一般采用络合滴定法，用EDTA标准溶液直接滴定水中Ca，Mg总量，然后以Ca换算成相应的总硬度单位。 Ca Ca 铬黑T滴定前 +铬黑T- Mg Mg铬黑T Ca Ca 铬黑T滴定中 +EDTA- Mg Mg铬黑 Ca Ca-铬黑T滴定终点 +EDTA- Mg Mg 铬黑T 实验步骤：（1） 总硬度的测定：将8瓶不同的水样分别用移液管吸25ml水样放入250ml对应编号的锥形瓶中，分别加入5ml氨缓冲，加一滴洛黑T指示剂，此时溶液呈玫瑰红色，立刻用EDTA标准溶液滴定，滴定至玫瑰红到蓝紫色，记录EDTA的用量。(2) Ca的测定：将8瓶不同的水样分别用移液管吸取25ml水样放入250ml对应编号的锥形瓶中，分别加入1ml15%NaOH溶液，加1滴铬黑T指示剂，然后用EDTA滴定，当溶液同玫瑰红色滴至蓝紫色为止，记录EDTA的用量。注意事项： (1): 开始滴定速度宜稍快，接近终点时应稍慢； (2): 当Mg2+含量较多时，Mg(OH)2会吸附Ca2+造成误差，可少取水样测定，亦可先通过预备试验，求出EDTA溶液的大致需要量，先加入比这个大致需要量少1mL的EDTA溶液于水样中，使大部分Ca2+先被配位，再加入NaOH溶液后进行测定，这样就可减少误差.计算公式：总硬度（mg/l）=c*V1*M（CaCO3分子量）*1000/V水 或 总硬度（m.mol/l ）=c*V *1000/V其中：C:EDTA的浓度；V1：消耗的EDTA的体积M：CaCO3分子量V水：水样的体积 5、水中总磷的测定 （主要实验人员：毛官辉 胡忠霞 梁添凤）原理:在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。试剂：硫酸(H2SO4 )，密度为1.84gmL。 硝酸(HNO3 )，密度为1.4gmL。 高氯酸(HClO4 )，优级纯，密度为1.68gmL。 硫酸(H2SO4 )，11。 硫酸，约c(1/2H2SO4)1mo1L：将27mL硫酸(3.1)加入到973mL水中。 氢氧化钠(NaOH)，1mo1L溶液：将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 氢氧化钠(NaOH)，6mo1L溶液；将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 过硫酸钾，50gL溶液：将5g过硫酸钾(K2S2O8 )溶解干水，并稀释至100mL。 抗坏血酸，100gL溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6 )于水中，并稀释至100mL。（此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。） 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵(NH4)6Mo7O244H2O于100mL水中。溶解0.35g酒石酸钾钠于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。(此溶液贮存于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。) 浊度一色度补偿液：混合两个体积硫酸和一个体积抗坏血酸溶液。使用当天配制。 磷标准贮备溶液：称取0.21970.001g于110干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾KH2PO4)，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水、加5mL硫酸用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含50.0g磷。(本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。) 磷标准使用溶液：将10.0mL的磷标准溶液转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0g磷。(使用当天配制。) 酚酞，10gL溶液：0.5g酚酞溶于50mL95乙醇中。仪器:9支锥形瓶、50mL具塞(磨口)刻度管、 分光光度计。 （注：所有玻璃器皿均应用稀盐酸或稀硝酸浸泡。）采样和样品：采取25mL水样后加入1滴硫酸调节样品的pH值，使之低于或等于1，或不加任何试剂于冷处保存。 （注：含磷量较少的水样，不要用塑料瓶采样，因易磷酸盐吸附在塑料瓶壁上。） 试样的制备：取 25mL样品于具塞刻度管中。取时应仔细摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。如样品中含磷浓度较高，试样体积可以减少。分析步骤： 空白试样：按的规定进行空白试验，用水代替试样，加入与测定时相同体积的试剂。 测定: 1.消解：我们采用过硫酸钾高压蒸汽消解的方法：过硫酸钾消解：向(5.2)试样中加4mL过硫酸钾(3.8)，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定)，放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器(4.1)中加热，待压力达1.1kg/cm2，相应温度为120时、保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后，取出放冷。然后用水稀释至标线。 注：如用硫酸保存水样。当用过硫酸钾消解时，需先将试样调至中性。上诉方法比硝酸-高氯酸消解的方法简单，更易于操作，所以在实验室我们采用了过硫酸钾消解的方法。下面的方法未采用，仅做参考：硝酸-高氯酸消解：取25mL试样(5.1)于锥形瓶中，加数粒