《感官性状指标测定》PPT课件.ppt

第三章 一般理化检验指标,第一节 水温,一、概述 1. 基本概念及影响因素 水温即水体温度，水温是重要的感观性状指标之一。 对于地表水而言，影响水温的因素主要是气温和热污染，其它还受日照、水体深度、水体类型有关 。 对于某一地区的地下水或泉水，其温度则比较恒定。 2. 卫生学意义 （1）判断水体是否受到热污染； （2）为某些水质指标提供参考依据； （3）为卫生评价提供参考依据。,3. 卫生标准 我国农田灌溉水质标准规定水温35 ；地表水环境质量标准规定人为造成的环境水温变化应限制为：周平均最大温升1 ，周平均最大温降2 。（教材错误，标准中并无季节限制，可参考本教材附录2.1 P213）,二、测定方法,水温是现场测定项目之一，如水层较浅，只测表层水温，水层深应分层次测定。,常用的测量仪器有水温计和颠倒温度计，前者用于地表水、污水等浅层水温的测量，后者用于湖库等深层水温的测量。此外，还有热敏电阻温度计等。,（一)水温计法： 适用于测量水的表层温度。,1将水温计投入水中至待测深度，感温5 min后，迅速提出水面并读取温度值。从水温计离开水面至读数完毕应不超过20 s。当气温与水温相差较大时，尤应注意立即读数，避免受气温的影响。必要时，重复插入水中，再一次读数。 2注意事项 当现场气温高于35 或低于-30 时，水温计在水中的停留时间要适当延长，以达到温度平衡； 在冬季的东北地区读数应在3 s内完成，否则水温计表面形成一层薄冰，影响读数的准确性。 若不能直接读数，可在采样器中测定，水样体积不少于1 L。把水样采集后测定可能发生水样与环境热交换。,(二) 深水温度计：适用于水深40m以内的水温的测量。 测定步骤与表层水温的测定相同,(三)颠倒温度计法：适用于测量水深在40m以上的各层水温。 测定步骤可以参考厂家说明书。,（四）热敏电阻温度计 根据半导体热敏电阻随温度变化的原理制作的热敏电阻探头,外接电源形成回路，将电阻值的变化转换成温度。当温度升高时，电热调节器（温度计的探测器）所探测到的电流会増加，电阻会减少。 由于热敏电阻温度计对温度的变化反应灵敏，能够及时测定水体温度，因此常用于水温的连续测定。,3注意事项,水温计或颠倒温度计应用标准温度计进行定期校核。 在现场测水温的同时应进行气温测定，同时避免阳光直射。 水温测定时应至少准确至0.5 。 必须采集水样测水温时，则取水量不少于1L。,第二节 臭和味,一、概述 1. 基本概念及影响因素 臭和味是人的嗅觉和味觉对化学物质的一种感觉或体验。自然界中清洁的水是无臭无味的，只有当水中含有杂质并达到一定浓度时才产生臭和味。在未明原因之前，有异臭和异味的水一般不宜饮用。 一般来说，引起臭的污染物主要是有机物，水中味道则主要受无机盐类的影响 。 异臭异味来源： （1）动植物或微生物的代谢产物； （2）有机物的腐败分解； （3）溶解了某些气体或盐类； （4）工业废水中的杂质； （5）消毒余氯过多。,2007年初夏的无锡，太湖蓝藻大面积暴发，人们一觉醒来发现自来水管中喷出的水带着刺鼻的气味，无法使用。中国科学院生态环境研究中心杨敏研究员在科学杂志的“来信”栏目中明确指出此次无锡自来水出现的嗅味与一种称为“二甲基三硫”的物质有关。,据介绍，2014年3月，兰州市自来水曾暂时出现异味情况，中科院环境生态研究所对这一现象进行深入研究，研究结果表明，导致异味的原因是，北方冬季天冷，水面结冰，藻类、植物枯叶等被冰封住，经过土层变化产生反应，释放出异味。3月份天气转暖，冰雪融化，气味随水流进河道，造成自来水短期出现异味，但自来水水质各项指标符合国家标准。,2. 卫生学意义 判断水可否适于饮用； 水有异臭异味是水质不良的标志之一； 检验水的臭和味可以初步判断污染物的性质和类别，同时对水处理效果及追查污染源具有意义。,3. 卫生标准 国家水质卫生标准规定：生活饮用水不得有异臭异味。,二、测定方法 水中的嗅和味难以用数量来表示，一般是经感观判断，以文字描述其性质并按照强度等级标准评价强度。,3.1 臭和味的强度等级,1定性描述法 定性描述法是依靠人的嗅觉和味觉对水中的臭和味进行检验的一种方法，分冷法和热法。 冷法为常温下（20），取100ml水样置250ml三角瓶中，振荡后从瓶口闻其臭，然后，取少量水放入口中（切勿咽下）尝水的味道，用文字记录臭和味的性质或类别，再按表3-1记录其强度等级。 热法是将上述三角瓶内水样加热至开始沸腾， 立即取下三角瓶，稍冷后（约60）嗅气和尝味，同冷法作好记录。,2嗅（味）阈法（稀释倍数法）,用无臭水将水样稀释至分析人员刚刚嗅到或尝到臭味时的浓度， 称为（味）阈浓度，其稀释倍数称为嗅味阀值。 嗅（味）阈值(水样ml + 稀释水ml)/水样ml 测定时用文字记录臭和味的性质，以嗅(味) 阈值表示嗅和味的强度。,3.注意事项, 臭和味的强度不仅与水中杂质含量有关，同时受分析人员的嗅觉和味觉敏感度的影响。在对臭和味作定性描述测定时应注意，五人以上同时测定，以多数人的测定结果为准；检测人员无相关的疾病(如感冒，口腔炎，鼻炎等)；在检测前半小时停止进食(特别是烟酒和刺激性食物)及化妆；工作时间以不引起嗅觉和味觉疲劳为准， 测臭（味）水样要用具塞玻璃瓶采集并尽快分析。如需保存，则至少采集500 ml于水样瓶并充满，4冷藏，6 h内测定。 无臭水经无臭水发生器制备； 注意安全，有毒有害的生活污水和工业废水不能用口检验； 检测顺序从稀到浓；实验室无任何干扰。 由于嗅觉受味觉影响，所以检测时先测定气味、后测定口感。 嗅阈值随温度而变，报告中必须注明检验时的水温。,第三节 色度,一、 概述 基本概念及影响因素 色度是指水中的溶解性的物质或胶体物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。淡黄色：腐殖质 当天然水受到污染，常因杂质不同而呈不同的异色。 如：絮凝铁-红褐色；溶解铁-红棕色；锰盐-暗黑色；铜盐 -蓝色 由悬浮物和溶解性物质共同表现出来的颜色，称为表色（apparent color）；由悬浮物质产生的颜色称为假色（false color）；溶液状态物质所产生的颜色称为真色（true color）。 水质理化检验通常只测定真色，测定前必须将水样中的悬浮物除去。,2. 卫生学意义 有颜色的水令人厌恶而不愿饮用; 水体有颜色会减弱水体透光性，影响水生生物的繁殖和生长; 影响某些工业用水，使一些轻工业产品如食品、造纸、 纺织、饮料等产品质量降低； 水色的净化很困难。 因此，当发现水中有颜色时，应查清来源。,3. 卫生标准 我国水质卫生标准多规定色度15度，并不得呈现其它异色。,二、测定方法,方法选择 水样色度的测定方法有铂钻比色法、铬钴比色法和稀释倍数法。 测定较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的色度，用铂钴标准比色法（铬钴比色法），以度数表示结果。此法操作简单，标准色列的色度稳定，易保存。 对于色度很深、不具黄色色调的水样，如工业废水和受工业废水污染的地表水，可用文字描述颜色的种类和深浅程度，并以稀释倍数法测定色的强度。,1铂钴比色法：以氯铂酸钾和氯化钴为标准比色测定，测定结果用度表示。 2铬钴比色法：以重铬酸钾和硫酸钴为标准比色测定，测定结果用度表示。 无论用铂钴比色法还是用铬钴比色法测定，均只能测定较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的色度。 3稀释倍数法：对于色度很深、不具黄色色调的水样，如工业废水和受工业废水污染的地表水，可用文字描述颜色的种类和深浅程度，并以稀释倍数法测定色的强度。 首先用文字记录水样颜色的种类。以蒸馏水对照，然后用蒸馏水对水样进行稀释，以刚好看不见颜色时的稀释倍数，表示水样色度的测定结果。,二、测定方法,4. 注意事项,如水样浑浊，则放置澄清，亦可用离心法或用孔径为045m滤膜过滤以去除悬浮物。但不能用滤纸过滤，因滤纸可吸附部分溶解于水的颜色。 如果样品中有泥土或其它分散很细的悬浮物，虽经预处理而得不到透明水样时，则只测“表观颜色”。 pH值对色度有较大影响，因此在测定色度的同时应同时测定水样的pH值。（一般pH值高时往往水体颜色加深）,第四节 浑浊度,一、 概述 基本概念及影响因素 浑浊度（turbidity）表示水因含悬浮物质和胶体物质而呈浑浊状态，造成透过水的光线被散射或光线通过受阻的程度。 浑浊度是表示水样浑浊程度的量度，反映的是悬浮颗粒对光的散射和透射的特性，它不仅和悬浮物在水中的含量有关，而且和悬浮物颗粒大小、形状、折光率、入射光波长有关。,2. 卫生学意义 影响水体感官； 浑浊度对饮用水中的生物有明显影响。 悬浮物颗粒，特别是含有机成分或腐殖质成分的颗粒，具有较强的吸附能力，它们能吸附水中的有害成分，因此，饮用浑浊度高的水会给人体健康带来危害。 水的浑浊度高，所含杂质的量就多，浑浊度又可作为了解污染程度的主要污染指标之一。 简单的混凝、沉淀及过滤均可降低浑浊度。因此浑浊度又可用来评价水净化处理的效果。,3. 卫生标准 我国生活饮用水卫生标准规定：混浊度不超过1 NTU（ Nephelometry Turbidity Unit ,NTU），特殊情况下不超过5度(NTU) 。,二、样品采集和保存,测定水样浑浊度时，可用玻璃瓶或聚乙烯瓶采样，采样后应尽快测定。 如果必须贮存，应避免与空气接触，并加5氯化汞溶液防腐，在4的暗处冷藏，但不得超过24h。 测试前要激烈震摇水样并恢复到室温。 为了保证结果的准确性，测定前不应改变水样的pH值。,三、测定方法,1硅藻土标准比浊法 最低检测浓度为l度 2. 福尔马肼标准散射比浊法Formazine spectro photometry : 本方法的最低检测混浊度为0.1 NTU。 基本原理：在相同条件下用福尔马肼标准混悬液散射光的强度和水样散射光的强度进行比较，散射光的强度越大，表示浑浊度越高。 福尔马肼标准溶液：分别量取5.0 ml 1硫酸肼(NH2)H2S04溶液和5.0 ml 10%六亚甲基四胺溶液，混匀，在253 条件下放置24 h后，生成大小不一的白色高分子聚合物福尔马肼（Formazine）。用无浊度水定容至100 ml，混匀，此标准溶液混浊度为400 NTU。浑浊度为400度的标准液可保存1月(在冰箱中甚至可以保存半年)，浑浊度为5100度的标准液在1周内无改变。,将蒸馏水通过孔径为0.2m的薄膜滤片制得，用滤过水淋洗收集用的烧瓶至少两次，并弃去其后的200mL。 注：使用蒸馏水而不用去离子水，是为了减少离子交换纯水中有机物及细菌对测定的影响。,无浊度水的制备方法,四、 注意事项,硫酸肼具致癌性，避免吸入、摄入或与皮肤接触！,福尔马肼的生成温度最好控制在253。温度5无聚合物生成，反应温度在1237范围内，对(福尔马肼)浑浊度的生成没有明显的影响。但是反应温度低，混悬液容易被玻璃器皿吸附，温度过高，可引起高浊度的标准值下降。硫酸肼与六次甲基四胺反应的时间至16 h已接近完成，反应24 h生成物的浑浊度达最大值，在2496h无差异。, 浑浊度大于40 NTU时，水样经无浊度水稀释后测定；, 水样必须新鲜，必要时加入5HgCl2作为防腐剂保存水样。,第五节 电导、电导率和蒸发残渣,1 电导 conductivity 水是良好的溶剂，自然界的水体中总含有一定量的无机盐，多数无机盐类是以离子状态存在的，是电的良好导体，其导电能力的强弱叫电导。 电导是电阻的倒数，即L1/R，电导的单位为S，在水分析中常采用微西门（S）。 测定电导可以检验天然水中可溶性矿物质的总浓度，以此来反映水受矿物质污染的程度。,2. 电导率,电解质溶液是一种导体，它也遵守欧姆定律。在一定温度下，一定浓度电解质溶液的电阻R()与电极间距离l (cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即R=lA，电导(L)是电阻的倒数，则L=1/R=KAl，K为电导率，电导率是电阻率的倒数。 电导率定义为：截面积为1 cm2、高度为1cm的水柱所具有的电导能力，单位为S/cm或S/cm。,对于一个电极而言，两电极间的距离l和电极的面积A是固定不变的，所以，l/A为一常数，叫电极常数，以Q表示，因此电导率K为给定的电极常数Q和两极间溶液电阻R的比值，即：K=Q/R。（R=Q, K=1/,所以K=Q/R）,对于任一电极，不同电极的l/A即Q为一变量，因此同一溶液经不同电极测定，所得的R和L也为一变量值。但是Q/R为一常数，即电导率K，所以实际工作中以测定电导率作为评价水体被矿物质污染的指标。,L=K*(A/l) ,因此，K=L*(l/A)=(l/A)/R,水中 常见离子的电导率（离子浓度为1mg/L）,2蒸发残渣,一定体积的水样在一定温度下蒸干，烘烤所得到的固体物质的总量叫蒸发残渣，简称残渣。水中残渣可分为非滤过性残渣和滤过性残渣。 将水样用一定的过滤器过滤，悬浮固体可被滤器阻留的这部分残渣叫非滤过残渣（non-filtrable residue）； 滤过性残渣(filtrable residue) 是指水样经过过滤后，滤液中所得的蒸发残渣。滤过性残渣主要为无机盐类和少量的有机物，它不仅包括溶解性物质，而且还包括一些不溶解的固体微粒和微生物，这部分残渣又叫溶解性总固体(total dissolved solid,TDS) 。,3. 卫生标准 饮水中溶解性总固体过多，就会有异味，刺激胃肠道，引起腹痛、腹泻，导致体内结石等，危害人体健康；在工业用水、废水的处理工艺和设备的设计与管理中检测残渣具有重要意义。但是如果溶解性总固体含量很低时，水会变得淡而无味。我国规定生活饮用水的溶解性总固体标准为1 000 mg/L。,二、测定方法,溶解性总固体测定的标准方法为重量法。 先将水样经中速定量滤纸或0.45 m滤膜或滤器过滤后，收集滤过水，在一定温度下烘干至恒重，称量所得固体残渣的重量。测量方法有105 和180 烘干两种。以蒸发皿的增重量除以水样体积，即可得出水样溶解性总固体的含量。,三、注意事项,1. 溶解性总固体的测定结果与烘干温度密切相关。残留物在105 烘干时不仅保留结晶水，还可能保留一些机械性吸着水，一般有机物损失较少。采用180 烘干时，可得到较为准确的结果。 2.当水样的溶解性总固体中含有较多的CaCl2、Ca(NO3)2、MgCl2、Mg(NO3)2时，由于这些化合物具有很强的吸湿性而使恒重困难，可在水样中加入适量的碳酸钠固体或溶液加以改善，而且在称重时迅速操作。 3. 溶解性总固体的测定结果与烘干时间有关，应慎重选择并控制时间。 4.恒重常指连续两次干燥后的质量差在0.2 mg以下，而本方法中则规定为不超过0.4 mg。,第七节 硬度,一、基本概念及影响因素 早期水的硬度是用水沉淀肥皂的能力来衡量的，现在常把硬度规定为水中存在的多价阳离子的总和，如钙、镁、铁、铝、锌、锰等 。,当水体受污染小的情况下，铁、铝等阳离子很少，最常见的阳离子是Ca2+和Mg2+，因此水中的硬度又常指钙盐和镁盐的总和。钙、镁在水中主要以重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氯化物的形式存在。,根据存在形式不同可将硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度,碳酸盐硬度是总硬度的一部分，相当于水中溶解的钙和镁的重碳酸盐及碳酸盐，水经过煮沸后可将这部分硬度形成沉淀而消除，故又称为暂时硬度 。 非碳酸盐硬度是指水中钙镁等离子与Cl-、SO42-、NO3-结合形成的盐类，它们不能用煮沸的方法消除，故又称为永久硬度。,卫生标准,我国生活饮用水卫生标准规定硬度含量限值：450 mg/L（以CaCO3计）。,二、测定方法 传统的水中硬度指沉淀肥皂的程度，目前最常用的方法是乙二胺四乙酸二钠（EDTA）滴定法。,基本原理 调整水样pH为10的条件下，向水样中加入少量铬黑T指示剂（本身溶液为天蓝色），指示剂与钙、镁离子生成紫红色络合物，但这些络合物稳定常数较EDTA与钙、镁离子形成的络合物的稳定常数小。因此当用铬黑T作为指示剂，然后以EDTA标准溶液滴定水中钙镁离子至终点时，水中钙镁离子全部与EDTA结合而游离出铬黑T，溶液由紫红色转变为铬黑T指示剂的天蓝色。根据EDTA标准溶液的用量可计算出水中钙、镁离子的含量。本方法检测限为1.0 mg/L。,即，硬度(CaCO3,mg/L)= 2.497Ca(mg/L)4.118Mg(mg/L)1.142Sr(mg/L)1.792Fe(mg/L)3.709Al(mg/L)1.531Zn (mg/L)1.822Mn(mg/L),公式计算 法,总硬度也可以将分别测得的Ca、Mg等离子的浓度(以mg/L表示)，乘以下表中的换算因数，然后再相加，即得总硬度。,测得的离子质量换算成CaCO3质量浓度的因数,第八节 酸度与碱度,酸度是指水中能与强碱反应的物