环境监测分项章节试题集与答案.pdf

第一章 绪论 第一章 绪论 一 名词解释 1 环境监测 2 环境优先污染物 3 环境标准 4 环境优先监测 二 填空 1 按监测目的可将监测分为 和 2 环境监测的特点有 和 3 环境标准按管理的层次可分 和 两个级别 4 监测分析方法有三个层次 它们是国家标准分析方法 和 三 问答题 1 环境监测的目的和内容是什么 2 环境监测方案的内容是什么 3 根据环境污染的特点说明对近代环境监测提出哪些要求 4 环境监测和环境分析有何区别 5 为什么分光光度法在目前环境监测中还是较常用的方法 它有何特点 6 简述我国环境标准体系构成 7 国家标准和地方标准的关系是什么 8 制订环保标准的原则是什么 是否标准越严越好 参考答案 参考答案 一 名词解释 1 环境监测 就是测定各种代表环境质量标志数据 确定环境质量 或污染程度 及其变化趋势的过程 2 环境优先污染物 确定一个筛选原则 对众多有毒污染物进行分级排队 从中 筛选出潜在危害性大 在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象 这一 筛选过程就是数学上的优先过程 经过优先选择的污染物称为环境优先污染物 简称为优先污染物 3 环境标准 国家为保护人群健康和维持生态平衡 在综合分析自然环境特征的 基础上 根据国家的环境政策和法规 环境污染物的控制技术水平 经济条件和 社会要求 规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量和浓度等的 技术规范 4 环境优先监测 对环境优先污染物进行的监测称为环境优先监测 二 填空 1 监视性监测 研究性监测和特定目的性监测 2 生产性 综合性 追踪性 持续性和执法性 3 国家级和地方级 4 统一分析方法 等效方法三类 三 问答题 1 答 环境监测是环境保护的 眼睛 其目的是为了客观 全面 及时 准确 地反映环境质量现状及发展趋势 为环境管理 环境规划 环境科学研究提供依 据 从环境监测的对象考虑 环境监测内容可分为水和污水监测 大气和废气监测 噪声监测 土壤监测 固体废弃物监测 生物监测 生态监测 物理污染监测等 2 答 监测方案是一项监测任务的总体构思和设计 制定监测方案取决于监测 的目的 首先必须进行实地污染调查 然后在调查研究的基础上确定监测对象 监测项目 设计监测网点 合理安排采样时间和采样频率 选定采样方法和分析 测定技术 提出监测报告要求 制订质量保证措施和方案的实施计划等 3 答 环境监测是为了环境保护 评价环境质量 制定环境管理 规划措施 为建立各项环境保护法规 法令 条例提供资料 信息依据 为确保监测结果准 确可靠 正确判断并能科学反映实际 环境监测要满足以下要求 代表性 完整 性 可比性 准确性 精密性 4 答 环境分析的主要对象是人类因生产活动而排放于环境中的各种污染物质 包括大气 水体 土壤和生物中的各种污染物质 分析既可以在现场直接进行 环境分析 往往只能分析测定局部的 短时间的 单个的污染物质 环境监测就是测定各种代表环境质量标志数据 确定环境质量 或污染程度 及 其变化趋势的过程 环境监测的内容要比环境分析广泛得多 既包含化学物质的 污染 也包含各种物理因素如噪声 振动 热能 辐射和放射性等污染 既包含 直接污染 也包含间接污染 由此可见 环境分析与环境监测是两个既有密切联系又互相区别的重要概念 环 境分析是环境科学的重要先驱之一 环境监测是在环境分析的基础上发展起来 的 环境监测比环境分析包括的范围更广泛 更深刻 5 答 分光光度法包括红外吸收 可见和紫外吸收分光光度等方法 红外吸收光谱法也称为红外分光光度法 红外吸收光谱最突出的特点是高度的特 征性 除光学异构体外 每种化合物都有自己的红外吸收光谱 因此 它是有机 物 聚合物和结构复杂的天然或合成产物定性鉴定和测定分子结构的最有用的方 法之一 在生物化学中红外吸收光谱法还可用于快速鉴定细菌 甚至可对细胞和 活体组织的结构进行研究 红外光谱对于固态 液态和气态样品均可测定 且分 析速度快 样品用量少 分析时不破坏样品 由于这些优点 红外光谱已成为常 规的分析仪器 红外分光光度法用于环境监测中的微量污染物的定量分析 由于 其具有强选择性 因此 有时不作分离或稍作分离就可对待测组分进行定量测定 这一技术的经常应用在大气中工业排放污染物 如 co so2 nox 有机物等 的测定 紫外 可见分光光度法可测定多种无机和有机污染物质 分光光度计结构简单 价格低廉 易于操作 因此易于推广应用 现已广泛用于大气 水体 土壤及生 物污染物的监测分析 是环境监测最常用的重要方法之一 6 答 我国的环境标准由 2 级 6 类组成 所谓 2 级 是指我国环境标准分为国 家级和地方级 2 级 所谓 6 类 是指环境质量标准 污染物排放标准 环境基础 标准 环境方法标准 环境标准物质标准和环保仪器及设备标准等 6 类 环境基 础标准 环境方法标准 环境标准物质标准只有国家级标准 并且尽量与国际接 轨 7 答 环境基础标准 环境方法标准 环境标准物质标准只有国家级标准 国 家标准适应全国范围 地方标准参照国家标准制定 以起到对国家标准的补充 完善和具体化的作用 地方标准应严于国家标准 8 答 环境标准是国家为保护人群健康和维持生态平衡 在综合分析自然环境 特征的基础上 根据国家的环境政策和法规 环境污染物的控制技术水平 经济 条件和社会要求 规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量和浓 度等的技术规范 环境标准是政策 法规的具体体现 制定的严格程度要看当前 控制技术水平 经济条件和社会要求实际情况 并非越严越好 第 2 章环境监测的质量保证 一 名词解释 第 2 章环境监测的质量保证 一 名词解释 1 可疑数据 2 空白实验 3 精密度 4 误差 5 平行性 6 灵敏度 7 偏差 8 准确度 9 再现性 10 标准分析方法 11 比较实验 12 离群数据 13 灵敏度 14 双样图 15 方法运用范围 16 标准曲线 17 测定限 18 粗差 过失误差 19 质量控制图 20 标准物质 21 真值 22 随机误差 23 系统误差 24 对照分析 25 协作实验 26 重复性 27 环境质量图 28 标准偏差 二 填空题 二 填空题 1 监测过程的质量保证就是保证测定结果具有 2 环境监测质量控制包括 和 两大部分 3 误差按其性质和产生原因可分为 4 准确度分析的方法有 等 5 监测技术包括 技术 技术和 技术 6 对于一元线性回归方程 y ax b 当 1 r 故最大值0 478为离群值 应予舍弃 n02 0 54 0 6 3 smmgx 5 用某法测定大气中 co 的含量 获得如下数据 求置信水平为 95 的置信区间 解 51nf 查附录2的t分布表 置信水平为95 时 t 2 571 n ts x 6 02 0571 2 54 0 3 mmg02 054 0 所以该大气中co含量的真值有 95 的可能在 0 52 0 56mg m 3 6 某环境监测站利用汞蒸汽测量仪测定含汞样品监测数据如表所示 表 测汞仪读数与浓度值 汞含量 1 10 mlg 0 0 05 0 10 0 015 0 20 0 25 测汞仪读数 光密度 0 010 0 070 0 157 0 228 0 298 0 370 请写出回归方程 解 将各个所测得数据用回归方程式计算列于下表 表 回归计算结果 序号 x x 2 y y 2 xy 1 0 0 0 010 0 0001 0 2 0 05 0 00250 070 0 0049 0 0035 3 0 10 0 01000 157 0 0246 0 0157 4 0 015 0 02250 228 0 0520 0 0342 5 0 20 0 04000 298 0 0888 0 0596 6 0 25 0 06250 370 0 1369 0 0925 0 75 0 13751 133 0 3073 0 2055 均值 0 125 0 189 求平均数 189 0 125 0 y x 求回归系数b n i ii yyxx 1 0639 0 04375 0 1 2 n i i xx 代入式 3 35 和 3 33 得 n i i n i ii xxyyxxb 1 2 1 46 1 0065 0 xbya 求回归方程式 xbxay46 10065 0 7 有一组监测数据列于下表 据此绘制均数质量控制图 表 监测数据与统计结果 测定结果 序号 1 2 均值 x 极差 r 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 473 0 473 0 499 0 462 0 474 0 485 0 461 0 470 0 468 0 491 0 473 0 465 0 471 0 475 0 476 0 484 0 472 0 475 0 460 0 473 0 472 0 482 0 485 0 454 0 467 0 498 0 461 0 489 0 462 0 472 0 460 0 471 0 480 0 466 0 473 0 476 0 486 0 476 0 476 0 481 0 4725 0 4775 0 492 0 458 0 4705 0 4915 0 461 0 4795 0 465 0 4815 0 4665 0 468 0 4755 0 4705 0 4745 0 480 0 478 0 476 0 468 0 477 0 001 0 009 0 014 0 008 0 007 0 013 0 000 0 019 0 006 0 019 0 013 0 006 0 009 0 009 0 003 0 008 0 014 0 001 0 016 0 008 由平行分析样品数为 2 从表查得a2 1 88 d3 0 d4 3 27 经计算得到控制 图的要素如下表所示 表 控制图要素计算结果 x图 ar 图 中心线 474 0 x 中心线01 0 ar 上控制线 x ara2 0 493 上控制线 ard4 0 0327 下控制线 x ara2 0 455 下控制线 ard3 0 上警戒线 x ara2 3 2 0 48 上警戒线 ar ard 1 3 2 4 0 025 下警戒线 x ara2 3 2 0 46 根据上表计算结果 绘制x r 控制图 第 3 章水和污水监测 一 名词解释 第 3 章水和污水监测 一 名词解释 1 水体污染 2 控制断面 3 对照断面 4 瞬时水样 5 混合水样 6 消减断面 7 加标样 8 综合水样 9 化学需氧量 10 高锰酸盐指数 11 生化需氧量 12 总需氧量 13 平均比例混合水样 14 酸度 15 ph 值 16 真色 17 碱度 18 臭阈值 19 总残渣 20 总可滤残渣 21 总不可滤残渣 22 浊度 23 透明度 24 溶解氧 25 总有机碳 二 问答题 二 问答题 1 水体监测对象有哪些 2 水体监测方法有哪几类 3 怎样制订地面水体水质的监测方案 以河流为例 说明如何设置监测断面和采 样点 4 对于工业废水排放源 怎样布设采样点 5 水样有哪几种保存方法 试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同 的保存方法 6 水样在分析测定之前 为什么进行预处理 预处理包括哪些内容 7 水样的电导率和其含盐量有何关系 8 冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞 在原理 测定流程和仪器方面 有何主要相同和不同之处 9 试列出用火焰原子吸收分光光度法测定水样中镉 铜 铅 锌的要点 它们 之间是否会相互干扰 为什么 10 试比较用双硫腙分光光度法测定水样中铅 镉 锌的原理 显色条件等有何 异同之处 11 怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬 12 怎样采集测定溶解氧的水样 说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理 怎样 消除干扰 两种方法各有什么优缺点 13 简要说明用异烟酸 吡唑啉酮分光光度法测定水样中氰化物的原理 14 在测定水中氟化物时 为何在测定溶液中加入总离子强度调节剂 tisab 环境监测综合模拟试题集 用何种方法测定可以不加 tisab 为什么 15 欲测定某水样中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮 试选择适宜的测定方法 列出测 定要点 16 测定氰化物的水样如何进行预处理 17 测定水中硫化物时 如何去除干扰 18 说明测定水样 bod5 的原理 怎样估算水佯的稀释倍数 怎样应用和配制稀释 水和接种稀释水 19 怎样用重量法和紫外分光光度法测定水中的矿物油 影响其测定准确度的因 素有哪些 20 测定底质有何意义 采样后怎样进行制备 常用哪些分解样品的方法 各适用 于什么情况 三 计算题 三 计算题 1 下表所列数据为某水样 bod5 测定结果 试计算每种稀释倍数水样的 bod5 值 nas2o3 标液用量 ml 编号 稀释倍数 取水样体积nas2o3 标 准浓度 mo l l 当天 五天 a 50 100 0 0125 9 16 4 33 b 40 100 0 0125 9 12 3 10 空白 0 100 0 0125 9 25 8 76 2 测定某水样的生化需氧量时 培养液 300ml 其中稀释水 100ml 培养前 后 的溶解氧含量分别为 8 37mg l 和 1 38mg l 稀释水培养前 后的溶解氧含量分 别为 8 85mg l 和 8 78mg l 计算该水样的 bod5 值 3 用冷原子吸收法测定汞的校准曲线为 汞 g 0 1 0 12 0 13 0 24 0 响应值 0 5 8 11 7 17 5 24 0 取 25 0ml 水样 测得响应值为 12 2 求水样中汞的含量 4 某水样的酚类化合物实际含量为 0 17mg l 但用 4 氨基安替比林萃取光度 法测定时 吸光度为 0 360 已知工作曲线方程为 a 3 6c 0 002 c mg l 求该水样中的挥发酚含量 测定结果与实际含量相比表明可能存在什么问题 已知所用方法的准确度可靠 5 用二苯碳酰二肼光度法测定水中 cr 的校准曲线为 cr g 0 0 20 0 50 1 00 2 00 4 00 6 00 8 00 10 00 a 0 0 010 0 0200 0400 0900 1830 2680 351 0 441 若取 5 0ml 水样进行测定 测得吸光值 a 为 0 088 求该水样 cr 的浓度 7 取 50 0ml 均匀环境水样 加 50ml 蒸馏水 用酸性高锰酸钾法测 cod 消耗 5 54ml 高锰酸钾溶液 同时以 100ml 蒸馏水做空白滴定 消耗 1 42ml 高锰酸钾溶 液 已知草酸钠标准浓度 c 1 2na2c2o4 0 01mol l 标定高锰酸钾溶液时 10 0ml 高锰酸钾溶液需要上述草酸钠标准溶液 10 86ml 问该环境水样的高锰酸 盐指数是多少 w w w n a t e s c y s 1 6 8 c o m 参考答案 第 3 章水和污水监测 一 名词解释 参考答案 第 3 章水和污水监测 一 名词解释 1 水体污染 是指由于人类的生产和生活活动 将大量的工业污水 生活污水 农业回流水及其他废物未经处理排入水体 使排入水体的污染物的含量超过了一 定程度 使水体受到损害直至恶化 水体的物理 化学性质和生物群落生态平衡 发生变化 破坏了水体功能 降低水体的使用价值 2 控制断面 常称污染监测断面 表明河流污染状况与变化趋势 与对照断面 比较即可了解河流污染状况 3 对照断面 为水体中污染物监测及污染程度提供参比 对照而设置 能够了 解流入监测河段前水体水质状况 4 瞬时水样 是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样 5 混合水样 是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样 6 消减断面 表明河流被污染后 经过河流水体自净作用后的结果 7 加标样 取一组平行水样 在其中一份中加入一定量的被测标准物溶液 两 份水样均按规定方法处理 8 综合水样 把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品 9 化学需氧量 简称cod 是指在一定条件下 用一定的强氧化剂处理水样所消 耗的氧化剂的量 以氧的mg l 1表示 它是指示水体被还原性物质污染的主要指 标 10 高锰酸钾指数 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量 cod 值称为 高锰酸钾指数 11 生化需氧量 简称 bod 是指由于水中的好氧微生物的繁殖或呼吸作用 水 中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的溶解氧的量 12 总需氧量 简称tod 是指水中能被氧化的物质 主要是有机物质在燃烧中 变成稳定的氧化物时所需要的氧量 结果以o2的mg l表示 13 平均比例混合水样 即在污水流量不稳定时 在不同时间依据流量大小按比 例采集污水样混合而成的水样 14 酸度 是指水样中所有能与强碱发生中和反应物质的总量 15 ph 是溶液中氢离子的活度的负对数 即 ph lgh 随水温的变化而变化 h t t p n a t e s c 5 d 6 d c o m 16 真色 水的颜色可分 真色 和 表色 水中悬浮物质完全移去后呈现的 颜色称为 真色 17 碱度 是指水样中所有能与强酸发生中和反应物质的总量 18 臭阈值 用无臭水将水样不断稀释至分析人员刚刚闻到气味时的浓度叫臭阈 浓度 水样稀释到臭阈浓度时的稀释倍数 19 总残渣 在一定温度下将溶液蒸发并烘干后剩下来的残留物质 它是过滤性 残渣和非过滤性残渣的总和 20 总可滤残渣 系指能通过滤器并于 103 105 烘干至恒重的固体 21 总不可滤残渣 即悬浮物 ss 系指剩留在滤器上 并于 103 105 温度 下烘至恒重的固体 22 浊度 是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度 水的浊度是反映 水质优劣的一个十分重要的指标 我国规定采用 1l 蒸馏水中含 1mg 二氧化硅为 一个浊度单位 23 透明度 指水样的澄清程度 水中悬浮物和胶体颗粒物越多 其透明度就越 低 24 溶解氧 溶解于水中的分子态氧称为溶解氧 do 25 总有机碳 简称 toc 是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标 二 问答题二 问答题 1 答 分为环境水体监测和水污染源监测 环境水体包括地表水和地下水 水 污染源包括生活污水 医院污水和各种工业废水 2 答 国家标准分析方法 统一分析方法 等效方法三类 3 答 监测方案 一 布点前实地考察 二 设置采样断面和取样点 三 取 样 四 水样测定 五 测试报告 监测断面设置 1 对照断面 一般河段只设一个对照断面 设在进入城市 工 业区废水排放口的上游 即基本不受本地区污染影响之处 反映进入本地区河流 水质的初始情况 2 净化断面 削减断面 污染状况明显减缓的断面 这种断面常设在城 市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上 3 控制断面 评价 监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置 的控制断面 应设在 a 排污区下游较大支流汇入前的河口处 b 排污口下游 5 00 1000m 处 c 湖泊或水库的出入河口及重要河流入海口处 d 对特殊要求的 地区 如风景游览区 自然保护区 与水源有关的地方病发病区 严重水土流失 区等的河段上也应设置控制断面 4 背景断面 设在基本上未受人类活动影响的河段 采样垂线设置 河宽 50m 一条中泓垂线 河宽50 100m 左 右各一条 河 宽100 1000 左 中 右各一条 河宽 1500m 5条以上等距离垂线 采样位置与数目 水深 5m 一个样 水面下0 3 0 5m 水深5 10m 二个样 水面下0 3 0 5m处和河底以上0 5m处 水深10 50m 三个样 水面下0 3 0 5m 处和河底以上0 5m处 1 2水深处 水深 50m 酌情增加采样点数 4 答 a 一类污染物 在环境或动植物体内蓄积 对人体健康产生长远不良影 响的物质 主要有汞 镉 砷 铅 六价铬和有机氯化合物和强致癌 物质等 在车间或车间设备废水排放口设置采样点监测 b 二类污染物 其长远不良影响小于第一类污染物 在工厂废水总排放口 布设采样点监测 这类污染物主要有悬浮物 硫化物 挥发酚 氰化物 有 机磷化合物 石油类 铜 锌 氟的无机化合物 硝基苯类 苯胺类等 c 已有废水处理设施的工厂 在处理设施的排放口布设采样点 为了解废水 处理效果 可在进出口分别设置采样点 d 在排污渠道上 采样点应设在渠道较直 水量稳定 上游无污 水汇入的地 方 5 答 保存方法 一 冷藏 温度在 4 左右 二 冷冻 温度在 20 左右 三 化学方法 加生物抑制剂 加入酸或碱 加入氧化剂或还原剂 例 硫化物 可保存时间 24h 必须现场固定 bod 在 2 5 下暗处冷藏 亚硝氮 在 2 5 下暗处冷藏 6 答 水样的预处理是环境监测中的一项重要的常规工作 其目的是去除组分 复杂的共存干扰成分 含量底 形态各异的组分处理到适合于监测的含量和形态 常用的水样预处理方法有 消解 富集和分离方法 7 答 水溶液的电阻随着离子数量的增加而减少 电导率与溶液中离子含量大 致成比例地变化 电导率的测定可以间接地推测离解物质总浓度 其数值与阴 阳离子的含量有关 因此电导率常用于推测水中离子的总浓度或含盐量 8 答 冷原子吸收法 汞蒸气对波长为 253 7nm 的紫外光有选择性吸收 在一 定的浓度范围内 吸光度与汞浓度成正比 水样中的汞化合物经酸性高锰酸钾热 消解 转化为无机的二价汞离子 再经亚锡离子还原为单质汞 用载气或振荡使 之挥发 该原子蒸气对来自汞灯的辐射 显示出选择性吸收 冷原子吸收专用汞 分析仪器 主要由光源 吸收管 试样系统 光电检测系统 指示系统等主要部 件组成 光源的作用是产生供吸收的辐射 多数仪器用低压汞灯作光源 也有用空心阴极 灯的 低压汞灯的辐射光谱中的 253 7nm 的能量占 75 左右 故专用汞分析仪 中采用低压汞灯比空心阴极等更合适 吸收管相当于分光光度计的比色管 盛放 汞原子蒸气 吸收管的体积 形状和仪器分析灵敏度有密切关系 直径越小 长 度越长 灵敏度越高 冷原子荧光法 冷原子荧光法是在原子吸收法的基础上发展起来的 是一种发射 光谱法 汞灯发射光束经过由水样所含汞元素转化的汞蒸汽云时 汞原子吸收特 定共振波的能量 使其由基态激发到高能态 而当被激发的原子回到基态时 将 发出荧光 通过测定荧光强度的大小 即可测出水样中汞的含量 这是冷原子荧 光法的基础 检测荧光强度的检测器要放置在和汞灯发射光束成直角的位置上 冷原子荧光法简单 线性范围广 灵敏度高 干扰少 能测出 1 10 9g l 1 级的汞 9 答 直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定 将样品或消解处理好的试样直 接吸入火焰 火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收 将测 得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较 确定样品中被测元素的含量 清 洁水样可不经预处理直接测定 污染的地面水和废水需用硝酸或硝酸 高氯酸钾 消解 并进行过滤 定容 本法适用于测定地面水 地下水和废水中的镉 铅 铜和锌 不会相互干扰 因为火焰中形成的不同原子蒸气对对应原子光源发射的特征电磁 辐射产生吸收 10 答 铅 在 ph 为 8 5 9 5 的氨性柠檬酸盐 氰比物的还原性介质中 铅与 双硫腙形成可被三氯甲烷 或四氯化碳 萃取的淡红色的双硫腙铅螯合物 镉 双硫腙分光光度法是利用镉离子在强碱性条件下与双硫腙生成红色螯合物 用三氯甲烷萃取分离后 于 518nm 波长处测其吸光度 锌 在 ph4 0 5 5 的乙酸缓冲介质中 锌离子与双硫腙反应生成红色螯合物 用四氯化碳或二氯甲烷萃取后 于其最大吸收波长 535nm 处 测其经空白校正后 的吸光度 用标准曲线法定量 相同处 都是用有机溶剂萃取 显色剂相同 生成有色螯合物 不同处 缓冲介质不同 酸碱度不同 显色颜色不同 测定波长不同 11 答 六价铬的测定 在酸性介质中 六价铬与二苯碳酰二肼 dpc 反应 生成紫红色络合物 其色度在一定浓度范围内与含量成正比 于 540nm 波长处进 行比色测定 利用标准曲线法求水样中铬的含量 当取样体积为 50ml 使用光 程为 30mm 比色皿 方法的最低检出浓度为 0 004mg l 1 铬 使用光程为 10mm 比色皿 测定上限为 1mg l 1 铬 总铬的测定 由于三价铬不与二苯碳酰二肼反应 因此必须先将水样中的三价铬 氧化成六价铬后 再用比色法测得水中的总铬 酸性高锰酸钾氧化法 在酸性溶液中 首先将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成 六价铬 过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解 过剩的亚硝酸钠为尿素所分解 得到 的清液用二苯碳酰二肼显色 于 540nm 处进行分光光度测定 12 答 测定溶解氧水样的采样原则是避免产生气泡 防止空气混入 所以要用 溶解氧瓶或具塞磨口瓶采集 碘量法 在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液 水中的溶解氧将二价锰氧化成 四价锰 并生成氢氧化物沉淀 加酸后 沉淀溶解 四价锰又可氧化碘离子而释 放出与溶解氧量相当的游离碘 以淀粉为指示剂 用硫代硫酸钠标准溶液滴定释 放出的碘 可计算出溶解氧含量 消除干扰 当水中含有氧化性物质 还原性物质及有机物时 会干扰测定 应预 先消除并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法 叠氮化钠修正法 亚硝酸盐会 干扰碘量法测定溶解氧 可用叠氮化钠将亚硝酸盐分解后 再用碘量法测定 需 要注意的是 采样时要同时记录水温和气压 p 如果水样中含有大于 0 1 mg l 1 的游离氯 则应预先加硫代硫酸钠去除 如果含有藻类 悬浮物或活性污泥之 类的生活絮凝体 则必须经预处理 否则会干扰测定的准确性 氧电极法 溶解氧电极通常是聚四氟乙烯薄膜电极 根据其工作原理 分为极谱 型和原电池型两种 电极腔内充入氯化钾溶液 聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被 测水样隔开 溶解氧通过薄膜渗透扩散 当两极间加上 0 5 0 8v 固定极化电压 时 水样中的溶解氧扩散通过薄膜 并在阴极上还原 产生与氧浓度成正比的扩 散电流 溶解氧与电流成线性关系 因而只要测得还原电流就可以求出水样中溶 解氧的浓度 溶解氧电极法不受水样色度 浊度及化学滴定法中干扰物质的影响 快速简便 适用于现场测定 易于实现自动连续测量 13 答 异烟酸 吡唑啉酮分光光度法原理 调节 ph 至中性 氰离子与氯胺 t 反应生成氯化氰 cncl 氯化氰再与异烟酸作用 经水解生成戊烯二醛 与吡 唑啉酮进行缩合反应 生成蓝色染料 在 638nm 下进行测定 14 答 氟离子选择电极是一种以氟化镧 laf3 单晶片为敏感膜的传感器 a l3 fe3 等高价阳离子及 h 对测定有干扰 碱性溶液中 氢氧根离子浓度 大于氟离子浓度的 1 10 时也有干扰 常采用加入总离子强度调节剂 tisab 的 方法消除 tisab 是一种含有强电解质 络合剂 ph 缓冲剂的溶液 其作用是消 除标准溶液与被测溶液的离子强度差异 使离子活度系数保持一致 用氟试剂分光光度法 滴定法 目视比色法 离子色谱法等测定可以不加 tisab 因为不需要消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异 不必使离子活度系数保持 一致 15 答 水中亚硝酸盐的测定方法通常采用 n 1 萘基 乙二胺分光光度法 发生重氮 偶联反应 使生成红紫色染料 方法灵敏 选择性强 亚硝酸盐在水 中可受微生物等作用而很不稳定 在采集后应尽快进行分析 必要时以冷藏抑制 微生物的影响 硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应 生成硝基二磺酸酚 于碱性溶液 中又生成黄色的硝基酚二磺酸三钾盐 于 410nm 处测定 16 答 常用的蒸馏方法有以下两种 调节水样 ph 值为 4 加入酒石酸和硝酸锌 加热蒸馏 则简单氰化物及部分 络合氰化物 如 以氰化氢形式被蒸馏出来 用氢氧化钠溶液吸收 取此蒸馏液测得的氰化物为易释放的氰化物 2 4 zn cn 在 ph 2 的条件下加入磷酸和 edta 加热蒸馏 此时可将全部简单氰化物和 除钴氰络合物外的绝大部分络合氰化物以氰化氢的形式蒸馏出来 用氢氧化钠溶 液吸收 取该蒸馏液测得的结果为总氰化物 17 答 1 沉淀法 沉淀法是最常用的样品保存方法 原理是利用 zn2 cd2 等离子将 s2 转化 成 zns cds 沉淀 再利用过滤或离心分离出沉淀 从而使待测成分与样品基体 分离而消除干扰 为了避免水样中有些干扰物如有色物 悬浮物 还原物等因共 沉淀或沉淀吸附原因而使硫化物分离不完全 可将分离出的硫化物沉淀于酸性条 件下用气体吹出硫化氢 以碱性溶液吸收后测定 去除干扰的效果更佳 2 吹气法 吹气法是利用硫化物在酸性中不稳定 极易转化成硫化氢气体逸出实现待测成分 与样品基体分离的 影响吹气法的因素主要有 酸溶液和载气的种类和纯度 载 气流速和吹气时间 吸收液以及反应装置和吸收装置等 如用碘量法测定 则本 法不能消除在酸性环境中能挥发的还原性物质如亚硫酸盐的干扰 18 答 生化需氧量 bod 是指由于水中的好氧微生物的繁殖或呼吸作用 水 中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的溶解氧的量 微生物分解有机物是 一个缓慢的过程 要把可分解的有机物全部分解掉常需要 20 天以上的时间 通 常规定 20 时 5 天中所消耗氧量 以bod5表示 单位为mg l 1 稀释倍数的确定 a 地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以适当的系数求出稀 释倍数 b 工业废水可由重铬酸钾法测得的 cod 值确定 通常需作三个稀释比 即使用稀释水时 由 cod 值分别乘以系数 0 075 0 15 0 225 即获得三个稀 释倍数 使用接种稀释水时 则分别乘以 0 075 0 15 和 0 25 获得三个稀释 倍数 为了保证培养的水样中有足够的溶解氧 稀释水要充氧至饱和或接近饱和 为此 将蒸馏水放置较长时间或者用人工曝气和纯氧充氧的办法使溶解氧达到饱 和 稀释水中应加入一定量的无机营养物质 磷酸盐 钙 镁 铁盐等 以保证 微生物生长时的需要 对于不含或少含微生物的工业废水 在测定bod5时应进行接种 以引入能分 解废水中有机物的微生物 当废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常 速度降解的有机物或含有剧毒物质时 应接种经过驯化的微生物 19 答 重量法的测定原理是以硫酸酸化水样 用石油醚萃取矿物油 然后蒸发 除去石油醚 称量残渣重 计算矿物油含量 重量法测定的是酸化样品中可被石 油醚萃取的 且在试样过程中不挥发的物质总量 溶剂去除时 使得轻质油有明 显损失 由于石油醚对油有选择地溶解 因此 石油中较重的组分可能不被溶剂 萃取而无法测定 重量法是最常用的方法 它不受油品种的限制 但操作繁琐 受分析天平和烧杯重量的限制 灵敏度低 只适用于测定 10mg l 1以上的含油水 样 紫外分光光度法 带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为 250 260nm 带有共轭双键的化合物主要吸收波长为 2l 5 230nm 原油的测定可选吸收峰波 长为 225nm 和 254nm 轻质油可选 225nm 测定时将水样用硫酸酸化 加氯化钠破乳化 然后用石油醚萃取 脱水 定 容 标准油用受污染地点水样石油醚萃取物 不同油品特征吸收峰不同 如难以 确定测定波长时 可用标准油样在波长 215 300nm 之间的吸收光谱 采用其最 大吸收峰的波长 一般在 220 225nm 之间 20 答 底质即水体底部的沉积物 污染物质进入水体引起的 反映难降解物质 主要是重金属 的积累情况 能很好记录水体污染的历史及潜在危险 底质对 水质 水生生物有着明显的影响 是天然水体是否被污染及污染程度的重要标志 是水质监测的重要组成部分 制备 底质的脱水 自然风干 离心分离 真空冷冻干燥 无水硫酸钠脱水 和 底质的筛分 分解底质的方法 全量分解法 适用于测定底质中元素含量水平及随时间变化和 空间分布的样品分解 硝酸分解法 适用于了解底质污染状况的样品分解 水浸 取法 适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解 三 计算题 三 计算题 1 解 经稀释后培养的水样 a bod5 mg l 1 12121 2 cc bb f f 50 1 50 49 76 825 9 33 416 9 217 5 b bod5 mg l 1 12121 2 cc bb f f 40 1 40 39 76 825 9 10 312 9 221 7 2 解 经稀释后培养的水样 bod5 mg l 1 12121 2 cc bb f f 67 0 33 0 78 885 8 38 137 8 10 4 3 解 求出回归线形方程 y ax b a 0 9223 b 2 569 c 10 44 25 0 0 418mg l 4 解 a 3 6c 0 002 c c mg l 0 36 0 002 3 6 0 10 mg l 0 17mg l 测定结果比实际结果小 原因分析 可能存在以下问题 萃取不够完全 空白值偏高 显色剂有问题 萃取剂纯度不够高 标 准曲线不是与样品同步测定 5 解 求出回归线形方程 y ax b a 0 0442 b 0 a 0 0442q c q v 0 398mg l 6 解 水样经稀释 高锰酸盐指数 o2 mg l 1 10 2 10 v k 10 10 v k 10 f m8 1000 v 50 1000 8 01 0 5 0 10086 1 42 11010086 1 54 510 9 08 h t t p n a t e s c 5 d 6 d c o m 第 4 章土壤污染监测第 4 章土壤污染监测 一 名词解释 1 土壤背景值 2 土壤剖面 3 湿法消化 4 干法灰化 5 溶剂提取 6 碱熔法 二 问题 二 问题 1 简述土壤主要组成 2 土壤污染有何特点 3 如何布点采集污染土壤样品 4 如何布点采集背景值样品 5 如何制备土壤样品 6 土壤预处理方法有哪些 7 如何选择土样贮存器 8 分析比较土样各种酸式消化法的特点 有哪些注意事项 消化过程中各种酸起 何作用 参考答案参考答案 一 名词解释 1 土壤背景值 在环境科学中 土壤背景值是指在未受或少受人类活动影响下 尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量 2 土壤剖面 是指地面向下的垂直土体的切面 在垂直切面上可观察到与地面大 致平行的若干层具有不同颜色 性状的土层 3 湿法消化又称湿法氧化 它是将土壤样品与一种或两种以上的强酸共同加热浓 缩至一定体积 使有机物分解成二氧化碳和水除去 4 干法灰化 又称燃烧法或高温分解法 根据待测组分的性质 选用铂 石英 银 镍或瓷坩埚盛放样品 将其置于高温电炉中加热 控制温度 450 550 灼 烧到残渣呈灰白色 使有机物完全分解 取出坩埚 冷却 用适量 2 硝酸或盐 酸溶解样品灰分 过滤 滤液定容备用 5 溶剂提取 用溶剂将待测组分从土壤样品中提取出来 提取液供分析用 6 碱融法 常用的有碳酸钠碱熔法和偏硼酸锂 libo2 熔融法 碱熔法的特点 是分解样品完全 缺点是 添加了大量可溶性盐 容易引入污染物质 有些重金 属如 cd cr 等在高温熔融易损失 如 450 cd 易挥发损失 在原子吸收和等 离子发射光谱仪的喷燃器上 有时会有盐结晶析出并导致火焰的分子吸收 使结 果偏高 二 问题 1 答 土壤的组成十分复杂 土壤是由固 液 气三相物质组成的疏松多孔性 体 其基本组成可划分为矿物质 有机质 水分或溶液 空气和土壤微生物五种 成分 其中土壤矿物质占土壤总量的 90 以上 加上土壤有机质 可以说土壤 是以固态物质为主的多相复杂体系 从土壤的化学组成上看 土壤中含有的常量元素有碳 氢 硅 氮 硫 磷 钾 铝 铁 钙 镁等 含有的微量元素有硼 氯 铜 锰 铝 钠 钒 锌等 从环境污染角度看 土壤又是藏纳污垢的场所 常含有各种生物的残体 排泄物 腐烂物以及来自大气 水及固体废物中的各种污染物 农药 肥料残留物等 2 答 与水 空气污染相比 土壤污染具有以下特点 a 土壤污染比较隐蔽 与水和大气的污染相比 土壤污染对人体的影响往往是通 过农作物 如粮食 蔬菜 水果等 间接发生的 从开始受污染到导致后果 是 一个很长时间的间接 逐步 积累的隐蔽过程 b 土壤被污染和破坏以后很难恢复 土壤的污染和净化过程需要相当长的时间 而且重金属的污染是不可逆的过程 土壤一旦被污染后很难恢复 有时被迫改变 用途或放弃 c 污染后果严重 严重的污染通过食物链危害动物和人体 甚至使人畜失去赖以 生存的基础 d 土壤污染的判定比较复杂 3 答 在调查研究基础上 选择一定数量能代表被调查地区的地块作为采样单 元 0 13 0 2 公顷 在每个采样单元中 布设一定数量的采样点 同时选择 对照采样单元布设采样点 为减少土壤空间分布不均一性的影响 在一个采样单元内 应在不同方位上进行 多点采样 并且均匀混合成为具有代表性的土壤样品 对于大气污染物引起的土壤污染 采样点布设应以污染源为中心 并根据当地的 风向 风速及污染强度系数等选择在某一方位或某几个方位上进行 采样点的数 量和间距根据调查目的和条件而定 通常 在近污染源处采样点间距小些 在远 离污染源处间距大些 对照点应设在远离污染源 不受其影响的地方 由城市污 水或被污染的河水灌溉农田引起的土壤污染 采样点应根据灌溉水流的路径和距 离等考虑 总之 采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况 又要视污染情况和监测目 的而定 以下为几种常用采样布点方法 a 对角线布点法 见图 a 该法适用于面积小 地势平坦的污水灌溉或受污 染河水灌溉的田块 布点方法是由田块进水口向对角线引一斜线 将此对角线三 等分 在每等分的中间设一采样点 即每一田块设三个采样点 根据调查目的 田块面积和地形等条件可做变动 多划分几个等分段 适当增加采样点 图中记 号 作为采样点 b 梅花形布点法 见图 b 该法适用于面积较小 地势平坦 土壤较均匀的 田块 中心点设在两对角线相交处 一般设 5 10 个采样点 c 棋盘式布点法 见图 c 这种布点方法适用于中等面积 地势平坦 地形 完整开阔 但土壤较不均匀的田块 一般设 10 个以上采样点 此法也适用于受 固体废物污染的土壤 因为固体废物分布不均匀 应设 20 个以上采样点 d 蛇形布点法 见图 d 这种布点方法适用于面积较大 地势不很平坦 土 壤不够均匀的田块 布设采样点数目较多 4 答 土壤背景值 本底值 是确定污染程度的重要依据 因此 采集土壤背 景值样品 必须确保是真实的本底值 土壤背景值样品的采样点的选择应能反映开发建设项目所在区域土壤及环境条 件的实际情况 能代表区域土壤总的特征 并远离污染源 不在水土流失严重或 表土被破坏处设置采样点 采样点远离铁路 公路至少 300m 以上 选择土壤类 型特征明显的地点挖掘土壤剖面 要求剖面发育完整 层次较清楚且无侵入体 同一类型土壤应有 3 5 个以上的重复样点 以便检验本底值的可靠性 与污染 土壤采样不同之处 同一个样点不强调采集多点的混合样 而选择发育典型 代 表性强的土壤 每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样 剖面规格一般为长 1 5m 宽 0 8m 深 1 0m 每个剖面采集 a b c 三层土样 过渡层 ab bc 一般不采样 见下图 在各层次典型中心部位自下而上采样 现场记录实际采样深度 当地下水位较高 时 挖至地下水出露时止 在山地土壤土层薄的地区 b 层发育不完整时 只采 a c 层样 干旱地区剖面 发育不完整的土壤 采集表层 0 20cm 中土层 50cm 和底土层 100cm 附近的样品 图 土壤剖面 a b c 层示意图 5 答 1 土样的风干 除了测定游离挥发酚 铵态氮 硝态氮 低价铁等不稳定项目需要新鲜土样外 多数项目的样品需经风干后才能进行测定 因为风干土样容易混合均匀 重复性 准确性都比较好 风干的方法是将全部土样倒在洗刷干净 干燥的塑料薄膜上或瓷盘内进行风干 趋半干状态时把土块压碎 除去石块 残根等杂物后铺成薄层 经常翻动 在阴 凉处使其慢慢风干 切忌阳光直接曝晒 样品风干处应防止酸 碱等气体及灰尘 的污染 2 磨碎与过筛 取风干后的土样 100 200g 放在木板上用圆木棍辗碎 经反复处理使土样全部 通过 2mm 孔径的筛子 将土样混均储于广口瓶内 作为土壤颗粒分析及物理性质 测定 土壤用作化学分析要通过 1mm 或 0 5mm 孔径的过筛 根据分析项目不同而对土壤颗粒细度有不同要求 土壤监测中 称样误差主要取 决于样品混合的均匀程度和样品颗粒的粗细程度 即使对于一个混合均匀的土 样 由于土粒的大小不同 其化学成分也不同 因此 称样量会对分析结果的准 确与否产生较大影响 3 土样保存 玻璃材质容器是常用的优质贮器 聚乙烯塑料容器也属推荐容器之一 该类贮器 性能良好 价格便宜且不易破损 环境监测中用以进行质量控制的标准土样或对 照土样则需长期妥善保存 储存样品应尽量避免日光 潮湿 高温和酸碱气体等 的影响 6 答 土壤预处理方法 测定土壤中的有机物时 通常直接用有机溶剂萃取 索氏提取 超声提取 微波提取等 测定无机化合物需土壤样品进行溶解 溶解 土壤样品有酸溶法和碱熔法两大类 7 答 玻璃材质容器是常用的优质贮器 聚乙烯塑料容器也属推荐容器之一 该类贮器性能良好 价格便宜且不易破损 8 答 测定土壤中重金属时常选用各种酸及混合酸进行土壤样品的消化 消化 的作用是 a 破坏 除去土壤中的有机物 b 溶解固体物质 c 将各种形态的金 属变为同一种可测态 为了加速土壤中被测物质的溶解 除使用混合酸外 还可 在酸性溶液中加入其他氧化剂或还原剂 土壤样品溶解时常用的混合酸有 a 王水 hcl hno3 hno3 和 hcl 按 1 3 体积比进行混合 可用于消化测定 p b cu zn 等组分的土壤样品 b hno3 h2so4 由于 hno3 氧化性强 h2so4 具有氧化性而且沸点高 故用该混 合酸消化效果较好 用此混合酸处理土样时 应先将样品润湿 再加 hno3 消化 最后加 h2so4 如果先加 h2so4 时 因其吸水性强 容易引起碳化 样品一旦碳 化后则不易溶解 另外应注意在加热加速溶解时 开始低温 然后逐渐升温 以 免因崩溅引起损失 消化过程中如发现溶液呈棕色时 可再加些 hno3 增加氧化 作用 至溶液清亮止 c hno3 hclo4 使用 hclo4 时 因其遇大量有机物反应剧烈 易发生爆炸和崩 溅 尤以加热更甚 通常先用 hno3 处理至一定程度后 冷却 再加 hclo4 缓 慢加热 以保证操作安全 样品消化时必须在通风橱内进行 且应定期清洗通风 橱 避免因长期使用 hclo4 引起爆炸 切忌将 hclo4 蒸干 因无水 hclo4 会爆炸 d h2so4 h3po4 这两种酸的沸点都较高 h2so4 具有氧化性 h3po4 具有络合 性 能消除 fe 等离子干扰 第 5 章 大气和废气监测 一 名词解释 第 5 章 大气和废气监测 一 名词解释 1 一次污染物 2 二次污染物 3 飘尘 或 pm10 4 富集 浓缩 采样法 5 总悬浮颗粒物 6 可吸入颗粒物 7 采样时间 8 采样效率 9 硫酸盐化速率 10 光化学氧化剂 11 总氧化剂 12 总烃与非甲烷烃 二 问答题二 问答题 1 大气中的污染物以哪些形态存在 2 大气中污染物的分布有何特点 3 简要说明制订大气环境污染监测方案的程序 4 我国 环境监测技术规