环境监测课设指导书 lxm(1).doc

环境监测课程设计指导书一、 课程设计目通过综合运用环境监测基础课程中有关监测过程中布点、采样、运输、预处理、分析方法（含质控）、数据处理、综合评价等知识，完成监测课程设计报告。1、 训练学生独立完成一项模拟或实际监测任务的能力；2、 使学生学会合理地选择和确定某监测任务中所需监测的项目，准确选择样品预处理方法及分析监测方法。3、 训练学生科学地处理监测数据的能力，对各项目监测结果的综合分析和评价能力。二、 课程设计内容华东交通大学校园环境监测方案设计及实施（一） 、拟定监测方案现场调查，熟悉学校水体环境分布，水污染源，大气污染源、学校功能区划分等，拟定大气、水环境和水污染源、噪声等监测方案，在现场调查的基础上确定监测项目、布设监测点、合理安排采样频率和采样时间、选定采样方法和分析测试技术，提出监测报告要求，制定质量控制和保证措施及实施计划等。1、校园空气监测方案的制订大气污染受气象、季节、地形、地貌等因素的强烈影响而随时间变化，因此应对校园内各种空气污染源、空气污染物排放状况及自然与社会环境特征进行调查，并对大气污染物排放作初步估算。1） 调研及资料收集a. 南昌市及校园周边大气污染源调查根据南昌市空气质量日报了解南昌市空气质量背景值。调查校园周边大气污染源状况如汽车尾气、周围工厂状况等等。b.校园空气污染源调查主要调查校园空气污染物的排放源、数量、燃料种类和污染物名称及排放方式等，为空气环境监测项目的选择提供依据，主要有建筑工地、实验实习区、食堂、锅炉房、家庭炉灶、汽车尾气等，可参照表1的方式进行调查。表1 校园空气污染源情况调查序号污染源名称数量燃料种类污染物名称污染物治理措施污染物排放方式备注12c气象资料收集主要收集校园所在地气象站（台）近年的气象数据，包括风向、风速、气温、气压、降水量、相对湿度等，具体调查内容如表2所示。表2 气象资料调查项 目调 查 内 容风 向主导风向、次主导风向及频率等风 速年平均风速、最大风速、最小风速、年静风频率等气 温年平均气温、最高气温、最低气温等降水量平均年降水量、每日最大降水量等相对湿度年平均相对湿度2) 监测项目本次监测，根据实际情况与背景值分析，并考虑仪器条件，主要监测总悬浮颗粒物（TSP）、SO2、NO2等3个指标。3）采样点的布设由于本次监测的地点是校园内部，整体大气特点变化幅度有限，并且，没有明显的污染源。结合校园各环境功能区的要求，及当地的地形、地貌、气象条件，按功能区划分的布点法和网格布点法相结合的方式来布置采样点。各监测点名称及相对校园中心点的方位和直线距离可按表3列出，各监测点具体位置应在总平面布置图上注明。表3 测点名称及相对方位测点编号测点名称测点方位到校园中心点距离（m）124)大气采样时间及采样频率安排由于条件所限，不能采用连续，自动记录的仪器，而主要采用人工采样的方法，故要考虑采样频率和时间因素。 根据环境监测技术规范规定： 表4 各项污染物数据统计的有效性规定污染物 取值时间数据有效性规定 SO2、NOX年平均 每年至少有分布均匀的144个日均值 每月至少有分布均匀的12个日均值 TSP、PM10 年平均 每年至少有分布均匀的60个日均值 每月至少有分布均匀的5个日均值 SO2、NOX 、CO 日平均 每日至少有18h的采样时间 TSP、PM10 日平均 每日至少有12h的采样时间 SO2、NOX 、CO 小时平均每小时至少有45min的采样时间 监测过程中，大气采样至少连续三天，每天每个采样点采集5次样（7:00-8:00，10:00-11:00，14:00-15:00，16:00-17:00，19:00-20:00）。5）空气采样的方法和仪器采样的方法和仪器的选择，取决于被测污染物在空气中存在的状态、浓度水平、化学性质、和所用分析方法的灵敏度。 6) 监测分析方法根据大气环境监测因子的筛选结果所确定的监测项目，按照空气和废气监测分析方法、环境监测技术规范和环境空气质量标准所规定的采样和分析方法执行，具体方法可参考表5。表5 环境空气监测项目及分析方法监测项目采样方法流量（L/min）采气量（L）分 析 方 法检出下限（mg/m3）国标号TSPGB.SO2N022、制订校园水及废水监测方案 1）调研与资料收集对校园内地表水、废水及生活用水进行调查，了解地表水量，面积，废水量，去向。食堂水包括哪几部分，各部分水中含的物质大致情况，每天水量大致占全校废水排量的比例；校园中各实验室的废水排水去向，排水量；生活废水的排水量；医院废水的排水量，去向； 校园内自来水用水量等。2）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。3）采样点的布设a. 水环境监测由于我校有月亮湖和孔目湖，因此，我们主要是以此为监测对象，对月亮湖和孔目湖水环境进行分析和监测。根据地表水和污水监测技术规范HJ/T 912002，按照地表水域的规模、排水量、水深等等确定采样断面和采样点。并绘出采样位置图。在湖泊、水库中取样位置的布设原则上应尽量覆盖整个调查范围，并且能切实反映湖泊、水库的水质和水文待点（如进水区、出水区、深水区、浅水区、岸边区等）；取样位置可以采用以建设项目的排放口为中心，沿放射线布设的方法。地面水域的规模，湖泊和水库，按枯水期湖泊、水库的平均水深以及水面面积划分参照表6。表6 湖泊和水库的规模划分当平均水深10m时：当平均水深10m时：大湖（库）：25km2；中湖（库）：2.525km2；小湖（库）：2.5km2。大湖（库）：50km2；中湖（库）：550km2；小湖（库）：50000；（2）5000020000；（3）2000010000；（4）100005000；（5）1时，表示实测的污染物浓度已超过评价标准。若该污染物日均浓度的Pi1，则表示所在区域对该类污染物已没有环境容量。在评价中一般应按Pi1.0，0.51.0和3000mg/L （稀释测定）二、原理微波密封消解COD快速测定仪（以下简称装置），是专门用于监测各种工业废水、生活污水和地表水化学耗氧量的装置。它与回流法一样采用硫酸重铬酸钾消解体系，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。在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样本装置是用频率为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魔鬼运动，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203kPa。因此，不仅缩短了消解时间，而且还可以抑制氯离子被重铬酸备钾氧化成氯气。若加入适量的硫酸汞作为掩蔽剂，则可以实现对高氯水的COD测定。三、仪器 、微波密封消解COD快速测定仪。 2、50ml酸式滴定管。四、试剂 1、所用试剂均采用基准或分析纯。2、含Hg+消解液：称取经过120。C烘干2小时的基准纯重铬酸钾9.806g，溶于600ml水中，再加入硫酸汞25.0g，边搅拌边慢慢加入浓硫酸250ml，冷却后移入1000容量瓶中，并稀释到刻度摇匀。刻溶液重铬酸钾浓度为0.2000 mol/L。适用含氯离子浓度100mg/L的水样。3、无Hg+消解液：称取经过120。C烘干2小时的基准纯重铬酸钾9.806g，溶于500ml水中，边搅拌边慢慢加入浓硫酸250ml，冷却后移入1000容量瓶中，并稀释到刻度摇匀。刻溶液重铬酸钾浓度为0.2000 mol/L。适用含氯离子浓度100mg/L的水样。上述2、3项的消解液仅作为CODcr =101300mg/L样品消解用；CODcr大于1300mg/L样品稀释后测定。4、试亚铁灵指示剂：称取1.485g邻菲罗啉（C12 H8N2 H2O，1，10phenanthnoline），0.695g硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。5、硫酸亚铁铵标准溶液：称取16.6g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe（SO4）26H2 O溶于水中，边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。其浓度约为0.042mol/L。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。 标定方法：准确吸取5.00ml重铬酸钾标准溶液于150ml锥形瓶中，加水稀释至30ml左右，缓慢加入5ml浓硫酸，混匀。冷却后，加入2滴试亚铁灵指示液（约0.10ml），用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。 C（NH4）2Fe（SO4）2 式中：C硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L） V2硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量（ml） 6、硫酸硫酸银溶液：于1000ml浓硫酸中加入10g硫酸银。放置13d，不时摇动，使其溶解。7、硫酸汞：结晶或粉末。五、步骤1、用吹式移液管吸取水样5.00ml置于消解罐中（如用其它类型的移液管，可先在消解罐内放入一小段圆头玻璃棒，再让移液管同棒体接触放液，以减少误差），准确加入5.00ml消解液和5.0ml催化剂，摇匀。注意加入各种溶液时，移液管不能接触消解罐内壁，避免破坏内壁光洁度，造成分析误差。在分析含Cl-水样时，罐内加入水样和含Hg+消解液后，应即时摇匀（约1分钟）使Cl-与Hg+充分反应后，再加催化剂。若是以固体HgSO4形式加入以消除Cl-干扰，则罐内加入水样后，再加入所需量的粉末HgSO4，并即时摇匀约1分钟，使Cl-与Hg+充分反应，然后再按量加入消解液和催化剂。2、旋紧密封盖，注意使消解罐密封良好，将罐均匀置放入消解炉玻璃盘上，离转盘边沿约2cm圆周上单圈排好。3、样品的消解时间取决于盘上放置的消解罐数目。消解时间见表7-2。7-2 消解时间设定表消解罐数目45678910消解时间（分钟）10101012141618注意：本方法要求装置以全功率（即第10档功率）来消解样品，如发现谷氨酸标准用上表消解时间出现系统偏低，可将其适当延长1分钟，但不可随意增加。4、输入样品消解时间，消解完成时，装置发出鸣响，过2分钟后，将消解罐取出冷却。5、滴定测定COD结果：消解结束后的消解罐，罐内反应液高温并有压力，应置冷或用水冷却后，才能打开密封盖，将反应液转移到150ml锥形瓶中，用蒸馏水冲洗消解罐帽2-3次，冲冼液并入锥形瓶中，控制体积约30ml，加入2滴试亚铁灵指示剂用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量，计算出CODcr值。注意：测定水样的同时，以5.00ml重蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。六、计算 式中：C硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L） V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml） V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml） V水样的体积（ml） 8氧（1/2O）的摩尔质量（g/mol）七、注意事项1、本法使用的含硫酸汞消解液最高可络合2000mg/L氯离子的水样。若氯离子浓度过高时，可视实际情况，稀释水样或加适量硫酸汞，保持硫酸汞（g）氯离子（mg/L）0.102000的比例。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。2、对于COD小于50mg/L的水样，可改用0.1000mol/L重铬酸钾消解液。回滴时用0.021mol/L硫酸亚铁铵标准溶液（Fe+浓度过低滴定终点不明显）。3、消解后，反应液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/51/4为宜。6.氨氮的测定氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。一、纳氏试剂比色法原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410425nm 范围内测其吸光度，计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。仪器1.带氮球的定氮蒸馏装置：500mL 凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管，如图所示。2.分光光度计。3.pH 计。试剂配制试剂用水均应为无氨水。1.无氨水。可选用下列方法之一进行制备：（1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL 硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL 初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。（2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。2.1mol/L 盐酸溶液。3.1mol/L 氢氧化纳溶液。4.轻质氧化镁（MgO）：将氧化镁在500下加热，以除去碳酸盐。5.0.05溴百里酚蓝指示液（pH6.07.6）。6.防沫剂：如石蜡碎片。7.吸收液：硼酸溶液：称取2