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环境监测复习材料 环境监测复习材料由于时间关系,复习材料有些杂乱,大家根据复习资料结合课本、课件内容,把一些重点和需掌握的知识点看透。 复制课件中的文字内容有些麻烦,在资料中我是以图片的形式粘贴上的,请大家谅解。 因为课件有一部分内容已丢失,所以我没将BOD部分内容粘贴到复习资料中,但我将把把pdf版的内容发给大家。 这部分内容很关键。 预祝大家考试成功。 第一章绪论环境监测是环境科学的一个重要分支学科。 环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。 环境监测的过程一般为现场调查监测计划设计优化布点样品采集运送保存分析测试数据处理综合评价等。 环境监测的对象包括反映环境质量变化的各种自然因素;对人类活动与环境有影响的各种人为因素;对环境造成污染危害的各种成分。 第一节环境监测的目的和分类 一、环境监测的目的(重点) 1、根据环境质量标准,评价环境质量。 2、根据污染特点、分布情况和环境条件,追踪寻找污染源、提供污染变化趋势,为实现监督管理、控制污染提供依据。 3、收集本底数据,积累长期监测资料,为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供数据。 4、为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制定环境法规、标准、规划等服务。 二、环境监测的分类(重点)按监测目的分类 1、监视性监测(又称例行监测或常规监测) 2、特定目的监测(又称特例监测)污染事故监测仲裁监测考核验证监测咨询服务监测 3、研究性监测(又称科研监测)按监测介质对象分类(水质、空气、固体、生物等)第二节环境监测特点和监测技术概述 一、环境监测的发展(了解)20世纪50年代污染监测阶段或被动监测阶段20世纪70年代主动监测或目的监测阶段20世纪80年代初污染防治监测阶段或自动监测阶段 二、环境污染和环境监测的特点(重点)(一)环境污染的特点1.时间分布性2.空间分布性3.环境污染与污染物含量(或污染因素强度)的关系4.污染因素的综合效应5.环境污染的社会评价(二)环境监测的特点1.环境监测的综合性监测手段化学、物理、生物、物理化学、生物化学及生物物理等监测对象空气、水体(江、河、湖、海及地下水)、土壤、固体废物、生物等监测数据的处理对监测数据进行统计处理、综合分析,涉及该地区的自然和社会各个方面情况。 2.环境监测的连续性3.环境监测的追踪性 三、监测技术概述(一)化学、物理技术(重量法、容量分析、仪器分析等)(二)生物技术(三)监测技术的发展 四、环境优先污染物和优先监测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(priority pollutants)难降解、在环境中有一定残留水平、出现频率较高、具有生物积累性、“三致”物质(致癌、致畸、致突变)、毒性较大、现代已有检出方对优先污染物进行的监测称为优先监测环境监测的要求(准确可靠、快速灵敏、选择性好)第三节环境标准标准化和标准的实施是现代社会的重要标志。 所谓标准化,按国际标准化组织(ISO)的定义是“为了所有有关方面的利益,特别是为了促进最佳的全面经济效果,并适当考虑产品使用条件与安全要求,在所有有关方面的协作下,进行有秩序的特定活动,制定并实施各项规则的过程。 而标准则是“经公认的权威机构批准的一项特定标准化工作成果,它通常以一项文件并规定一整套必须满足的条件或基本单位来表示”。 一、环境标准的作用定义环境标准是标准中一类,它是为了保护人群健康、防治环境污染、促使生态良性循环,同时又合理利用资源,促进经济发展,依据环境保护法和有关政策,对有关环境的各项工作(例如有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范)所做的规定。 作用执行环境保护法规的基本手段;强化环境管理的技术基础;环境规划的定量化依据;推动科技进步的动力; 二、环境标准的分类和分级(重点) 1、环境质量标准 2、污染物控制标准 3、环境基础标准 4、环境方法标准 5、环境标准样品标准 6、环保仪器、设备标准补充课件内容第一章-24页污染物控制标准为实现环境质量目标,结合经济技术条件和环境特点,对排入环境的有害物质或有害因素所作的控制规定。 分为两级国家级和地方级地方标准应严于国家标准。 如国家颁布的污水综合排放标准(GB8978-1996)中规定COD二级排放标准为150mg/L,但许多地方根据自己的情况又制定了自己的排放标准。 新乡县要求排入到孟姜女河的污水中COD为100mg/L。 三、制定环境标准的原则(重点)(一)要有充分的科学依据(二)既要技术先进,又要经济合理(三)与有关标准、规范、制度协调配套(四)积极采用或等效采用国际标准 四、水质标准(重点)水环境质量标准地表水环境质量标准(GB3838xx)海水水质标准(GB30971997)生活饮用水卫生标准(GB574985)渔业水质标准(GB1160789)农田灌溉用水水质标准(GB508485)排放标准污水综合排放标准(GB89781996)补充课件内容1章-35页适用于排放污水和废水的一切企事业单位 1、标准分级本标准按地面水域使用功能要求和污水排放去向,对地面水水域和城市下水道排放的污水分别执行 一、 二、三级标准。 2、标准值排放的污染物按其性质分为二类第一类污染物,不分行业和受纳水体,一律在车间或车间处理设施排放口采样;第二类污染物,指其长远影响小于第一类的污染物质,在排污单位排放口采样,最高允许排放浓度应符合表1-7(第二类污染物最高允许排放浓度)的规定。 对第二类污染物区分1997年12月31日及以前和1998年1月1日及以后建设的单位分别执行不同的标准值。 掌握课本21页表1-7的内容。 医院污水排放标准(GBJ4883)工业水污染物排放标准造纸工业水污染物排放标准(GWPB21999)甘蔗制糖工业水污染物排放标准(GB354683)石油炼制工业水污染物排放标准(GB355183)纺织染整工业水污染物排放标准(GB428792)(一)地表水环境质量标准(GB3838xx)(了解)依据地表水水域环境功能和保护目标、控制功能高低依次划分为五类类主要适用于源头水、国家自然保护区。 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。 IV类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 V类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 (二)生活饮用水卫生标准(GB574985)细菌总数大肠杆菌群游离性余氯(三)污水综合排放标准(GB89781996)按地表水域使用功能要求和污水排放去向,分别执行 一、 二、三级标准标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类第一类污染物是指能在环境或动植物内蓄积,对人体健康产生长远不良影响者。 第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物质。 (四)回用水标准再生水回用景观水体的水质标准(CJ/T952000)中华人民共和国生活杂用水水质标准(CJ25.189) 五、大气标准(一)大气环境质量标准(GB30951996)标准分为三级(了解)一级标准为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害影响的空气质量要求。 二级标准为保护人群健康和城市、乡村的动、植物,在长期和短期的情况下,不发生伤害的空气质量要求。 三级标准为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物(敏感者除外)能正常生长的空气质量要求。 根据地区的地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度划分三类地区一类区国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等。 二类区城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村寨。 三类区大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等。 (二)保护农作物的大气污染物最高允许浓度标准(GB913788)(三)锅炉大气污染物排放标准(GB13271xx) 六、固体废物控制标准农用污泥中污染物控制标准(GB428484)农用粉煤灰中污染物控制标准(GB817387)农药安全使用标准(GB428584)城镇垃圾农用控制标准(GB817287)有色金属工业固体废物控制标准(GB508585)建材工业废渣放射性限制标准(GB676386) 七、未列入标准的物质最高允许浓度的估算(一)参考国外标准(二)从公式估算(三)直接做毒理试验再估算第二章水和废水监测第一节水质污染与监测 一、水质污染分类化学型污染由酸碱、有机和无机污染造成的污染;物理型污染色度、浊度、悬浮固体、热污染、放射性;生物型污染生活污水、医院污水。 二、水体自净和水体环境容量污染物进入水体后首先被稀释,随后经过复杂的物理、化学和生物转化,使污染物浓度降低、性质发生变化,水体自然地恢复原样的过程称为自净。 自净能力决定着水体的环境容量(洁净水体所能承载的最大污染物量)。 生活污水(淀粉、蛋白质、脂肪等)-水解酶-好氧菌氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖-好氧菌-CO 2、H2O、无机盐 三、污染状况(xx年中国海域环境质量状况)1.水环境质量2.赤潮3.溢油4.海洋生物质量1.水环境质量xx年,我国海域未达到清洁海域的面积约17.4万km2,与xx2,较上年年基本持平其中,较清洁海域和中度污染海域面积约1.1万km2和1.8万km分别增加近1.2万km2和0.2万km2;轻度污染海域和严重污染海域面积约为2.0万km2,较上年分别减少近0.6万km2和2.6万km2和0.7万km2。 2.赤潮xx年我国海域共发现赤潮73次,赤潮发生面积累计超过1万km2;部分海域及养殖区多次检测出亚历山大藻(Alexandrium)和裸甲藻(Gymnodrium)等有毒赤潮藻类,并在小范围内监测到有毒赤潮,在某些贝类中检测出赤潮毒素;11月福建连江海域发生的裸甲藻赤潮对当地的水产养殖业造成了近千万元的经济损失。 3.溢油xx年我国无重大海上溢油事件发生。 19761997年,我国海域共发生2300起溢油事故;溢油量超过25000吨;年平均溢油事故110起,年重大溢油事故5到7起;每次重大事故直接经济损失4.海洋生物质量监测结果表明,与xx年相比,xx年全国近岸部分海域海洋贝类体内的铅、砷、镉等重金属含量较上年有所升高,石油烃含量总体水平无显著变化,粪大肠菌群含量偏高,个别地点贝类体内检测出赤潮毒素。 二、水质监测的对象和目的水质监测的分类环境水体监测水污染源监测水质监测的对象环境水体地表水(江、河、湖、库、海水)地下水水污染源工业废水生活污水和医院污水水质监测的目的(了解) (1)对江、河、水库、湖泊、海洋等地表水和地下水中的污染因子进行经常性的监测,以掌握水质现状及其变化趋势。 (2)对生产、生活等废(污)水排放源排放的废(污)水进行监视性监测,掌握废(污)水排放量及其污染物浓度和排放总量,评价是否符合排放标准,为污染源管理提供依据。 (3)对水环境污染事故进行应急监测,为分析判断事故原因、危害及制订对策提供依据。 (4)为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料。 (5)为开展水环境质量评价和预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段。 三、监测项目(了解)监测项目受人力、物力、财力的限制,不可能将所有的监测项目都加以测定,只能是对那些优先监测污染物加以监测。 优先监测污染物标准中要求控制、在环境中难以降解;危害大、毒性大、影响范围广;出现频率高,有可靠检测方法。 (一)地表水监测项目水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮(湖、库)、总磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬(六价)、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。 (二)生活饮用水监测项目常规检验项目肉眼可见物、色、嗅和味、浑浊度、pH、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、砷、镉、铬(六价)、氰化物、氟化物、铅、汞、硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群、游离余氯、总放射性、总放射性。 (三)废(污)水监测项目第一类是在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物,包括总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总放射性、总放射性。 (尤其需要掌握)第二类是在排污单位排放口采样测定的污染物,包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发性酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰。 四、水质监测分析方法(了解)1.国家或行业的标准分析方法其成熟性和准确度好,是评价其他监测分析方法的基准方法,也是环境污染纠纷法定的仲裁方法;水和废水标准分析方法(第四版)2.统一分析方法是经研究和多个单位的实验验证表明是成熟的方法。 3.试用方法是在国内少数单位研究和应用过,或直接从发达国家引进,供监测科研人员试用的方法。 标准分析方法和统一分析方法均可在环境监测与执法中使用。 第二节水质监测方案制订 一、地面水水质监测方案的制订(重点)基础资料的收集监测断面和采样点的设置采样时间和采样频率的确定采样及监测技术的选择结果表达、质量保证及实施计划(一)基础资料的收集 (1)水体的水文、气候、地质和地貌资料。 如水位、水量、流速及流向的变化;降雨量、蒸发量及历史上的水情;河流的宽度、深度、河床结构及地质状况;湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。 (2)水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。 (3)水体沿岸的资源现状和水资源的用途;饮用水源分布和重点水源保护区;水体流域土地功能及近期使用计划等。 (4)历年水质监测资料。 (二)监测断面和采样点的设置(重点)1.监测断面的设置原则(重点)应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面 (1)大量废水排入河流的居民区、工业区上下游; (2)湖泊、水库的主要出入口; (3)饮用水源区、水资源区域等功能区; (4)入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处; (5)国际河流出入国际线的出入口处; (6)尽可能与水文测量断面重合。 2.监测断面和采样点的设置(重点)为评价完整江河水系的水质,需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面;对于某一河段,只需设置对照、控制和削减(或过境)三种断面。 (1)背景断面设在基本上未受人类活动影响的河段,用于评价一完整水系污染程度。 (2)对照断面为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。 一个河段一般只设一个对照断面。 (3)控制断面控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定,设在排污区(口)下游,污水与河水基本混匀处。 (4)削减断面是指河流受纳废水和污水后,经稀释扩散和自净作用,使污染物浓度显著降低的断面,通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.采样点位的设置(重点)设置监测断面后,应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线,再根据采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。 说明 (1)垂线布设应避开污染带,要测污染带应另加垂线。 (2)确能证明该断面水质均匀时,可仅设中泓垂线。 (3)凡在该断面要计算污染物通量时,必须按上述设垂线(三)采样时间和采样频率的确定(重点) (1)饮用水源地全年采样监测12次,采样时间根据具体情况选定。 (2)对于较大水系干流和中、小河流,全年采样监测次数不少于6次。 采样时间为丰水期、枯水期和平水期,每期采样两次。 流经城市或工业区,污染较重的河流,游览水域,全年采样监测不少于12次。 采样时间为每月一次或视具体情况选定。 底质每年枯水期采样监测一次。 (3)潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样监测,每期采样两天,分别在大潮期和小潮期进行,每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。 (4)设有专门监测站的湖泊、水库、每月采样监测一次,全年不少于12次。 其他湖、库全年采样监测两次,枯、丰水期各1次。 有废(污)水排入,污染较重的湖、库应酌情增加采样次数。 (5)背景断面每年采样监测一次,在污染可能较重的季节进行。 (6)排污渠每年采样监测不少于3次。 (7)海水水质常规监测,每年按丰、平、枯水期或季度采样监测24次。 (四)采样及监测技术的选择要根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素选择适宜的采样、监测方法和技术,其详细内容将在本章以下各节中分别介绍。 (五)结果表达、质量保证及实施计划1.结果表达水质监测所测得的众多化学、物理以及生物学的监测数据,是描述和评价水环境质量,进行环境管理的基本依据,必须进行科学地计算和处理,并按照要求的形式在监测报告中表达出来。 2.质量保证质量保证概括了保证水质监测数据正确可靠的全部活动和措施。 质量保证贯穿监测工作的全过程。 详细内容参阅第九章。 3.实施计划实施计划是实施监测方案的具体安排,要切实可行,使各个环节工作有序、协调地进行。 二、地下水质监测方案的制订(一)调查研究和收集资料(了解) (1)收集、汇总监测区域的水文、地质、气象等方面的有关资料和以往的监测资料。 例如,地质图、剖面图、测绘图、水井的成套参数、含水层、地下水补给、径流和流向,以及温度、湿度、降水量等。 (2)调查监测区域内城市发展、工业分布、资源开发和土地利用情况,尤其是地下工程规模、应用等;了解化肥和农药的施用面积和施用量;查清污水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。 (3)测量或查知水位、水深,以确定采水器和泵的类型,所需费用和采样程序。 (4)在完成以上调查的基础上,确定主要污染源和污染物,并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元。 (二)采样点的布设(重点)具体见课本p46对照监测井控制监测井(三)采样时间和采样频率的确定(重点)具体见课本p46采样时间采样频率 三、水污染源监测方案制订(重点)(一)采样点的设置(掌握)1.工业废水 (1)在车间或车间处理设施的废水排放口设置采样点监测一类污染物;在工厂废水总排放口布设采样点,监测二类污染物。 (2)已有废水处理设施的工厂,在处理设施的总排放口布设采样点。 如需了解废水处理效果,还要在处理设施进口设采样点。 2.城市污水 (1)城市污水管网的采样点设在非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井;城市污水干管的不同位置;污水进入水体的排放口等。 (2)城市污水处理厂在污水进口和处理后的总排口布设采样点。 如需监测各污水处理单元效率,应在各处理设施单元的进、出口分别设采样点。 另外,还需设污泥采样点。 (二)采样时间和采样频率工业废水和城市污水的排放量和污染物浓度随工厂生产及居民生活情况常发生变化,采样时间和频率应根据实际情况确定。 笫三节水样的采集和保存 一、水样的类型(掌握)(一)瞬时水样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。 对于生产工艺连续、稳定的工厂,所排放废水中的污染组分及浓度变化不大,瞬时水样具有较好的代表性。 (二)混合水样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,有时称“时间混合水样”,以与其他混合水样相区别。 (三)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称综合水样。 二、地表水样的采集 (一)采样前的准备选择适宜材质的盛水容器和采样器,并清洗干净。 准备好交通工具。 交通工具常使用船只。 (二)采样方法和采样器(或采水器)采集表层水时,可用桶、瓶等容器直接采取。 一般将其沉至水面下0.30.5米处采集,而不宜直接取表层水。 采集深层水样时,则必须采用采水器,主要的采样器有常用采样器(简易采样器和单层采样器)、急流采样器、溶解氧采样器。 我们通过下面的动画来了解一下。 三、地下水样的采集井水、泉水、自来水 四、废(污)水样的采集 (一)浅层废(污)水可从浅埋排水管、沟道中采样,用采样容器直接采集,也可用长把塑料勺采集。 (二)深层废(污)水可用深层采水器或固定在负重架内的采样容器,沉入检测井内采样。 (三)自动采样采用自动采水器可自动采集瞬时水样和混合水样。 五、采集水样注意事项(了解) (1)测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样;其中,测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目的水样必须充满容器;pH、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。 另外,采样时还需同步测量水文参数和气象参数。 (2)采样时必须认真填写采样登记表;每个水样瓶都应贴上标签(填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等);要塞紧瓶塞,必要时还要密封。 七、水样的运输与保存 (一)水样的运输(了解) (1)为避免水样在运输过程中震动、碰撞导致损失或沾污,将其装箱,并用泡沫塑料或纸条挤紧,在箱顶贴上标记。 (2)需冷藏的样品,应采取致冷保存措施;冬季应采取保温措施,以免冻裂样品瓶。 (二)水样的保存方法(掌握)1.冷藏或冷冻法冷藏或冷冻的作用是抑制微生物活动,减缓物理挥发和化学反应速度。 2.加入化学试剂保存法 (1)加入生物抑制剂HgCl可抑制生物的氧化还原作用;用H PO调至pH为4时,234加入适量CuSO,即可抑制苯酚菌的分解活动。 4 (2)调节pH值测定金属离子的水样常用HNO酸化至pH为12,既可防止重金属3离子水解沉淀,又可避免金属被器壁吸附;测定氰化物或挥发性酚的水样加入NaOH调至pH为12时,使之生成稳定的酚盐等。 (3)加入氧化剂或还原剂测定汞的水样需加入HNO(至pH1)和3K CrO(0.05%),使汞保持高价态;测定硫化物的水样,加入抗坏血酸,可以防止被227氧化;测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧(还原)等。 (三)水样的过滤或离心分离如欲测定水样中某组分的含量,采样后立即加入保存剂,分析测定时充分摇匀后再取样。 如果测定可滤(溶解)态组分含量,所采水样应用0.45m微孔滤膜过滤,除去藻类和细菌,提高水样的稳定性,有利于保存。 如果测定不可过滤的金属时,应保留过滤水样用的滤膜备用。 对于泥沙型水样,可用离心方法处理。 对含有机质多的水样,可用滤纸或砂芯漏斗过滤。 用自然沉降后取上清液测定可滤态组分是不恰当的。 第四节水样的预处理为什么要进行预处理环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量低,存在形态各异,所以在分析测定之前,往往需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系。 预处理的目的(掌握)破坏有机物溶解悬浮性固体将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物。 第四节水样的预处理 一、水样的消解方法(掌握)水样预处理的原则最大限度去除干扰物回收率高操作简便省时成本低、对人体和环境无影响(一)湿式消解法1.硝酸消解法对于较清洁的水样,可用硝酸消解。 2.硝酸-高氯酸消解法两种酸都是强氧化性酸,联合使用可消解含难氧化有机物的水样。 3.硝酸-硫酸消解法两种酸都有较强的氧化能力,其中硝酸沸点低,而硫酸沸点高,二者结合使用,可提高消解温度和消解效果。 常用的硝酸与硫酸的比例为52。 4.硫酸-磷酸消解法两种酸的沸点都比较高,其中硫酸氧化性较强,磷酸能与一些金属离子如Fe3+等络合,故二者结合消解水样,有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。 5.硫酸-高锰酸钾消解法该方法常用于消解测定汞的水样。 高锰酸钾是强氧化剂,在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物,其氧化产物多为草酸根,但在酸性介质中还可继续氧化。 6.多元消解法为提高消解效果,在某些情况下需要采用三元以上酸或氧化剂消解体系。 例如,处理测总铬的水样时,用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 7.碱分解法当用酸体系消解水样造成易挥发组分损失时,可改用碱分解法,即在水样中加入氢氧化钠和过氧化氢溶液,或者氨水和过氧化氢溶液,加热煮沸至近干,用水或稀碱溶液温热溶解。 (二)干灰化法又称高温分解法。 其处理过程是取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中,置于水浴上或用红外灯蒸干,移入马福炉内,于450550灼烧到残渣呈灰白色,使有机物完全分解除去。 取出蒸发皿,冷却,用适量2%HNO3(或HCl)溶解样品灰分,过滤,滤液定容后供测定。 本方法不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样。 二、富集与分离(了解)富集富集是分离的一种,即从大量试样中搜集欲测定的少量物质至一较小体积中,从而提高其浓度至其测定下限之上。 分离分离是将欲测组分从试样中单独析出,或将几个组分一个一个地分开,或者根据各组分的共同性质分成若干组。 (一)气提、顶空和蒸馏法当用酸体系消解水样造成易挥发组分损失时,可改用碱解法,即在水样中加入氢氧化钠和过氧化钠,或者氨水和过氧化氢溶液,加热煮沸至近干,用水或碱溶液温热溶解。 碱解法为提高消解效果,在某些情况下需要采用三元以上酸或氧化剂消解体系。 例如,处理测总铬的水样时,用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 氧化剂三酸或多元消解法该方法常用于测定汞的水样。 高锰酸钾是强氧化剂,再中性、碱性、酸性条件下氧化有机物,其氧化产物多位草酸根,但在酸性介质中还可继续氧化。 消解要点取适量的水样,加适量硫酸和5%高锰酸钾,混匀后加热煮沸,冷却,滴加盐酸羟胺溶液普破坏过量的高锰酸钾。 硫酸-高锰酸钾硫酸-高锰酸钾消解法两种酸的沸点都比较高,硫酸氧化性较强,磷酸能与一些金属离子Fe3+如等络合,故二者结合硫酸-磷酸硫酸-消解法两种酸都有较强的氧化能力,其中硝酸沸点低,而硫酸沸点高,可提高消解效果。 常用硝酸与硫酸的比例为52。 消解时,现将硝酸加入水样中,加热蒸发至小体积,稍冷,再加硫酸、硝酸,继续加热至冒浓大量白烟,冷却,加适量水,温热溶解可溶盐,若有沉淀,应过滤。 为提高消解效果,常加入少量过氧化氢。 该法不适用于处理测定易生成难容硫酸盐组分(如铅、钡、锶)的水样。 硝酸-硫酸硝酸-硫酸消解法两种酸都是强氧化性酸,联合使用可消解含难氧化有机物的水样。 去适量水样于烧杯中,50-100mL于烧杯中,加入5-10mL硝酸,在电热板上加热,消解至大部分有机物被分解。 取下烧杯,稍冷,加入2-5mL高氯酸,继续加热至开始冒白烟,若试液呈深色,在补加硝酸,继续加热至冒浓厚白烟尽(不可蒸至干涸),取下烧杯冷却,用2%HNO3溶解,若有沉淀,应过滤,滤液冷至室温后定容备用。 因为高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯,有爆炸危险,故先加入硝酸,硝酸-高氯酸硝酸-高氯酸对于清洁的水样,可用硝酸消解法。 取混匀的水样50-100mL于烧杯中,加入5-10mL浓硝酸,在电热板上加热煮沸,蒸发至小体积,试液应透明,呈浅色或无色,否则,应加硝酸继续消解。 蒸至近干,取下烧杯,稍冷后加2%HNO(或HCI)20mL,温热溶解可溶盐。 若有沉淀,应过滤,滤液冷至室温后20mL容硝酸钾硝酸方法要点消解酸硫消解法硫磷两下高物酸1.气提法该方法基于把惰性气体通入调制好的水样中,将欲测组分吹出,直接送入仪器测定,或导入吸收液吸收富集后再测定。 3.蒸馏法蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法,分为常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、分馏法等。 (二)萃取法1.溶剂萃取法溶剂萃取法是基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同,进行组分的分离和富集。 2.固相萃取法(SPE)固相萃取法的萃取剂是固体,其工作原理基于水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同,使它们彼此分离。 固相萃取剂是含C18或C 8、腈基、氨基等基团的特殊填料。 (三)吸附法吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面,再用适宜溶剂、加热或吹气等方法将欲测组分解吸,达到分离和富集的目的。 (四)离子交换法该方法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。 离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类,广泛应用的是有机离子交换剂,即离子交换树脂。 操作程序(五)共沉淀法1.利用吸附作用的共沉淀分离共沉淀法系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀(载体)过程中,将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。 共沉淀现象在常量分离和分析中是力图避免的,但却是一种分离富集痕量组分的手段。 2.利用生成混晶的共沉淀分离当欲分离微量组分及沉淀剂组分生成沉淀时,如具有相似的晶格,就可能生成混晶共同析出。 3.用有机共沉淀剂进行共沉淀分离有机共沉淀剂的选择性较无机沉淀剂高,得到的沉淀也较纯净,并且通过灼烧可除去有机共沉淀剂,留下欲测元素。 第五节物理指标检验 一、水温 (一)水温计法 (二)颠倒温度计法补充内容 二、嗅和味 (一)定性描述法 (二)嗅阈值法 四、浊度浊度是反映水中的不溶解物质对光线透过时阻碍程度的指标,通常仅用于天然水和饮用水,而污水和废水中不溶物质含量高,一般要求测定悬浮物。 测定浊度的方法有目视比浊法、分光光度法、浊度计法等。 水体混浊现象是由水中存在的悬浮物质如泥砂、胶体物(colloid matter)、有机物、浮游生物(plankton organism)、微生物(microorganism)等所造成。 浊度的大小不仅与水体中的颗粒物有关,而且与其颗粒大小、形状和表面积有关。 测定方法 (一)目视比浊法;1方法原理将水样与用精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列浊度标准溶液进行比较,来确定水样的浊度。 2测定要点 (1)用通过0.1mm筛孔(150目),并经烘干的硅藻土和蒸馏水配制浊度标准贮备液。 (2)视水样浊度高低,用浊度标准贮备液和具塞比色管或具塞无色玻璃瓶配制系列浊度标准溶液。 (3)取与系列浊度标准溶液等体积的摇匀水样或稀释水样,与系列浊度标准溶液比较,视觉效果相近的标准液,即为水样的浊度。 如用稀释水样,测得浊度应再乘以稀释倍数。 (二)分光光度法1方法原理以甲腊聚合物(由硫酸肼和六次甲基四胺反应而成)配制标准浊度溶液,用分光光度计于680nm波长处测其吸光度,与在同样条件下测定水样的吸光度比较,得知其浊度。 2测定要点 (1)取浓度为10mgmL的硫酸肼(NH2)2H2SO4溶液和浓度100mgmL的六次甲基四胺溶液各5.00mL于100mL容量瓶中,混匀,于25士3下反应24h,冷却后用无浊度水稀释至刻度,制得浊度为400甲腊浊度单位(NTU)的贮备液。 (2)用甲腊标准贮备液配制系列浊度标准溶液(浊度范围视水样浊度大小决定)。 (3)用分光光度计于680nm波长处,以无浊度水作参比,测定系列浊度标准溶液的吸光度,绘制标准曲线。 (4)将水样摇匀,按照测定系列浊度标准溶液方法测其吸光度,并由标准曲线上查得相应浊度。 五、透明度透明度是指水样的澄清程度。 透明度与浊度相反,水中悬浮物和胶体颗粒越多,其透明度就越低。 (一)铅字法?该方法用透明度计测定。 ?该方法用透明度计测定。 透明度计是一种长33cm,内径2.5cm,并具有刻度的无色玻璃圆筒,筒底有一磨光玻璃片和放水侧管。 测定时,将摇匀的水样倒入筒内,从筒口向下观察,并缓慢由放水口放水,直至刚好能看清放在底部的标准铅字印刷符号,则筒中水柱高度(以cm计)即为被测水样的透明度,读数估计至0.5cm。 水位超过30cm时为透明水样。 (二)塞氏盘法这是一种现场测定透明度的方法。 塞氏盘为直径200mm的白铁片圆板,板面从中心平分为四个部分,黑白相间,中心穿一代铅锤的铅丝,上面系一用cm标记的细绳。 黑白各半的圆盘,将其沉入水中,以刚好看不到它时的水深(cm)表示透明度。 透明度是用萨氏盘(黑白间隔的盘)测定水深来间接表示光透入水面的深浅程度。 其大小取决于水的浑浊度(指水中混有各种浮游生物和悬浮物所造成的浑浊程度)和色度(悬浮生物和溶解有机物造成的颜色) 六、残渣水中的残渣分为总残渣、可滤残渣和不可滤残渣三种。 它们是表征水中溶解性物质、不溶解性物质含量的指标。 第六节金属化合物的测定金属测定中常用仪器分析方法分子吸收(紫外可见)分光光度法原子吸收分光光度法电位分析法极谱分析法(阳极溶出伏安法) 一、铝 二、汞 三、镉 四、铅 五、铜 六、锌 七、铬 八、砷 九、其他金属化合物掌握汞的测定方法双硫腙比色法(GB7469-87),测定范围为240g/L,适合于生活污水、工业废水和受汞污染的地面水的测定(详见课本p77页)水样于95,在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解,将无机汞和有机汞转变为二价汞;用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂,加入双硫腙溶液,与汞离子生成橙红色螯合物,用三氯甲烷或四氯化碳萃取,再用碱溶液洗去过量的双硫腙,于485nm波长处测定吸光度,以标准曲线法定量。 反应式见课本冷原子吸收分光光度法(GB7468-87)方法原理汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。 在一定浓度范围内,吸光度与汞浓度成正比。 测定要点 (1)水样预处理在硫酸硝酸介质中,加入高锰酸钾和过硫酸钾溶液消解水样,也可以用溴酸钾溴化钾混合试剂在酸性介质中于20以上室温消解水样。 过剩的氧化剂在临测定前用盐酸羟胺溶液还原。 (2)绘制标准曲线依照水样介质条件,配制系列汞标准溶液。 分别吸取适量汞标准溶液于还原瓶内,加入氯化亚锡溶液,迅速通入载气,记录表头的最高指示值或记录仪上的峰值。 以经过空白校正的各测量值(吸光度)为纵坐标,相应标准溶液的汞浓度为横坐标,绘制出标准曲线。 (3)水样的测定取适量处理好的水样于还原瓶中,按照标准溶液测定方法测其吸光度,经空白校正后,从标准曲线上查得汞浓度,再乘以样品的稀释倍数,即得水样中汞浓度。 冷原子荧光法(HJ/T341-xx),检测限为0.00601.0g/L。 与冷原子吸收测汞仪相比,不同之处在于是测定吸收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光(波长较紫外光长)强度。 该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气,吸收253.7nm的紫外光后,被激发而产生特征共振荧光,在一定的测量条件下和较低的浓度范围内,荧光强度与汞浓度成正比。 方法最低检出浓度为0.05mgL,适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。 总铬的测定(掌握)测定水样中的总铬将三价铬氧化为六价铬,再进行Cr6+与二苯碳酰二肼的反应和分光光度法测定。 氧化条件在酸性条件下,用高锰酸钾将三价铬氧化为六价铬,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原,而过量的亚硝酸钠又被尿素分解。 5Cr(SO)6KMnO6H O=10H CrO6MnSO3K SO6H SO42434224424222HMnO5NaNO2H SO=2MnSO5NaNO3H O42244322NaNOCO(NH)H SO=Na SO2H OCO2N222242422二苯碳酰二肼分光光度法测水中六价铬的浓度范围为0.0041.0mg/L,适用于地表水和工业废水中六价铬的测定。 第七节非金属天机物的测定 一、酸度和碱度(一)酸度指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。 测定方法酸碱指示剂滴定法电位滴定法(二)碱度指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量,包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。 测定方法酸碱指示剂滴定法电位滴定法图2.32水中碱度组成示意图1.M=0(P=T);2.PM(或P0.5T);3.P=M;4.P 二、pH 三、溶解氧(DO)水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的分子态氧称为溶解氧。 其溶解度随水温的升高及水中含盐量的增加而降低。 清洁地表水溶解氧接近饱和。 当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和;当水体受到有机物质、无机还原物质污染时,会使溶解氧含量降低,甚至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。 四、氰化物氰化物是分子结构中含有氰基()的一类物质的总称,包括无机氰和有机腈。 其中无机氰化物又可分为简单氰化物和络合氰化物两种。 常见的简单氰化物有K、Na、NH4等,这类氰化物易溶于水,毒性很大,人一次误服0.1g左右就会死亡。 络合氰化物如Zn()422、Cd() 4

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