环境监测第四版习题解.pdf

第一章第一章 绪论 P 32 1 1 环境监测的主要任务是什么 环境监测的主要任务是什么 3 环境监测和环境分析有何区别 环境监测和环境分析有何区别 测定环境质量代表值 并与环境标准相比较 测定环境质量代表值 并与环境标准相比较 以确定环境质量及污染情况 以确定环境质量及污染情况 环境分析只是环境监测的一部分 两者都是环境环境分析只是环境监测的一部分 两者都是环境 科学中新兴的分支学科 它们既有密切联系 又科学中新兴的分支学科 它们既有密切联系 又 有区别 环境监测是确定某一区域的环境质量 有区别 环境监测是确定某一区域的环境质量 环境分析是测定某一样本的污染物含量 环境分析是测定某一样本的污染物含量 5 5 试分析我国环保标准体系的特点 试分析我国环保标准体系的特点 我国环保标准体系分为我国环保标准体系分为 五类 三级五类 三级 五类五类 环保标准环保标准 环保质量标准环保质量标准 污染物控制标准污染物控制标准 排放标准排放标准 环保基础标准环保基础标准 环保方法标准环保方法标准 环境标准物质标环境标准物质标 准准 三级三级 环保标准 环保标准 国家环保标准国家环保标准 地方环保标准 行业环保标准 地方环保标准 行业环保标准 环保基础标准 环保基础标准 环境标准物质和环保方法标准只环境标准物质和环保方法标准只 有国家级标准 有国家级标准 7 7 为什么要分别制定质量标准和排放标准 为什么要分别制定质量标准和排放标准 环境质量标准环境质量标准 为保护人类健康和维持生态平衡 对有害物质或为保护人类健康和维持生态平衡 对有害物质或 因素在环境中最大允许限量所作的规定 因素在环境中最大允许限量所作的规定 污染物控制标准 污染物控制标准 为了实现环境质量目标 结合技术经济条件和环为了实现环境质量目标 结合技术经济条件和环 境特点 对排入环境的有害物质或有害因素所做境特点 对排入环境的有害物质或有害因素所做 的控制规定 的控制规定 第二章第二章 水和废水监测水和废水监测 P142 2 怎样制订地面水监测方案 以河流为例 说明怎样制订地面水监测方案 以河流为例 说明 如何设置监测断面和采样点 如何设置监测断面和采样点 1 地面水监测方案制订 地面水监测方案制订 收集基础资料 收集基础资料 设置监测断面和采样点 设置监测断面和采样点 确定采样时间和频率 确定采样时间和频率 选择采样及监测技术 选择采样及监测技术 结果表达 质量保证及实施计划 结果表达 质量保证及实施计划 2 河流监测断面设置 三面式 河流监测断面设置 三面式 A 对照断面 对照断面 了解流入监测河段前的水体水质状况 了解流入监测河段前的水体水质状况 B 控制断面 监测断面 控制断面 监测断面 评价监测河段两岸污染源对评价监测河段两岸污染源对 水体水质的影响 水体水质的影响 C 消减断面 消减断面 经稀释 扩散和自净作用 污染物浓度显著 经稀释 扩散和自净作用 污染物浓度显著 下降 左 中 右三点浓度差异较小 最后一个排污口下游下降 左 中 右三点浓度差异较小 最后一个排污口下游 1500m以外 以外 3 采样点设置 采样点设置 河流断面上线和点的确定 由宽度和 河流断面上线和点的确定 由宽度和 深度而定 深度而定 A 宽度 设垂线 宽度 设垂线 50m 设一条中泓垂线 设一条中泓垂线 50 100m 设左右两条垂线 设左右两条垂线 100 1000m设左中右三条垂线 设左中右三条垂线 1500m以上以上 至少设至少设5条垂线 条垂线 B 深度 确定点 深度 确定点 50m应酌量增加采样点应酌量增加采样点 4 水样有几种保存方法 试举几个实例说明怎样根据 水样有几种保存方法 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 被测物质的性质选用不同的保存方法 1 冷藏冷藏 4 可减慢生化和化学变化速度 可减慢生化和化学变化速度 2 控制控制pH值值 加酸 使加酸 使pH 2 可以防止沉淀和吸附 可以防止沉淀和吸附 并且抑制生化反应 但对氰化物 溶解氧等水样不适宜加 并且抑制生化反应 但对氰化物 溶解氧等水样不适宜加 3 加 加化学保存剂化学保存剂 如如氯化汞氯化汞可有效抑制细菌的生化作用 可有效抑制细菌的生化作用 适于测定各种形态的氮 磷等有机物 适于测定各种形态的氮 磷等有机物 4 过滤或澄清 过滤或澄清 水样采集后应立即用水样采集后应立即用0 45微米的滤膜过 微米的滤膜过 滤液装瓶并同时加入相应的保存剂储存 若未采用滤膜过滤 滤液装瓶并同时加入相应的保存剂储存 若未采用滤膜过滤 用澄清液进行测定 但应澄清液层的用澄清液进行测定 但应澄清液层的2 3处水样 不得搅动瓶底处水样 不得搅动瓶底 部沉淀物 部沉淀物 6 现有一废水样品 经初步分析 含有微量汞 铜 现有一废水样品 经初步分析 含有微量汞 铜 铅和痕量酚 欲测定这些组分的含量 试设计一个预铅和痕量酚 欲测定这些组分的含量 试设计一个预 处理方案 处理方案 100ml水样水样 5mlHNO3 至 至10ml左右左右 冷却 冷却 5mlHNO3 浓浓 2mlHClO4 少量逐次加入少量逐次加入 近 近 干干 冷却 冷却 0 2 HNO3溶解残渣 消化液用于测定铜 溶解残渣 消化液用于测定铜 和铅 和铅 水样水样 H2SO4 适量 适量 KMnO4 5 液液 混匀 煮混匀 煮 沸沸10min 冷却冷却 过量过量KMnO4盐酸羟胺滴定至分红色盐酸羟胺滴定至分红色 刚消失为止 消化液用于测定汞 刚消失为止 消化液用于测定汞 取一定量的水样 加热蒸馏 使废水中的易挥发的酚取一定量的水样 加热蒸馏 使废水中的易挥发的酚 以蒸气形式逸出 浓缩富集 以测定水中痕量的酚 以蒸气形式逸出 浓缩富集 以测定水中痕量的酚 8 怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机污染怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机污染 物和无机污染物 各举一实例 物和无机污染物 各举一实例 无机物萃无机物萃 取原理 取原理 萃取剂螯合被测离子形成可溶性螯合物 萃取剂螯合被测离子形成可溶性螯合物 分配定律 分配定律 分配系数分配系数 水相 有机相 A A K D 痕量金属离子与萃取剂作用痕量金属离子与萃取剂作用 形成有机螯合物形成有机螯合物 此螯合物在有机溶剂中的溶解度远大于在水中溶解度此螯合物在有机溶剂中的溶解度远大于在水中溶解度 遵从分配定律遵从分配定律 从而将被测组分从水样中分离出来从而将被测组分从水样中分离出来 有机物可直接用有机溶剂萃取有机物可直接用有机溶剂萃取 9 简要说明用离子交换法分离和富集水样中阳离子简要说明用离子交换法分离和富集水样中阳离子 和阴离子的原理 各举一例 和阴离子的原理 各举一例 原理 原理 某些树脂对于金属离子某些树脂对于金属离子 或非金属离子或非金属离子 具具 有较高的亲合力有较高的亲合力 对痕量元素吸附之后对痕量元素吸附之后 用用 酸洗脱吸酸洗脱吸 再分析测定再分析测定 测定湖水中测定湖水中Na K Ca2 Mg2 Cl SO42 等离子等离子 先通过阳离子交换树脂先通过阳离子交换树脂 再通过阴离再通过阴离 子交换树脂子交换树脂 收集上述洗脱液收集上述洗脱液 分别测定分别测定 1818 怎样用分光光度法测定水样中六价铬和总铬 怎样用分光光度法测定水样中六价铬和总铬 六价铬的测定 六价铬的测定 原理 原理 酸性溶液中 酸性溶液中 六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红 色络合物 色络合物 在在540nm比色定量比色定量 标准曲线法标准曲线法 说明 说明 在酸性溶液中在酸性溶液中 铬酸盐氧化二苯碳酰二肼铬酸盐氧化二苯碳酰二肼 本身被还本身被还 原生成二价亚铬离子原生成二价亚铬离子 或三价铬离子或三价铬离子 二苯碳酰二肼氧二苯碳酰二肼氧 化产物不稳定化产物不稳定 形成稀醇形态形成稀醇形态 稀醇形态与二价稀醇形态与二价 三价三价 铬铬 离子进一步生成有色络合物离子进一步生成有色络合物 计算计算 V A Lmg 6 铬 总铬的测定 总铬的测定 水样中水样中Cr3 首先用高锰酸钾氧化为首先用高锰酸钾氧化为Cr6 过量的高锰酸钾用 过量的高锰酸钾用 NaNO2分解分解 过剩的过剩的NaNO2再以尿素分解 经处理后的水样用再以尿素分解 经处理后的水样用 二苯碳酰二肼显色二苯碳酰二肼显色 以测总铬含量以测总铬含量 计算法同上计算法同上 1919 试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理 试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理 仪器主要组成部分及测定对象的主要不同之处 仪器主要组成部分及测定对象的主要不同之处 元素元素空心阴极灯空心阴极灯辐射出辐射出特征谱线特征谱线 通过试样通过试样原子蒸气原子蒸气时时 元素的元素的 基态原子基态原子对特征谱线产生对特征谱线产生选择性吸收选择性吸收 在一定条件下在一定条件下 特征谱线特征谱线 光强的变化与试样中元素浓度成正比光强的变化与试样中元素浓度成正比 通过测定特征谱线吸光度通过测定特征谱线吸光度 A以定量元素浓度以定量元素浓度 原理 在一定在一定pH的溶液中的溶液中 元素与不同络合剂形成不同颜色的络元素与不同络合剂形成不同颜色的络 合物合物 用有机溶剂萃取分离后用有机溶剂萃取分离后 于特征波长处比色定量于特征波长处比色定量 仪器 分光光度计 原子吸收仪 分光光度计 原子吸收仪 对象 微量测定 痕量测定 微量测定 痕量测定 21 现有四个水样 各取现有四个水样 各取100ml 分别用 分别用0 0200 mol L 1 2H2SO4 滴定结果列于下表 试判断水样中各存在滴定结果列于下表 试判断水样中各存在 何种碱度 各为多少 以何种碱度 各为多少 以CaCO3 mg L表示 表示 水样水样 测定消耗测定消耗H2SO4溶液体积溶液体积 ml 以酚酞为指示剂以酚酞为指示剂 P 以甲基橙为指示剂以甲基橙为指示剂 T A B C D 10 00 14 00 8 20 0 15 50 38 60 8 40 12 70 解 解 A A OHOH 碱度碱度 C C H H2 2SO SO4 4V V H H2 2SOSO4 4M M 0 0 5 5CaCOCaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 4 4 5 5 5050 10103 3 100100 4545 mg L CaCOmg L CaCO3 CO32 碱度碱度 C H2SO4V H2SO4M 0 5CaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 1111 0000 5050 10103 3 100100 110110 mg L CaCOmg L CaCO3 B CO32 碱度碱度 C H2SO4V H2SO4M 0 5CaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 2828 0000 5050 10103 3 100100 280280 mg L CaCOmg L CaCO3 HCO3 碱度碱度 C H2SO4V H2SO4M 0 5CaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 1010 6060 5050 10103 3 100100 106106 mg L CaCOmg L CaCO3 C OH 碱度碱度 C H2SO4V H2SO4M 0 5CaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 8 8 0000 5050 10103 3 100100 8080 mg L CaCOmg L CaCO3 CO32 碱度碱度 C H2SO4V H2SO4M 0 5CaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 0 0 4040 5050 10103 3 100100 4 4 mg L CaCOmg L CaCO3 D HCO3 碱度碱度 C H2SO4V H2SO4M 0 5CaCO3 10103 3 V V水样 水样 0 0 020020 1212 7070 5050 10103 3 100100 127127 mg L CaCOmg L CaCO3 各种碱度用标准酸滴定时可起下列反应 各种碱度用标准酸滴定时可起下列反应 氢氧化物氢氧化物 OH H H2O 碳酸盐碳酸盐 CO32 H HCO3 重碳酸盐重碳酸盐 HCO3 H H2O CO2 23 怎样采集测定溶解氧的水样 说明电极法和碘量法测定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 两种方法各有什么优缺点 溶解氧的原理 两种方法各有什么优缺点 2 2 原理 碘量法 原理 碘量法 固定固定O2 碱性介质 碱性介质 溶解氧将溶解氧将Mn2 氧化成氧化成 Mn4 游离游离I2 酸性介质 酸性介质 Mn4 将将I 氧化成氧化成I2 与溶解氧相当与溶解氧相当 Na2S2O3滴定滴定I2 以淀粉为指示剂 以淀粉为指示剂 用用Na2S2O3标液滴定标液滴定I2 可计算可计算DO 定量反应摩尔数之比 定量反应摩尔数之比 no2 nNa2S2O3 1 4 1 采样方法 用双瓶溶解气体采水器采集测定溶解氧的水样 采 采样方法 用双瓶溶解气体采水器采集测定溶解氧的水样 采 样器的内部小瓶为采样瓶 将采样装置放入水中后 打开夹 水样样器的内部小瓶为采样瓶 将采样装置放入水中后 打开夹 水样 进入采样瓶并驱出空气 接着进入大瓶 赶走大瓶的空气 直至大进入采样瓶并驱出空气 接着进入大瓶 赶走大瓶的空气 直至大 瓶不存在空气为止 提出水面后立即密封 瓶不存在空气为止 提出水面后立即密封 电极法 电极法 把电极插入待测溶液 由端部隔膜将电极和试液隔开 把电极插入待测溶液 由端部隔膜将电极和试液隔开 若接通测定电路 则试液中的若接通测定电路 则试液中的DO通过隔膜进入电极内部 通过隔膜进入电极内部 两电极发生反应两电极发生反应 阴极阴极 O2 2H2O 4e 4OH 阳极阳极 4Ag 4Cl 4AgC1 4e L CPAFnK i m0 还 产生的还原电流也可表示为产生的还原电流也可表示为 K 比例常数比例常数 n 电极反应得失电子数电极反应得失电子数 F 法拉第常数法拉第常数 A 阴极面积阴极面积 Pm 薄膜的渗透系数薄膜的渗透系数 L 薄膜的厚度薄膜的厚度 c0 溶解氧的分压或浓度 溶解氧的分压或浓度 式中 式中 此微弱的还原电流也称扩散电流此微弱的还原电流也称扩散电流 其数值和被测液中分子态其数值和被测液中分子态O2的的 浓度呈线性关系浓度呈线性关系 在仪器上其输出信号经放大后在仪器上其输出信号经放大后 由指示仪表直接显示由指示仪表直接显示O2含量含量 3 两种方法的优缺点 两种方法的优缺点 碘量法 清洁水样 容量分析 碘量法 清洁水样 容量分析 电极法 适用范围广 连续自动测定 电极法 适用范围广 连续自动测定 2929 简述 简述CODCOD BODBOD TODTOD TOCTOC的含义 对一种水来说 它的含义 对一种水来说 它 们之间在数量上是否有一定的关系 为什么 们之间在数量上是否有一定的关系 为什么 COD COD 水样在规定条件下用氧化剂处理 消耗该氧化剂的量用水样在规定条件下用氧化剂处理 消耗该氧化剂的量用O2 mg l表示 表征水中还原性污染物的指标 表示 表征水中还原性污染物的指标 BOD BOD 在好氧条件下 在好氧条件下 DO 1ppm 微生物分解有机物质的 微生物分解有机物质的 生物化学氧化过程中所需要的溶解氧量 生物化学氧化过程中所需要的溶解氧量 TOD TOD 指指水中能被氧化的物质水中能被氧化的物质 有机碳氢化合物 含 有机碳氢化合物 含S N P 等化合物 等化合物 燃烧生成稳定的氧化物所需的氧量燃烧生成稳定的氧化物所需的氧量 O2 mg 1 使用仪器对水中有机物进行监测 使用仪器对水中有机物进行监测 TOC TOC 构成有机物成分中碳的总含量构成有机物成分中碳的总含量 以 以C mg 1 表示 表示 COD BOD TOD 间接反映间接反映有机物有机物含量 包括还原性含量 包括还原性无机无机 物物 TOC 直接反映直接反映有机物有机物含量含量 它们它们反映的信息不同 反映的信息不同 对组对组 成相对稳定的水样 它们之间有相关关系 可找到成相对稳定的水样 它们之间有相关关系 可找到相关系数 相关系数 进行相互换算进行相互换算 3030 根据重铬酸钾法和库仑滴定法测定 根据重铬酸钾法和库仑滴定法测定CODCOD的原理 分析的原理 分析 两种方法的联系 区别和影响测定准确度的因素 两种方法的联系 区别和影响测定准确度的因素 重铬酸钾法原理 重铬酸钾法原理 强酸溶液 用强酸溶液 用K2Cr2O7 定量且过量 氧化 定量且过量 氧化 水中还原性物质水中还原性物质 主要是有机物主要是有机物 两小时回流 两小时回流 过量的过量的 K2Cr2O7 以试亚铁灵为指示剂 用 以试亚铁灵为指示剂 用 NH4Fe SO4 2 回滴 消回滴 消 耗量为耗量为V1 同样条件下作空白实验 消耗亚铁铵标样为 同样条件下作空白实验 消耗亚铁铵标样为V0 再根据再根据C亚铁铵计算亚铁铵计算CODCr 以 以O2的 的 mg L 表示 表示 仑滴定法原理 在试液中加入适当物质 以一定强度的恒定电仑滴定法原理 在试液中加入适当物质 以一定强度的恒定电 流进行电解 使之在工作电极 阳极或阴极 上电解产生一种流进行电解 使之在工作电极 阳极或阴极 上电解产生一种 试剂 称滴定剂 该试剂与被测物质进行定量反应 反应终点试剂 称滴定剂 该试剂与被测物质进行定量反应 反应终点 可通过电化学等方法指示 依据电解消耗的电量和法拉第电解可通过电化学等方法指示 依据电解消耗的电量和法拉第电解 定律可计算被测物的含量 定律可计算被测物的含量 一种为容量分析 一种为仪器分析 严格控制消解回流条件一种为容量分析 一种为仪器分析 严格控制消解回流条件 和经常清洗电极 和经常清洗电极 3131 高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上有何区别 二 高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上有何区别 二 者在数量上有何关系 为什么 者在数量上有何关系 为什么 高锰酸盐指数 高锰酸盐指数 水样在规定条件下用水样在规定条件下用高锰酸钾高锰酸钾处理处理 消耗消耗高锰高锰 酸钾酸钾的量用的量用O O2 2 mg lmg l表示表示 表征水中还原性污染物的指标表征水中还原性污染物的指标 它不等于理论需氧量或有机物需氧量它不等于理论需氧量或有机物需氧量 因在该条件下因在该条件下 许多还许多还 原物质部分被氧化原物质部分被氧化 化学需氧量 化学需氧量 水样在规定条件下用水样在规定条件下用K K2 2CrCr2 2O O7 7处理 消耗处理 消耗K K2 2CrCr2 2O O7 7 的的 量用量用O O2 2 mg lmg l表示 表征水中还原性污染物指标 表示 表征水中还原性污染物指标 K K2 2CrCr2 2O O7 7 氧氧 化力很强 氧化程度很高 化力很强 氧化程度很高 大多数有机物氧化率大多数有机物氧化率可达可达9595 100 100 吡啶除外 吡啶除外 二者在数值上没有确定的数量关系 二者在数值上没有确定的数量关系 两种氧化剂的氧化能力不同 可被两种氧化剂氧化的物质不确定 两种氧化剂的氧化能力不同 可被两种氧化剂氧化的物质不确定 3333 下表所列数据为某水样 下表所列数据为某水样BODBOD5 5测定结果 试计算每种测定结果 试计算每种 稀释倍数水样的耗氧率和稀释倍数水样的耗氧率和BODBOD5 5值 值 编编 号号 稀释稀释 倍数倍数 取水样取水样 体积体积 ml ml NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶标准溶 液浓度液浓度 mol l mol l 1 1 NaNa2 2S S2 2O O3 3标液标液 用量用量 ml ml 当当 天天 五五 天天 A A B B C C 5050 4040 0 0 100100 100100 100100 0 01250 0125 0 01250 0125 0 01250 0125 9 169 16 9 129 12 9 259 25 4 334 33 3 103 10 8 768 76 2 12121 25 f fBBDD LmgOBOD 式中 式中 D1 培养液在培养前的溶解氧培养液在培养前的溶解氧 mg L D2 培养液在培养五天后的溶解氧培养液在培养五天后的溶解氧 mg L Bl 稀释水稀释水 接种稀释水接种稀释水 在培养前的溶解氧在培养前的溶解氧 mg 1 B2 稀释水稀释水 接种稀释水接种稀释水 在培养后的溶解氧在培养后的溶解氧 mg 1 fl 稀释水稀释水 接种稀释水接种稀释水 在培养液中所占比例 在培养液中所占比例 f2 水样在培养液中所占比例水样在培养液中所占比例 水样 V CV LmgODO 3 2 108 式中 式中 C Na2S203标准溶液浓度标准溶液浓度 mol l V 消耗消耗Na2S203标液体积标液体积 ml V水样 水样 水样体积 水样体积 ml 8 氧转化系数氧转化系数 耗氧率耗氧率 D D1 1 D D2 2 D D1 1 A A BODBOD5 5 O O2 2 mg lmg l 0 0 01250125 9 9 1616 8 8 10103 3 1010 2 2 0 0 01250125 4 4 3333 8 8 10103 3 1010 2 2 4949 5050 0 0 01250125 9 9 2525 8 8 10103 3 1010 2 2 0 0 01250125 8 8 7676 8 8 10103 3 1010 2 2 1 1 5050 217217 5 5 mg lmg l 耗氧率耗氧率 D D1 1 D D2 2 D D1 1 9 9 1616 4 4 3333 9 9 1616 5252 7373 B B BODBOD5 5 O O2 2 mg lmg l 0 0 01250125 9 9 1212 8 8 10103 3 1010 2 2 0 0 01250125 3 3 1010 8 8 10103 3 1010 2 2 3939 4040 0 0 01250125 9 9 2525 8 8 10103 3 1010 2 2 0 0 01250125 8 8 7676 8 8 10103 3 1010 2 2 1 1 4040 221221 6 6 mg lmg l 耗氧率耗氧率 D D1 1 D D2 2 D D1 1 9 9 1212 3 3 1010 9 9 1212 6666 0101 C C BOD5 O2 mg l D1 D2 9 25 8 76 0 49 mg l 耗氧率耗氧率 D D1 1 D D2 2 D D1 1 9 9 2525 8 8 7676 9 9 2525 2 2 3 3 第三章第三章 空气和废气监测 P 233 3 简要说明制订空气污染监测方案的程序和主要内容 简要说明制订空气污染监测方案的程序和主要内容 明确监测目的 明确监测目的 了解监测对象 了解监测对象 设计监测网点 设计监测网点 合理安排采样时间和频率 合理安排采样时间和频率 选定采样方法和分析监测技术 选定采样方法和分析监测技术 提出监测报告要求 提出监测报告要求 制订质量保证程序制订质量保证程序 措施和方案的实施计划措施和方案的实施计划 对监测方案基本内容展开讨论对监测方案基本内容展开讨论 5 说明采样时间和采样频率对获得具有代表性的结 说明采样时间和采样频率对获得具有代表性的结 果有何意义 果有何意义 取得有代表性数据的重要因素 代表值的正确性取得有代表性数据的重要因素 代表值的正确性 采样频率 频率取决于污染物的时间分布 受采样频率 频率取决于污染物的时间分布 受 影响于影响于气象条件 气象条件 6 直接采样法和富集采样法各适应于什么情况 怎 直接采样法和富集采样法各适应于什么情况 怎 样提高溶液吸收法的富集效率 样提高溶液吸收法的富集效率 直接采样法直接采样法 被测物浓度较高 被测物浓度较高 测定方法灵敏度高 测定方法灵敏度高 浓缩采样法浓缩采样法 被测物浓度较低 或分析方法灵敏度不高 被测物浓度较低 或分析方法灵敏度不高 提高溶液吸收法的富集效率的方法 提高溶液吸收法的富集效率的方法 选用高效化学吸收液 选用高效化学吸收液 增增 大气液接触面积 大气液接触面积 吸收液选择要求 吸收液选择要求 溶解度要大 化学反应速度要快 被测组分溶解度要大 化学反应速度要快 被测组分 吸收后 要有足够的稳定时间 所用吸收液应利于下一步分析 吸收后 要有足够的稳定时间 所用吸收液应利于下一步分析 价廉 易得 毒小 可回收利用 价廉 易得 毒小 可回收利用 收集器 收集器 捕集待测物的装置 捕集待测物的装置 吸收管 吸收瓶 固体吸收管 吸收瓶 固体 采样管和采样夹等 采样管和采样夹等 流量计 流量计 测定气体流量的仪器 测定气体流量的仪器 孔口流量计 转子流孔口流量计 转子流 量计 为便携 一般都采用转子流量计 量计 为便携 一般都采用转子流量计 抽气动力 抽气动力 真空泵 抽气量大 速度快 但其重量大 不便携真空泵 抽气量大 速度快 但其重量大 不便携 薄膜泵 轻便 但抽气量小薄膜泵 轻便 但抽气量小 影响采样效率的因素 影响采样效率的因素 采样方法选择的合理性 采样方法选择的合理性 收集收集 器的性能 器的性能 7 说明空气采样器的基本组成部分和各部分的作 说明空气采样器的基本组成部分和各部分的作 用 影响采样效率的因素有哪些 用 影响采样效率的因素有哪些 9 简述四氯汞盐吸收简述四氯汞盐吸收 盐酸副玫瑰苯胺分光光度盐酸副玫瑰苯胺分光光度 法与甲醛缓冲溶液吸收法与甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺分光光度盐酸副玫瑰苯胺分光光度 法测定法测定SO2原理的异同之处原理的异同之处 四氯汞钾吸收四氯汞钾吸收 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法原理 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法原理 用用HgC12 和和KC1配制吸收液配制吸收液K2 HgCl4 采样吸收采样吸收 SO2 生成稳定的生成稳定的 二氯亚硫酸络合物 加入甲醛二氯亚硫酸络合物 加入甲醛HCHO和盐酸副玫瑰苯胺和盐酸副玫瑰苯胺 先先 生成羟甲基磺酸生成羟甲基磺酸 再与盐酸副玫瑰苯胺反应再与盐酸副玫瑰苯胺反应 生成紫色生成紫色 络络 合物 在合物 在548或或575nm处比色定量处比色定量 甲醛缓冲溶液吸收甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法原理 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法原理 用甲用甲 醛缓冲溶液吸收气样中的醛缓冲溶液吸收气样中的SO2 生成稳定的羟基甲基磺酸加生成稳定的羟基甲基磺酸加 成化合物 加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解成化合物 加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解 释放出释放出 SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应与盐酸副玫瑰苯胺反应 生成紫红色络合物 在生成紫红色络合物 在548或或 575nm处比色定量处比色定量 两方法原理异同之处 两方法原理异同之处 甲醛法避免了使用毒性大的四氯汞钾甲醛法避免了使用毒性大的四氯汞钾 吸收液吸收液 在灵敏度在灵敏度 准确度等诸方面均可与四氯汞钾法相媲准确度等诸方面均可与四氯汞钾法相媲 美美 且样品采集后相当稳定且样品采集后相当稳定 但操作条件要求严格但操作条件要求严格 10 简述盐酸萘乙二胺分光光度法测定空气中简述盐酸萘乙二胺分光光度法测定空气中NOx 的原理的原理 用简图示意怎样用酸性高锰酸钾溶液氧化用简图示意怎样用酸性高锰酸钾溶液氧化 法测定法测定NO2 NO和和NOx 改为 通过改为 通过CrO3 砂子砂子 氧化管法测定氧化管法测定NO2 NO和和NOx 1 原理 原理 气样通过吸收液气样通过吸收液 NO2被吸收并转变为被吸收并转变为HNO2 在冰醋酸存在下在冰醋酸存在下 HNO2与对氨基苯磺酸发生重与对氨基苯磺酸发生重 氮化反应 氮化反应 再与盐酸萘乙二胺反应生成玫瑰红色偶氮染料再与盐酸萘乙二胺反应生成玫瑰红色偶氮染料 颜色深浅与颜色深浅与NO2浓度成正比 浓度成正比 用分光光度法在用分光光度法在540nm出比色定量出比色定量 NO不与不与 吸收吸收 显色液显色液 反应反应 测得是测得是NO2含量含量 气样通过气样通过CrO3 砂子氧化管砂子氧化管 NO NO2 再吸收再吸收 显色显色 测的测的NOx总总 量量 以以NO2计计 总量与总量与NO2量之差值即为量之差值即为NO相当于相当于NO2的量 再的量 再 根据根据NO与与NO2重量比重量比计算计算NO含量含量 NO2 g NO2 l 转化率 转化率 0 77 0 88 计计 算时应除以此转换系数算时应除以此转换系数 计算因子计算因子BS测定 测定 单位吸光度相当于单位吸光度相当于NOx mg数数 NaNO2 配成标准系列配成标准系列 加等量加等量 与试样与试样 吸收吸收 显色液显色显色液显色 540nm处测吸光度处测吸光度A 计算计算BS 2 程序 程序 计算计算NO2含量 含量 NO2 mg m3 A Ao BS Vr 式中 式中 A 试样溶液吸光度 试样溶液吸光度 A0 试剂空白液吸光度 试剂空白液吸光度 Vr 换算至参比状况下采样体积换算至参比状况下采样体积 m3 吸收液必须无色 吸收液必须无色 如微红色如微红色 则则NO2 污染 污染 应检查应检查 避光操作 避光操作 日光使液显色日光使液显色 采样采样 运送和保存都应运送和保存都应 避光避光 15 怎样用重量法测定空气中总悬浮颗粒物怎样用重量法测定空气中总悬浮颗粒物 TSP 和可吸入颗粒物和可吸入颗粒物 PM10 1 重量法 重量法 原理 原理 A 使大气通过飘尘采样器 使大气通过飘尘采样器 B 先分离掉 先分离掉 10 m的粒子 而将 的粒子 而将 10 m的粒子的粒子 阻留在已知重量 阻留在已知重量 W1 的过滤性材料 滤纸 的过滤性材料 滤纸 或有机滤膜 上 或有机滤膜 上 C 称量附有飘尘的滤纸 或滤膜 的重量 称量附有飘尘的滤纸 或滤膜 的重量 W2 计算计算 步骤 步骤 采样方法 采样方法 r 3 213 V 10 WW m mg 飘尘浓度 飘尘浓度 式中 式中 Wl 采样前滤纸的重量采样前滤纸的重量 mg W2 采样后滤纸的重量采样后滤纸的重量 mg Vr 换算为参比状态下的原气体积换算为参比状态下的原气体积 l 采样 采样 称量 称量 我国基准采样器我国基准采样器 滤纸直径为滤纸直径为 9 cm 采气流量为采气流量为 7 2 m3 hour 没装大离子分离器没装大离子分离器 实际上测的不是飘尘 而是总悬浮微粒实际上测的不是飘尘 而是总悬浮微粒TSP 滤纸的称量 滤纸的称量 特点 特点 过滤性材料 特别是玻璃纤维滤纸 有一定吸湿性 过滤性材料 特别是玻璃纤维滤纸 有一定吸湿性 在湿度很大时在湿度很大时 很难称量准确很难称量准确 方法 方法 A 相同条件下称量消去水分干扰 相同条件下称量消去水分干扰 在恒温在恒温 恒湿室内存放恒湿室内存放 称量称量 采样前后采样前后 重量重量 之差消去水分重量之差消去水分重量 B 干燥器中吸湿干燥器中吸湿24 hour 达平衡后快速称量达平衡后快速称量 C 烘干后烘干后 干燥器中冷却干燥器中冷却 称量称量 16 简述压电晶体差频法测定简述压电晶体差频法测定PM10 的原理和影响其的原理和影响其 测定准确度的因素测定准确度的因素 原理 原理 A 无气样通过 无气样通过 两个振荡器固有振荡频率两个振荡器固有振荡频率fI f 经混频后所产生的差额经混频后所产生的差额 f fII fI 0 发讯单元发讯单元输出信号为零输出信号为零 B 有气样通过 有气样通过 振荡器振荡器I中 在高压电作用下 使尘粒带负电 中 在高压电作用下 使尘粒带负电 在带正电的石英晶体表面上放电并沉积 质量在带正电的石英晶体表面上放电并沉积 质量 增加 增加 M 振荡频率 振荡频率fI 于是发讯单元便于是发讯单元便输出输出 f f fI的差额 的差额 收集在晶体表面上的尘粒越多收集在晶体表面上的尘粒越多 fI降低越多降低越多 且成直线关系 且成直线关系 f K M 式中 式中 K 由晶体特性和温度等所决定的常数由晶体特性和温度等所决定的常数 M 晶体质量增值晶体质量增值 即所采集飘尘的质量即所采集飘尘的质量 C 计算 计算 设大气中的飘尘浓度为设大气中的飘尘浓度为C 采样时的气体流量为 采样时的气体流量为Q 采样所持续的时间为采样所持续的时间为t 则 则 M C Q t 合并上两式得 合并上两式得 C M Q t f K Qt 1 KQt f 如果采气流量如果采气流量Q及采样时间及采样时间t不变不变 则则 C K f 即 即 飘尘浓度与差额飘尘浓度与差额 f成正比成正比 用测频仪测定出用测频仪测定出 采样时差额采样时差额 f 就可求出飘尘浓度就可求出飘尘浓度C 可通过电子线路的适当组合装置成浓度直读飘尘测定仪可通过电子线路的适当组合装置成浓度直读飘尘测定仪 影响其测定准确度的因素影响其测定准确度的因素 不能长时间采样不能长时间采样 否则会造成尘样的损失否则会造成尘样的损失 影响测定影响测定 的准确度的准确度 24 简要说明静态配气法和动态配气法的原理简要说明静态配气法和动态配气法的原理 各各 有什么优缺点有什么优缺点 静态配气法静态配气法 把一定量液体原料或原料气加到已知容把一定量液体原料或原料气加到已知容 积的稀释气体容器中 混合均匀 据加入量和容器容积的稀释气体容器中 混合均匀 据加入量和容器容 积 计算浓度 积 计算浓度 动态配气法动态配气法 能连续不断的配制并供给一定浓度的标能连续不断的配制并供给一定浓度的标 准气的方法准气的方法 特点 特点 静静 配气量小 取气过程浓度改变 但成本低 配气量小 取气过程浓度改变 但成本低 操作简便 操作简便 动动 供气量大 时间长 浓度稳定 但操作要供气量大 时间长 浓度稳定 但操作要 求严格 求严格 26 简要说明连续稀释法和渗透管法动态配气原理简要说明连续稀释法和渗透管法动态配气原理 怎样计算所配标准气的浓度怎样计算所配标准气的浓度 瓶气源连续配气法原理 瓶气源连续配气法原理 原料气与稀释气按一定比例原料气与稀释气按一定比例 混合混合 得所需浓度标准气得所需浓度标准气 aS SS X QQ QX X 式中 式中 Xx 所配标准气的浓度所配标准气的浓度 ppm Xs 钢瓶原料气的浓度钢瓶原料气的浓度 ppm Qs 钢瓶原料气的流量钢瓶原料气的流量 1 min Qa 压缩空气的流量压缩空气的流量 1 min 计算 计算 渗透管连续配气法原理 渗透管连续配气法原理 渗透管放在发生瓶中 气体渗透管放在发生瓶中 气体 发生瓶放入恒温水浴中发生瓶放入恒温水浴中 稀释气稀释气 压缩空气压缩空气 经净化器经净化器 除去水分和杂质 经控制阀和流量计进入混合器 将除去水分和杂质 经控制阀和流量计进入混合器 将 渗透出来的气体带走 即得标准气 渗透出来的气体带走 即得标准气 计算 计算 在在25 和和760mmHg时时 式中 式中 X 所配标准气的浓度所配标准气的浓度 ppm 渗透管的渗透率渗透管的渗透率 g min M 所配气体的摩尔质量所配气体的摩尔质量 g Q 稀释气体的流量稀释气体的流量 l min VM 配气状态下气体的摩尔体积配气状态下气体的摩尔体积 l QM V X M 第五章第五章 土壤质量监测土壤质量监测 P 294 2 何为土壤背景值 土壤背景值的调查研究对环境保 何为土壤背景值 土壤背景值的调查研究对环境保 护和环境科学有何意义 护和环境科学有何意义 定义定义I 按地区考虑 一个国家或地区 土壤中某元按地区考虑 一个国家或地区 土壤中某元 素的平均含量 素的平均含量 定义定义 II 考虑土壤类型 取未被污染的某一类型土壤考虑土壤类型 取未被污染的某一类型土壤 中某元素含量的平均值 中某元素含量的平均值 意义 对意义 对土壤背景值的调查研究结果 可以确定一个土壤背景值的调查研究结果 可以确定一个 土壤是否受到污染的判别标准 以判定土壤是否受到土壤是否受到污染的判别标准 以判定土壤是否受到 污染 污染 将土壤有关元素的测定值与本底值相比较 超将土壤有关元素的测定值与本底值相比较 超 过本底值为污染 过本底值为污染 超过越多 污染越重 超过越多 污染越重 4 土壤污染监测有哪几种布点方法 各适应于什么情况 土壤污染监测有哪几种布点方法 各适应于什么情况 对角线布点法对角线布点法 面积较小 地势平坦的污水或污染河水 面积较小 地势平坦的污水或污染河水 灌溉的田块 灌溉的田块 梅花形布点法梅花形布点法 面积较小 地势平坦 土壤物质和污染 面积较小 地势平坦 土壤物质和污染 程度较均匀的田块 程度较均匀的田块 棋盘式布点法棋盘式布点法 中等面积 地势平坦 地形完整开阔 中等面积 地势平坦 地形完整开阔 但土壤较不均匀的田块 但土壤较不均匀的田块 蛇形布点法蛇形布点法 面积较大 地势不很平坦土壤不够均匀的 面积较大 地势不很平坦土壤不够均匀的 田块 田块 放射状布点法放射状布点法 大气污染型土壤 大气污染型土壤 网格布点法网格布点法 地势平缓地块 地势平缓地块 7 怎样加工制备风干土壤样品怎样加工制备风干土壤样品 不同监测项目对土壤不同监测项目对土壤 样品的粒度要求有何不同样品的粒度要求有何不同 方法 方法 倒土样于塑料薄膜或瓷盘内风干 半干状时把倒土样于塑料薄膜或瓷盘内风干 半干状时把 土块压碎 除去石块 残根等杂物 铺成薄层 经常土块压碎 除去石块 残根等杂物 铺成薄层 经常 翻动 在阴凉处慢慢风干 翻动 在阴凉处慢慢风干 切忌阳光直接曝晒 切忌阳光直接曝晒 土壤物理分析 过土壤物理分析 过2mm孔径 孔径 10目 的筛子 目 的筛子 土壤化学分析 首先全部过土壤化学分析 首先全部过0 84mm 200 84mm 20目目 的筛子备用 的筛子备用 过过0 25mm 600 25mm 60目目 的筛子 用于农药 土壤有机质 的筛子 用于农药 土壤有机质 土壤全氮量的测定 土壤全氮量的测定 过过0 149mm 1000 149mm 100目目 的筛子 用于元素分析 的筛子 用于元素分析 8 对土壤样品进行予处理的目的是什么 怎样根据监 对土壤样品进行予处理的目的是什么 怎样根据监 测项目的性质选择预处理方法 测项目的性质选择预处理方法 1 1 目的 目的 土壤样品组分复杂土壤样品组分复杂 污染组分含量低污染组分含量低 并且处于固体状态并且处于固体状态 将土壤样品处理成液体状态将土壤样品处理成液体状态 溶解固体溶解固体 将待测组分转化为适合测定方法要求的形态将待测组分转化为适合测定方法要求的形态 浓度 浓度 消除共存组分的干扰消除共存组分的干扰 2 2 予处理方法的选择 予处理方法的选择 元素的测定 分解法 元素的测定 分解法 有机污染物和不稳定组分的测定 提取法 有机污染物和不稳定组分的测定 提取法 18 有一地势平坦的田块 由于用污水灌溉 土壤被铅 有一地势平坦的田块 由于用污水灌溉 土壤被铅 汞和苯并 汞和苯并 a 芘污染 试设计一个监测方案 包括布 芘污染 试设计一个监测方案 包括布 设监测点 采集土样 土样制备和预处理 以及选择分设监测点 采集土样 土样制备和预处理 以及选择分 析测定方法 析测定方法 监测点的布设 监测点的布设 对角线布点法 对角线布点法 土样采集 土样采集 多点采样 均匀混合 以使样品具有代表性 多点采样 均匀混合 以使样品具有代表性 采样深度采样深度2020 4040厘米 厘米 采样时间采样时间随时采集样随时采集样 品 详细记录采样点现场情况 写好标签两品 详细记录采样点现场情况 写好标签两 张 一张放入袋内 一张扎在口袋上 张 一张放入袋内 一张扎在口袋上 土样制备 土样制备 倒土样于塑料薄膜或瓷盘内风干 半干状时把土块压倒土样于塑料薄膜或瓷盘内风干 半干状时把土块压 碎 除去石块 残根等杂物 铺成薄层 经常翻动 碎 除去石块 残根等杂物 铺成薄层 经常翻动 在阴凉处慢慢风干 在阴凉处慢慢风干 切忌阳光直接曝晒 切忌阳光直接曝晒 风干后土样 风干后土样 用有机玻璃棒或木棒碾碎 过筛孔径用有机玻璃棒或木棒碾碎 过筛孔径2mm2mm 除去 除去2mm2mm 以上的砂砾和植物残体等 四分法再次反复弃取多余以上的砂砾和植物残体等 四分法再次反复弃取多余 样品 最后保留足够数量 样品 最后保留足够数量 测重金属的 保留测重金属的 保留100100克 过克 过0 149mm 1000 149mm 100目目 的筛 的筛 过筛后的样品 充分拌匀 装瓶 贴上标签备用 过筛后的样品 充分拌匀 装瓶 贴上标签备用 测测苯并 苯并 a a 芘的 芘的 保留保留100100克 过克 过0 25mm 1000 25mm 100目目 的筛 过筛后的样品 充分拌匀 装瓶 贴上标签的筛 过筛后的样品 充分拌匀 装瓶 贴上标签 备用 也可用新鲜土样进行予处理 备用 也可用新鲜土样进行予处理 土样预处理 土样预处理 测铅 汞的土样用酸分解法进行预处理 测铅 汞的土样用酸分解法进行预处理 称取称取O 5O 5 1 000 g1 000 g土样于土样于25 mL25 mL聚四氟乙烯坩埚中 用少许水聚四氟乙烯坩埚中 用少许水 润湿 加入润湿 加入10 mL HC110 mL HC1 在电热板上加热 在电热板上加热 45O 45O 消解消解2 h2 h 然后加入 然后加入15 mL HNO15 mL HNO3 3 继续加热至溶解物 继续加热至溶解物 剩余约剩余约5 mL5 mL时 再加入时 再加入5 mL HF5 mL HF并加热分解除去硅化并加热分解除去硅化 合物 最后加入合物 最后加入5 mL HC1O5 mL HC1O4 4加热至消解物呈淡黄色加热至消解物呈淡黄色 时 打开盖 蒸至近干 取下冷却 加入时 打开盖 蒸至近干 取下冷却 加入 1 5 HNO 1 5 HNO3 3 1 mL1 mL微热溶解残渣 移人微热溶解残渣 移人50 mL50 mL容量瓶中 定容 同容量瓶中 定容 同 时进行全程序试剂空白实验 时进行全程序试剂空白实验 测苯并 测苯并 a 芘 芘用索氏提取器提取法用索氏提取器提取法进行予处理 进行予处理 常用的提取剂有环己烷 石油醚 丙酮 二氯甲烷 常用的提取剂有环己烷 石油醚 丙酮 二氯甲烷 三氯甲烷等 一般使用新鲜土样 称取适量土样放三氯甲烷等 一般使用新鲜土样 称取适量土样放 入索氏提取器样品筒中进行索氏提取 入索氏提取器样品筒中进行索氏提取 分析测定方法 分析测定方法 铅铅 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 汞汞 用冷原子吸收法用冷原子吸收法 苯并 苯并 a 芘 芘 紫外分光光度法 荧光分光光紫外分光光度法 荧光分光光 度法 高效液相色谱法 度法 高效液相色谱法 第六章第六章 环境污染生物监测环境污染生物监测 P 346 12 简要说明污染物进入动 植物体后 主要有哪些 简要说明污染物进入动 植物体后 主要有哪些 分布和蓄积规律 了解这些规律对监测工作有何重要分布和蓄积规律 了解这些规律对监测工作有何重要 意义 意义 规律 规律 1 1 污染物在植物体内的分布 污染物在植物体内的分布 从土壤中吸取污染物 从土壤中吸取污染物 重金