环境监测其他有机物测定.ppt

3.7.2高锰酸盐指数,高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，氧化1升水样中的还原性物质所消耗氧化剂高锰酸钾的量，以O2的mg/L来表示。该指标常被作为地表水体受有机物污染程度的综合指标。,学习任务：指标含义、测定方法及适用水样,1指标含义,2测定方法选择,按测定溶液介质的不同，分为：酸性高锰酸钾法（A）：适于Cl低于300mg/L的水样；碱性高锰酸钾法（A）：适于Cl高于300mg/L的水样。,碱性条件下高锰酸钾氧化能力较弱,3高锰酸钾法,取一定量水样，在酸性或碱性条件下，加入一定量KMnO4溶液，在沸水浴中加热反应一定时间（30分钟）。剩余的KMnO4用草酸钠溶液还原并加入过量，再用KMnO4溶液回滴过量的草酸钠，计算出水样的高锰酸盐指数值。若水样的高锰酸盐指数超过5mg/L时，应少取水样并稀释测定。,（1）方法原理：,准确而过量，？,如何判断？,（2）测定过程(强调注意事项),取混匀的水样100.0mL(原样或经稀释)于250mL锥形瓶中5mL（1+3）H2SO4溶液混匀10.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液（1/5KMnO4）摇匀，立即放入沸水浴中30min（水浴重新沸腾开始计时）趁热加入10.00mL0.0100mol/L（1/2Na2C2O4）标准溶液此时反应液由红色褪为无色用0.01mol/L高锰酸钾溶液回滴反应液为微红色时，即为反应终点。,计算公式见实训篇该部分内容,思考题,1高锰酸盐指数含义？常用测定方法及适于测定何种水样？2水浴加热过程中如发现反应液变为无色，应如何处理？3水浴过程必须保证30min吗？不够或超过时对测定结果有影响吗？,生化需氧量是指在有充足溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中某些可氧化物质特别是有机物的生物化学过程中所消耗的溶解氧量，以O2的mg/L表示。通常规定为20时五天中所消耗的氧量,记为BOD5。BOD5反映了水样中可以被微生物氧化分解的有机物的量。,1指标含义,测定意义：（1）判断水质污染程度；（2）研究判断污水的可生化降解性；（3）生化处理工艺设计的重要参数。,3.7.3生化需氧量（BiochemicalOxygenDemand，简称BOD）,稀释接种法（A）：经典方法，应用最普遍，适用于BOD5为26000mg/L的水样。微生物传感器快速测定法（A）：仪器测定法，适用于BOD5为2500mg/L的水样。可稀释后测定。活性污泥曝气降解法（B）：适用于城市污水和组成成分比较稳定的工业污水中BOD的测定，取50mL水样不稀释时可测定82000mg/L范围。,2测定方法选择,3稀释接种法（A）,对于污染轻的水样，可以直接测定；但对于大多数污水，因含较多的有机物需要稀释后再培养测定。,测定时取两份水样（原水样或经稀释水稀释后水样），一份测其当时的DO；另一份在（201）培养5天后再测定其DO。两者之差即为所培养水样的BOD5值。,（1）方法原理,如果水样经过稀释，还需同时测定稀释水在培养前后的DO。利用相应公式计算原水样的BOD5。,（2）结果计算,式中C1水样（原水样或稀释后的水样）培养前DO的浓度，mg/L；C2水样（原水样或稀释后的水样）培养5天后DO的浓度，mg/L；B1稀释水（或接种稀释水）在培养前DO的浓度，mg/L；B2稀释水（或接种稀释水）培养5天后DO的浓度，mg/L；f1稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占的比例；f2原水样在培养液中所占的比例。,对不经稀释直接培养的水样：,BOD5（O2，mg/L）=C1C2,对稀释后培养的水样：,BOD5（O2，mg/L）,培养液的BOD值,稀释水的BOD5值,即培养液,？,（3）稀释水,专门为满足水体生物化学过程的三个条件而配制的。,配制方法：取一定体积的蒸馏水，通入空气进行曝气使DO近饱和，达8mg/L以上；加入一定量无机营养盐（氯化钙、氯化铁、硫酸镁等），以保证微生物生长需要；用磷酸盐缓冲液调pH值至7.2。,同时要求稀释水的BOD5必须小于0.2mg/L。稀释水在20左右保存。,如果水样中不含微生物，如何测定BOD5呢？,（4）接种稀释水,适用水样：不含或少含微生物的工业废水以及难降解有机物或剧毒物质的水样，如：酸性废水、碱性废水、高温废水、经氯化消毒处理的废水。,接种液：一般接种液：城市污水、表层土壤浸出液等驯化接种液：最好从接种污水的水体中取得。接种稀释水：取适量的其中一种接种液，加入稀释水中，混匀。,（5）水样的稀释,稀释程度要求,稀释倍数的确定,培养液在20培养5天后剩余的DO量应在1mg/L以上；？五天中消耗的DO量应在2mg/L以上。？,对于地表水：由测得的高锰酸盐指数与一定系数的乘积，即求得稀释倍数。,对于工业废水：由重铬酸钾法测得的CODCr值来确定，通常作三个稀释比。,结果处理：如果各稀释倍数均能满足稀释程度要求，则取测定结果的均值为水样的BOD5值；如果三个稀释倍数的测定结果均在上述稀释程度范围之外，则应调整稀释倍数后重做。,水样先中和，再稀释,（6）质量控制样品,控制样品：葡萄糖-谷氨酸标准溶液,配制及使用方法：将葡萄糖和谷氨酸各150mg稀释至1000mL，以1:50的稀释比稀释后，与水样同步测定BOD5。其测定值应在180230mg/L之间，否则应检查原因并纠正。,（7）特殊水样的处理,水样的pH应在6.57.5的范围:,水样如含少量游离氯：放置12h可自行消失,从水温较高的水域或排放口取得的水样:,4、微生物传感器快速测定法,微生物传感器是由氧电极和微生物菌膜构成。,原理：在温度为3035，用活性污泥强制曝气降解样品2h，经重铬酸钾法测定生物降解前和降解后水样的化学需氧量，其差值即为BOD，根据与标准方法的对比实验结果换算为BOD5。,5活性污泥曝气降解法,专门仪器,4、微生物传感器快速测定法,微生物传感器是由氧电极和微生物菌膜构成。,原理：在温度为3035，用活性污泥强制曝气降解样品2h，经重铬酸钾法测定生物降解前和降解后水样的化学需氧量，其差值即为BOD，根据与标准方法的对比实验结果换算为BOD5。,5活性污泥曝气降解法,1BOD5含义？测定方法有哪些？如何获取稀释水和接种稀释水?2水样稀释程度的要求是怎样的？如何确定水样稀释倍数？3如何检查稀释水和接种液的质量及分析化验人员的操作技术？4何种水样需用接种稀释水？,思考题,（基础篇P126第30题及计算题1，实训篇中思考题）,CODCr、高锰酸盐指数、BOD5的比较：,共同点：三指标都是用定量的数值来间接地、相对地表示水中有机物含量多少的重要水质指标。前两者是利用化学物质，后者则是利用微生物的作用，且三者的结果都是用O2的mg/L来表示的。,CODCr：可以表示出水样中绝大多数有机物质的量，不受水样水质的限制，适用于任何水样，在34小时内能完成测定。,高锰酸盐指数：只适用于较清洁的地表水测定。该指标测定时间比较短，测定条件下只能氧化部分有机物。,BOD5：基本上反映了水样中可以被微生物氧化分解的有机物的量，符合水中实际情况。但稀释倍数法测定时间太长，完成全部检验需时5天，对于指导生产实践不够迅速及时。,3.7.4总有机碳和总需氧量,总有机碳（TOC）是指以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。,学习任务：掌握指标含义，理解测定原理。,1总有机碳（TOC）,采用燃烧法，能将有机物全部氧化,TOC分析仪来测定,TotalOrganicCarbon,3.7.4总有机碳和总需氧量,学习任务：掌握指标含义，了解测定原理。,1总有机碳（TOC）,目前广为国内外采用,TOC分析仪分类：,燃烧氧化-非色散红外吸收法（A）：适于所有水样中总有机碳的测定电导法：气相色谱法：湿法氧化-非色散红外吸收法：,燃烧氧化-非色散红外吸收法测定TOC,测定过程（有一定了解）：将同样体积水样分别注入高温炉（900）和低温炉（150）。在高温炉中水样中的有机碳和无机碳全部转化为二氧化碳；低温炉的石英管中装有磷酸浸渍的玻璃棉，能使无机碳酸盐在150分解为二氧化碳，有机物不能被分解氧化。将高、低温炉中生成的二氧化碳依次导入非色散红外线气体分析仪，分别测得总碳和无机碳（IC），二者之差即为总有机碳。,2总需氧量（TOD）,（1）含义总需氧量是指水样中能被氧化的物质（主要是有机物）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。,TOD测定仪,（2）测定原理（燃烧）将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管中，通入含已知氧浓度的载气（氮气）作为原料气，则水样中的还原性物质在900下被瞬间燃烧氧化，测定燃烧前后原料气中氧浓度的减少量，即可求出水样的TOD值。,测定TOD和TOC的应用（了解）,分析：对于含碳化合物，O2：C2.67，则理论上TOD2.67TOC。,结论：若某水样的TOD：TOC2.67左右，可认为主要是含碳有机物；若TOD：TOC大于4.0，可认为有较大量含硫、磷的有机物；若TOD：TOC小于2.6，可认为有较大量的硝酸盐和亚硝酸盐。,判断有机物种类,3.7.5挥发酚,学习任务：指标含义、水样保存和预蒸馏、常用测定方法及适用水样。,酚是羟基（OH）与苯环直接相连的一类物质的总称。,含义：,挥发酚：凡是在测定条件下（预蒸馏）能挥发出来的酚。一般多指沸点在230以下的酚类。,3.7.5挥发酚（续）,对人的危害：头痛、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状对鱼虾类影响：鱼肉有异味，酚臭。对饮用水的影响：水的臭味会改变。氯消毒时，会产生氯酚臭。,1危害与污染来源,地表水中酚类化合物最高允许浓度为0.005mg/L。,属高毒物质，可使蛋白质凝固,主要污染来源：煤气洗涤、炼焦、合成氨、造纸、木材防腐、化工等企业排出的工业废水。,3.7.5挥发酚（续）,溴化滴定法（A）：适于高浓度含酚污水。4-氨基安替比林分光光度法（A）：各国普遍采用。,2测定方法选择,水样中挥发酚浓度高于0.5mg/L时，采用4-氨基安替比林直接光度法；挥发酚浓度低于0.5mg/L时，则采用4-氨基安替比林萃取光度法。,3.7.5挥发酚（续）,3.水样采集和保存：见实训篇P72,用玻璃仪器采集水样。干扰消除：水样采集后，首先及时检查有无氧化剂存在。如果有，加入过量硫酸亚铁消除；水样保存：立即加磷酸酸化至pH为4.0，并加适量硫酸铜。如不能及时测定，应冷藏并在采集后24小时内测定。,3.7.5挥发酚（续）,4水样预蒸馏,量取250mL水样于蒸馏烧瓶中，加2滴甲基橙溶液，用磷酸溶液将水样调至pH为4（溶液为橙红色），加入5.0mL硫酸铜（如采样时已加，则适量补加），加入数粒玻璃珠，以250mL容量瓶收集馏出液，加热蒸馏。至馏出液约225mL时，停止蒸馏，液面静止后加入25mL水，继续蒸馏至馏出液为250mL为止。,3.7.5挥发酚（续）,思考题：,1、挥发酚含义？2、4-氨基安替比林直接光度法和萃取光度法各适用于何种水样情况？有何不同之处？3、水样预蒸馏时应呈酸性还是碱性？为什么？,3.7.6石油类,学习任务：指标含义、常用测定方法及方法基本情况。,危害：直接影响空气中氧的溶入；被微生物氧化分解而消耗水中DO，使水质恶化。,1危害