环境监测大型作业

1、 环境监测课程设计前言环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。总的来说，就是计划采样分析综合的获得信息的过程。环境保护日益被重视起来，随之环境监测市场不断扩大， 传统的环境监测站已经不能完全满足社会的环境监测需求，国家逐步开放了环境监测领域。这门学科是指运用物理、化学、生物等现代科学技术方法，间断地或连续地对环境化学污染物及物理

2、和生物污染等因素进行现场的监测和测定，作出正确的环境质量评价。随着工业和科学的发展，环境监测的内容也由工业污染源的监测，逐步发展到对大环境的监测，即监测对象不仅是影响环境质量的污染因子，还包括对生物、生态变化的监测。对环境污染物的监测往往不只是测定其成分和含量，而且需要进行形态、结构和分布规律的监测。对物理污染因素（如噪声、振动、热、光、电磁辐射和放射性等）和生物污染因素，也应进行监测。只有这样，才能全面地、确切地说明环境污染对人群、生物的生存和生态平衡的影响程度，从而作出正确的环境质量评价。环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科

3、学依据。从信息技术角度看，环境监测是环境信息的捕获传递解析综合利用的过程。反映环境质量变化的各种自然因素，解决现存的或潜在的环境问题，改善生活环境和生态环境，协调人类和环境的关系，进而在人类的可持续发展里程中起到举足轻重的作用。运用监测的方法和技术在现实生活中保护好环境。作为一名当代大学生，本次课程设计对于我们来说，有着重要的意义。让我们在书本里学到的知识真正的用到现实生活中，也为以后步入社会打下了坚实的基础。目录上篇 磁湖水环境的监测1一 化学需氧量（COD）的测定31.1 实验原理31.2 实验仪器及试剂41.3 实验步骤41.4 实验数据及处理5二 PH值的测定62.1 实验原理62.2

4、 实验仪器及试剂72.3 实验步骤72.4 实验数据及处理8三 溶解氧（DO）的测定9 3.1 实验原理9 3.2 实验仪器及试剂10 3.3 实验步骤10 3.4实验数据机处理12 四 石墨炉原子吸收法测定镉、铜和铅134.1实验原理134.2实验仪器及试剂134.3实验步骤144.4精确度和准确度154.5实验数据及处理17五 六价铬的测定18 5.1实验原理185.2实验仪器及试剂195.3实验步骤205.4实验数据及处理22下篇 校园大气污染物的测定23六 二氧化硫的测定25 6.1实验原理256.2实验仪器及试剂256.3实验步骤266.4实验数据及处理29七 二氧化氮的测定30 7

5、.1实验原理30 7.2实验仪器及试剂30 7.3实验步骤31 7.4实验数据及处理33八 总悬浮颗粒物（TSP）的测定34 8.1实验原理348.2实验仪器358.3实验步骤358.4实验数据及处理36九 大气中可吸入颗粒物浓度的测定37 9.1实验原理379.2实验仪器389.3实验步骤389.4实验数据及处理39十 心得体会40上篇 磁湖水环境的监测磁湖位于黄石市区中心，面积约10平方公里，与青山相映，有得天独厚的城市资源。磁湖现有水面8.4平方公里，岸线曲折，秀丽清新，因“湖边多磁石”而得名。面积10平方公里，大于著名的杭州西湖，居全国市区内湖之首。磁湖水域宽阔，蓄水较多，是本项目进行

6、水环境质量检测的优选地点。磁湖径流面积62·8km²,湖泊面积8·2km²,平均水深1·75m,湖体容量1748×104m³,兼市防洪、排涝、养殖和游览为一体的多功能的水资源地。表1 磁湖水质状况径流 面积湖泊 面积平均 水深湖体 面积警戒 水位水 程（km²）（km²）（m）(万m³)（m）最高中等最低62.88.21.75174818.523.018.016.5磁湖东南一带被分割成数块，围成湖埂养鱼，这样虽然带来了一定的经济效应，但是由于承包水面的经营者向鱼塘中投入大量福含氮和磷的肥料和饲料

7、，导致了水体的富营养化，2000年左右，通过各个部门的努力，拆除了湖埂，恢复了湖面，扩大了水域面积。此外，在1995年以前，湖边的居民生活用水都是不经处理而直接排放到磁湖中。由于黄石重工业的发展、市区人口的增多和管理不善等多重原因导致磁湖水质不断恶化，水藻丛生，湖水发臭，加之开山取石、伐林垦地，水土流失不断淤积抬高湖床，使湖水从原来的均深3.5米降至现在的1.75米。此外，围湖造池养鱼、填湖造地，不断分割湖面，都造成了湖面面积的不断缩小。一 磁湖污染主要来源： 1.周边的学校、工厂和餐饮业的废水直接排放入水体，致使湖泊污染日趋严重，水生生物资源大幅减少，使水生态状况恶化。2.科学化养殖水平不高

8、，资源利用不合理，养殖品种和放养量失调，造成内源性原因引起的水体富营养化。3.湖泊生态功能的萎缩，大量的污染物造成大量的营养物质在湖泊中积累，大大超过了水体的自净能力，使很多生物无法生存，进而产生水体食物网结构破坏、生态过程不能完成的次生效应，整个生态系统进入恶性循环。二 监测点的布置及监测方法 1.监测点的布置原则在确定和优化地表水监测点位时，应遵循尺度范围原则、信息量原则和经济性、代表性、可控性及不断优化的原则。 2.监测断面的设置方法在对湖泊水库进行断面设置前，首先应判断湖泊水库是单一水体还是复杂水体；其次，要考虑汇入湖泊水库的河流流量，水流的径流量，季节变化，沿岸污染源分布及污染物扩散

9、与自净规律，生态特点等。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，再根据采样垂线的深度确定采样点的位置和数目。其原则是：对于江河湖等水系的每个监测断面，当水面宽度小于50m时，只设一条中泓垂线；水面宽50m-100m时，设左、中、右三条垂线；水面宽大于150m时至少设置5条等距离采样垂线；较宽的应酌情增加垂线数。在一条垂线上当水深小于或等于5m时，只在水面下0.3-0.5m处设一个采样点；水深5-10m时，在水面下0.3-0.5m处和河岸以上约0.5m处设一点，12水深处一点；水深超过50m时，应酌情增加采样个数。由于磁湖平均水深1.75m，可只在水面下0.3-0.5m处的中泓垂线

10、上设一个采样点。 磁湖沿岸检测地点检测地点水样地点一号监测点中门二号监测点东门三号监测点中门与东门中间表2 一 化学需氧量（COD）的测量1.1 实验原理 水样的化学需氧量可由于加入氧化剂的种类和浓度，反应溶液的酸度、温度和时间以及催化剂的有无而获得不同的结果。对于污水，我国规定用重铬酸钾法，其测得的值称为化学需氧量。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。根据用量算出水样中还原性物质消耗的氧。反应过程如下：Cr2O2 7- + 14H+6e 2Cr3+ 7H2OCr2O27- + 14H+ +6Fe2+ 6Fe3+ +2C

11、r3+ + 7H2O 6Fe2+ + 试亚铁灵 红褐色1.2 实验仪器及试剂250ml容量瓶；消解罐；锥形瓶；大烧杯；滴定管；微波消解仪；量筒，10ml吸液管；2ml吸液管。重铬酸钾标准溶液；试亚铁灵指示液；硫酸亚铁铵标准溶液；硫酸硫酸银溶液；蒸馏水各种所需试剂的配制方法如下： 重铬酸钾标准溶液：称取预先在120烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀释至标线，摇匀。 试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲啰啉，0.695g硫酸亚铁溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。 硫酸亚铁铵标准溶液：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水，边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸

12、，冷却后移入1000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前用重铬酸钾标准溶液标定。 硫酸硫酸银溶液：与2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1-2d，不时摇动使其溶解（如无2500ml容器，可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银）。1.3 实验步骤 1.取三个消解罐，用蒸馏水洗干净后分别标上1，2，3。2.分别取水样10mL（原样或经稀释）置于1号和2号消解罐中。向3号消解罐中加入蒸馏水作对比。3.向三个消解罐分别加入0.25mol/L 重铬酸钾 5mL和硫酸硫酸银溶液10mL。 4.盖上消解罐，放入微波消解仪中消解十五分钟，消解完后分别放入大烧杯中用清水冷却十分钟。5.待其冷却后，分别

13、倒入三个事先洗净并对应标号的锥形瓶中，用量筒量取35mL蒸馏水，冲洗消解罐并将其倒入对应的锥形瓶中，分别向各锥形瓶中加入2滴试亚铁灵试剂。6.用移液管移取硫酸亚铁铵溶液50mL注入滴定管中，分别对锥形瓶中的溶液进行滴定，溶液由橙色变为蓝绿色最后变为红褐色时停止滴定（此时水样中重铬酸钾全部被还原 亚铁离子和亚铁试剂产生红棕色），并记下硫酸亚铁铵溶液的用量依次为V1mL、V2mL、V0mL。 可用下式计算：CODCr（O2,mgl)=(V0-V1)×C×8×1000/V V表示水样体积，ml；C表示硫酸亚铁铵溶液浓度mol/L；8表示氧的摩尔质量g/mol；V0滴定空

14、白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量，ml；V1mL滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量，ml。注意事项：1.测定考核样和校核样的同时，以20.0 ml重蒸馏水，按同样步骤作空白对照试验，记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。2.水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应是加入量的1/54/5为宜。3.每次试验室时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定。4.用手摸冷却水时不能有温感，否则测定结果偏低。5.滴定时不能剧烈摇动锥形瓶，瓶内试液不能溅出水花，否则影响滴定结果。1.4 实验数据处理表1.1 测量数据图1.1二 PH值的测定2.1 实验原理pH值测量常用复合电极法。方法原理如下：以玻璃电极为指示电极，

15、以Ag/AgCl等为参比电极和在一起组成pH电极复合电动势随氢离子活度变化而发生偏移来测定水样的pH值。复合电极pH计均有温度补偿装置，用以校正温度对电极的影响，用于常规水样监测可准确至0.1pH单位。较精密仪器可准确至0.01pH单位。为了提高测定的准确度，校准仪器时选用的标准缓冲溶液的pH值应与水样的pH值接近。 pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成除另有规定外，水溶液的pH值应以玻璃电极为指示电极，用酸度计进行测定。酸度计应定期检定，使精密度和准确度符合要求。2.2 实验仪器及试剂便携式pH计 100mL烧杯（最好是聚乙烯或聚四氟乙烯

16、烧杯）标准缓冲溶液，配制方法如下： 将仪器中配带的袋装磷酸盐标准缓冲剂(pH6.8) 倒入100mL烧杯中，加蒸馏水溶解至100mL刻度线处，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，贴上标签以作备用。2.3 实验步骤准备工作：将参比电极下端的塑料套取下，使其露出上端的玻璃电极，用蒸馏水清洗电极两到三次，将电极放入配置好的标准缓冲溶液中进行校正。校正：将功能开关至pH档,把用去离子水清洗干净的电极插入pH=6.8的缓冲溶液中。调节温度补偿旋钮,使其指示的温度与缓冲溶液温度相同，记录测定温度，用标准溶液校正仪器，该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位。再调节斜度旋钮至最大值处。调节定位旋钮,使仪器显示的pH

17、值与该缓冲溶液在此温度下的pH值相同，即6.8。 测pH值:用去蒸馏水清洗电极,再用滤纸吸干电极表面水分； 测定样品时，将样品小心摇动或进行搅拌使其均匀，静置，再把电极插入被测溶液中,仪器显示被测溶液的pH值； 待pH显示读数稳定后，记下其pH值； 重复测量取平均值。注意事项： 1. 测定前，按各品种项下的规定，选择二种pH值约相差3个单位的标准缓冲液，使供试液的pH值处于二者之间。2.取与供试液pH值较接近的第一种标准缓冲液对仪器进行校正（定位）,使仪器示值与表列数值一致。3. pH测试仪在定位时，再用第二种标准缓冲液核对仪器示值,误差应不大于±0.02pH值单位。若大于此偏差，则

18、应小心调节斜率，使示值与第二种标准缓冲液的表列数值相符。重复上述定位与斜率调节操作，至仪器示值与标准缓冲液的规定数值相差不大于0.02pH单位。否则，须检查仪器或更换电极后，再行校正至符合要求。4.每次更换标准缓冲液或供试液前，应用纯化水充分洗涤电极,然后将水吸尽，也可用所换的标准缓冲液或供试液洗涤。5.在测定高pH值的供试品时，应注意碱误差的问题,必要时选用适用的玻璃电极测定。6.对弱缓冲液（如水）的pH值测定，先用邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液校正仪器后测定供试液，并重取供试液再测,直至pH值的读数在1分钟内改变不超过±0.05为止；然后再用硼砂标准缓冲液校正仪器，再如上法测定；二次p

19、H值的读数相差应不超过0.1,取二次读数的平均值为其pH值。7.配制标准缓冲液与溶解供试品的水，应是新沸过的冷蒸馏水，其pH值应为5.57.0。8.标准缓冲液一般可保存23个月，但发现有浑浊、发霉或沉淀等现象时,不能继续使用。除另有规定外，水溶液的pH值应以玻璃电极为指示电极，用酸度计进行测定。酸度计应定期检定，使精密度和准确度符合要求。2.4 实验数据及处理表2.1 测量数据日期中门中门与东门之间东门日平均12月9日77.137.287.1412月10日7.517.227.797.5112月11日7.537.47.77.5412月12日7.457.697.787.6412月13日7.517.

20、747.687.64点平均7.47.447.65图2.1三 溶解氧（DO）的测定3.1 实验原理碘量法测定水中溶解氧是基于溶解氧的氧化性能。当水样中加入硫酸锰和碱性KI溶液时，立即生成二氧化锰沉淀。二氧化锰极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰。在加入硫酸酸化后，已化合的溶解氧（以锰酸锰的形式存在）将KI氧化并释放出与溶解氧量相当的游离碘。然后用硫代硫酸钠的标准溶液滴定，根据滴定溶液消耗量换算出溶解氧的含量。此法适用于含少量还原性物质及硝酸氮<0.1mg/L、铁不大于1mg/L，较为清洁的水样。3.2 实验仪器及试剂250mL溶解氧瓶；50mL酸式滴定管；250mL锥形瓶；铁架台；洗耳

21、球； 100mL移液管；2mL吸液管。硫酸锰溶液；碱性KI溶液；浓硫酸；1%淀粉溶液；0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液；0.0216mol/L硫代硫酸钠溶液，蒸馏水。各种所需试剂的配制方法如下：硫酸锰溶液的配制：称取480gMnSO4·4H2O，溶于蒸馏水中，过滤后稀释至1L。（此溶液在酸性时，加入KI后，遇淀粉不变色。） 碱性KI溶液的配制：称取500gNaOH溶于300400mL蒸馏水中，称取150gKI溶于200mL蒸馏水中，待氢氧化钠溶液冷却后将两种溶液合并，混匀，用蒸馏水稀释至1L。若有沉淀，则放置过夜后，倾出上层清液，储于塑料瓶中，用黑纸包

22、裹避光保存。1%淀粉溶液的配制：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100mL。冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液的配制：称取于105-110烘干2小时并冷却的K2Cr2O70.3064g，溶于水，移入250mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。0.0216mol/L硫代硫酸钠溶液：称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL。储于棕色瓶中，使用前用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定。标定方法如下：于250mL

23、碘量瓶中，加入100mL水和1gKI，加入10.00mL 0.02500mol/L重铬酸钾(1/6K2Cr2O7)标准溶液、5mL(1+5)硫酸溶液，密塞，摇匀。于暗处静置5分钟后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录用量。3.3 实验步骤1、样品的采集 带采样瓶去磁湖采样点，将采样瓶沉入水中，至采样瓶满提出水面，盖好玻璃塞，将固定了溶解氧的水样带回实验室备用。2、溶解氧的固定在湖边取下瓶盖，将移液管插入溶解氧瓶液面下，分别加1ml硫酸锰溶液，2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，混合数次，静置。待棕色沉淀物降至半瓶时，再颠倒混合一次，待沉

24、降物降至瓶底。将 然后把样品带回实验室。反应化学方程式如下：MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4 Mn(OH)2+ O2 = Mno(OH)2 (棕色沉淀)3、析出碘（酸化）打开瓶塞，将吸液管插入液面下加2.0ml硫酸。盖好瓶塞混合至沉淀全部溶解，置阴暗处静置5min。反应化学方程式如下：Mn(OH)2+H2SO4 = Mn（SO4）2 +3H2O Mn（SO4）2 + 2KI = MnSO4 + K2SO4+I24、硫代硫酸钠标液滴定用移液管移取100.00ml溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠标液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴至蓝色刚好褪去，记录硫代硫酸

25、钠用量。可用下式计算： 溶解氧（mg/L）C×V×8 ×1000V水式中：C硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L；V滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，ml；V水水样的体积，ml；8氧换算值，g。 注意事项：1.采样时不能使水样曝气或有气泡残存在溶解氧瓶中。2.当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定，可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。3.如水样中含有的三价铁离子达100200mg/L时，可加入1mL40%的氟化钾溶液消除干扰。4.如水样中含有氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相当量的硫代硫酸钠取除。5.滴定中，

26、达到终点后溶液在30秒后返色，这是正常现象。若到达终点后蓝色立即返回，这是由于亚硝酸盐和铁盐的干扰引起的。3.4 实验数据及处理表3.1 测量数据日期中门中门与东门之间东门日平均12月9日11.5312.2514.9812.9612月10日12.1912.712.0512.3112月11日7.6214.3514.031212月12日12.8911.5711.3511.9412月13日7.76.459.367.84图3.2四 石墨炉原子吸收法测定镉、石墨和铅4.1 实验原理将样品注入石墨管，用电加热方式使石墨炉升温，样品蒸发离解形成原子蒸气，对来自光源的特征电磁辐射产生吸收。将测得的样品吸光度和

27、标准吸光度进行比较，确定样品中被测金属的含量。 石墨炉原子吸收分光光度法的基体效应比较显著和复杂。在原子化过程中，样品基体蒸发，在短波长范围出现分子吸收或光散射，产生背景吸收。可以用连续光源背景校正法，或塞曼偏振光校正法、自吸收法进行校正，也可采用邻近的非特征吸收线校正法，或通过样品稀释降低样品中的基体浓度。另一类基体效应是样品中基体参加原子化过程中的气相反应，使被测元素的原子对特征辐射的吸收增强或减弱，产生正干扰或负干扰。如氯化钠对镉、铜、铅的测定，硫酸钠对铅的测定均产生负干扰。在一定的条件下，采用标准加入法可部分补偿这类干扰。此外，也可使用基体改良剂。测铜时，20 µl水样加入4

28、0%硝酸铵溶液10µl；测铅时，20µl水样加入15%钼酸铵溶液10µl；测镉时，20µl水样加入5%磷酸钠溶液10µl。以上基体改良剂对于抑制基体干扰均有一定作用，1%磷酸溶液也可作为镉、铅测定的基体改良剂。而硝酸钯是用于镉、铜、铅最好的基体改进剂，同时使用La、W、Mo、Zn等金属碳化物涂层石墨管测定，既可提高灵敏度，也能克服基体干扰。 注：本法适用于地下水和清洁地表水。分析样品前要检查是否存在基体干扰并采取相应的校正措施。测定浓度范围与仪器的特性有关，表1列出一般仪器的测定浓度范围。4.2 实验仪器及试剂 原子吸收分光光度计，石墨炉装置、

29、背景校正装置及其他有关附件，容量瓶，烧杯，移液管，量筒。 表4.1 分析线波长和适用浓度范围元素分析线（nm）适用浓度范围（µg/L）镉228.80.12铜324.7150铅283.315 硝酸，优级纯，过氧化氢。 硝酸(1+1)，0.2%。 去离子水：金属含量应尽可能低，最好用石英蒸馏器制备的蒸馏水。 硝酸钯溶液：称取硝酸钯0.108g溶于10ml(1+1)硝酸，用水定容至500ml，则含Pd 10µg/ml。金属标准贮备溶液：准确称取经稀酸清洗并干燥后的0.5000 g光谱纯金属，用50ml（1+1）硝酸溶解，必要时加热直至溶解完全。用水稀释至500.0 mL，此溶液每

30、毫升含1.00 mg金属。混合标准溶液：由标准贮备溶液稀释配制，用0.2%硝酸进行稀释。制成的溶液每毫升含镉、铜、铅0，0.1，0.2，0.4，1.0，2.0µg，含基体改进剂钯1µg的标准系列。 4.3 实验步骤1.试样的预处理：取l00 mL水样放入200 mL烧杯中，加入硝酸5 mL，在电热板上加热消解（不要沸腾)。蒸至l0 mL左右，加入5 mL硝酸和10mL过氧化氢，继续消解，直至1 mL左右。如果消解不完全，再加入硝酸5 mL和过氧化氢10mL，再次蒸至1 mL左右。取下冷却，加水溶解残渣，在过滤液中加入10ml硝酸钯溶液，定容至100ml。 取0.2%硝酸l0

31、0 mL，按上述相同的程序操作，以此为空白样。2.样品的测定：直接法：将20µl样品注入石墨炉，参照表2的仪器参数测量吸光度。以零浓度的标准溶液为空白样，扣除空白样吸光度后，从校准曲线上查出样品中被测金属的浓度。如可能也可用浓度直读法进行测定。 表4.2 仪器工作参数工作参数元素CdPbCu光源空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯灯电流(mA)7.57.57.0波长(nm)228.8283.3324.7通带宽度(nm)1.31.31.3干燥80100/5s80180/5s80180/5s灰化450500/5s700750/5s450500/5s原子化2500/5s2500/5s2500/5

32、s清除2600/3s2700/3s2700/3sAr气流量200ml/min200ml/min200ml/min进样体积(µl)202020标准加入法：一般用三点法。第一点，直接测定水样；第二点，取10ml水样，加入混合标准溶液25µl后混匀；第三点，取10ml水样，加入混合标准溶液50µl后混匀。以上三种溶液中的标准加入浓度，镉依次为0、0.5和1.0µg/L；铜和铅依次为0、5.0和10µg/L。以零浓度的标准溶液为空白样，参照表2的仪器参数测量吸光度。用扣除空白样吸光度后的各溶液吸光度对加入标准的浓度作图，将直线延长，与横坐标的交点即为样

33、品的浓度(加入标准的体积所引起的误差不超过0.5%)。 4.4 精确度和准确度在实验过程中，实验室用直接法分析实际水样的精密度和准确度数据，如表4.3所示。 表4.3 精密度和准确度元素浓度范围(µg/L)相对标准偏差范围(n=7，%)回收率范围(%)地下水地表水地下水地表水地下水地表水镉0.11.30.111.4171.9157510575108铜2.5112.4152.1102.3108510692109铅1161.9291.49.31.29.58110975107注意事项：1. 因Pb、Cd和Cu在一般地表水中含量差别较大，测定Cu时可将水样适当稀释后测定。 2. 因仪器设备不

34、同，工作条件差异也较大，如果使用横向塞曼扣除背景的仪器，可将灰化、原子化和清除温度降低100200。 3. 如果测定基体简单的水样可不使用硝酸钯做基体改进剂。 4. 硝酸钯亦可用硝酸镧代替，但其空白较高，必须注意扣除。 5. 如果使用涂层石墨管亦可不必加入基体改进剂。常用的金属碳化物涂层处理石墨管的方法有两种： 涂层溶液注入法：在待测样品溶液和标准溶液注入石墨管前，先将La、W、Mo等易生成碳化物元素的溶液(一般浓度是含涂层金属约为5%)注入石墨管中，按一般石墨炉操作程序经过干燥、灰化和原子化，使其在高温下形成金属碳化物涂层，反复进行几次则得到较厚的涂层。用Ta处理的研究报导较多，由于TaC升

35、华点高达3880，适合于耐高温元素的测定，能大大提高这类元素的灵敏度，且石墨管寿命也能明显延长。涂Ta石墨管对Cd、Pb的增感效果分别为1.46和1.06。 这种涂层方法简单易行，但对测定精度改善不甚明显，形成的碳化物涂层膜也不够均匀，一次只能处理一支管，效率不高。 浸渍法：本方法适合于成批处理，也是本书推荐使用的方法。 一般用含金属元素5%左右的金属盐溶液，例如：La(NO3)36H20，ZrOCl6，NH4VO3等，也可用Ta、Ti等金属，经溶解后作为涂层溶液。为了改善涂层效果，有时涂层溶液中需加入1%2%的草酸。这里推荐的涂La手续为：将510支普通石墨管垂直浸泡于盛有La(NO3)3

36、25ml(高型)小烧杯中，将烧杯置于真空干燥器内，用真空泵减压1.52h，并经常摇动干燥器以便驱赶从石墨微孔排出的小气泡，使溶液更好地渗入石墨管壁。取出凉干后在105烘干2h，再重复上述过程一次。用滤纸擦去石墨管两端析出的固体盐类(防止与石墨锥接触不良，而放电烧毁石墨锥、管)后，置于原子化器上，按干燥、灰化、原子化程序处理(涂La时：干燥180/20s，灰化800/30s，原子化2700/5s)23次，一般可在管的内表面形成0.1mm左右的片状涂层膜。4.5 实验数据及处理表4.4 Cu的数据结果测量对象样品编号Abs浓度实际浓度SDRSD%空白样品0.0010.000423.7408标准样品

37、Cu-1000.000437.7297标准样品Cu-20.0140.250.00031.7613标准样品Cu-30.0270.50.00062.3428标准样品Cu-40.0781.50.00030.3825标准样品Cu-50.1272.50.00010.1157空白样品-0.0020.0007-34.15834.5 Pb的数据结果表序号1234567测量对象空白样品标准样品标准样品标准样品标准样品标准样品空白样品样品编号Pd-1Pd-2Pd-3Pd-4Pd-5Abs-0.043-0.0000.0150.0270.0480.111-0.038背景00.0020.0010.0020.003浓度p

38、pm0.0000.5001.0003.0005.000SD0.00060.00020.00070.0010002930.00020.0012RSD%-1.4809-0.5597-2.4086-6.2287633.55390.3373-3.0985表4.6 Cd的数据结果表序号测量对象样品编号Abs浓度ppmSDRSD%1标准样品Cd-1110.01500.002717.73242标准样品Cd-1120.1050.0010.00080.73443标准样品Cd-1130.1860.0020.00643.46414标准样品Cd-1140.2680.0030.00140.51715标准样品Cd-115

39、0.340.0040.01474.32896标准样品Cd-1160.4140.005001022.47377样品UNK -10.01700.006136.16788样品UNK -20.01700.00021.17359样品UNK -30.0890.0010.00515.7009五 六价铬的测定5.1 实验原理铬的测定可采用二苯碳酰二胼分光光度法、原子吸收分光光度法和滴定法。清洁的水样可直接用二苯碳酰二肼分光光度法测六价铬。如测总铬，用高锰酸钾将三价铬氧化成六价铬，再用二苯碳酰二肼分光光度法测定。这次磁湖水中六价铬的测定运用二苯碳酰二肼分光光度法，其原理是：在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼

40、反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。5.2 实验仪器与试剂容量瓶、可见分光光度计等实验室常用仪器；丙酮：避免使用以金属或金属衬垫瓶盖之容器盛装，否则应经再蒸馏后使用；（1+1）硫酸溶液：将硫酸缓缓加入到同体积的水中，混匀；（1+1）磷酸溶液：将磷酸（H3PO4，优级纯，r=1.69g/ml）与水等体积混合。氢氧化钠：4g/L氢氧化钠溶液。氢氧化锌共沉淀剂： 用时将100ml 80g/L硫酸锌（ZnSO4·7H2O）溶解和120ml20g/L氢氧化钠溶液混合。40g/L高锰酸钾溶液：称取高锰酸钾（KMnO4）4g，在加热和搅拌下溶于水，最

41、后稀释至100ml。铬标准储备液：称取于110干燥2h的重铬酸钾（K2CrO7，优级纯）（0.2829±0.0001）g，用于溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml含0.10mg六价铬。铬标准溶液A：吸取5.00ml铬标准储备液置于500ml容量瓶中，用水稀释于标线线，摇匀。此溶液1ml含1.00mg六价铬。使用当天配制。铬标准溶液B：吸取25.00ml铬标准储备液置于500ml容量瓶中，用水稀释于标线线，摇匀。此溶液1ml含5.00mg六价铬。使用当天配制。200g/L尿素溶液：将（NH2）2CO20g溶于水并稀释于100ml。20g/L亚硝酸钠溶液：

42、将亚硝酸钠（NaNO2）2g溶于水并稀释至100ml；显色剂A：称取二苯碳酰二肼（C13N14H4O）0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀释到100ml，摇匀，储于棕色瓶，置冰箱中（色变深后不能使用）；显色剂B：称取二苯碳酰二肼1g，溶于50ml丙酮中，加水稀释到100ml同上操作。5.3 实验步骤1. 采样  按采样方法采取具有代表性水样，实验室样品应该用玻璃容器采集。采集时，加入氢氧化钠，调节pH值约为8。并在采集后尽快测定，如放置，不要超过24h。2. 样品的预处理 样品中应不含悬浮物，低色度的清洁地表水可直接测定，不需预处理。 色度校正  当样品有色但不太深时，另取

43、一份水样，以2ml丙酮代替显色剂，其他步骤同步骤4。水样测得的吸光度扣除此色度校正吸光度后，再行计算。 对浑浊、色度较深的样品可用锌盐沉淀分离法进行前处理。取适量水样（含六价铬少于100mg）于150ml烧杯中，加水至50ml。滴加氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为78。在不断搅拌下，滴加氢氧化锌共沉淀剂至溶液pH值为89。将此溶液转移至100 ml容量瓶中，用水稀释至标线。用慢速滤纸过滤，弃去1020 ml初滤液，取其中50.0 ml滤液供测定。 二价铁、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原性物质的消除。取适量水样（含六价铬少于50mg）于50ml比色管中，用水稀释至标线，加入4ml显色剂B混匀，放置5m

44、in后，加入1ml硫酸溶液摇匀。510min后，在540 nm波长处，用10或30mm光程的比色皿，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验测得的吸光度后，从校准曲线查得六价铬含量。用同法做校准曲线。 次氯酸盐等氧化性物质的消除。取适量水样（含六价铬少于50mg）于50 ml比色管中，用水稀释至标线，加入0.5ml硫酸溶液、0.5 ml磷酸溶液、1.0ml尿素溶液，摇匀，逐滴加入1 ml亚硝酸钠溶液，边加边摇，以除去由过量的亚硝酸钠与尿素反应生成的气泡，待气泡除尽后，按步骤（4）（免去加硫酸溶液和磷酸溶液）的方法进行操作。3. 空白试验  按与水样完全相同的处理步骤进行空白试验，仅用50

45、 ml蒸馏水代替水样。4. 水样测定  取适量（含六价铬少于50mg）无色透明水样，置于50ml比色管中，用水稀释至标线。加入0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液，摇匀。加人2ml显色剂A，摇匀放置510min后，在540 nm波长处，用10或30 mm的比色皿，以水做参比，测定吸光度，扣除空白试验测得的吸光度后，从校准曲线上查得六价铬含量（如经锌盐沉淀分离、高锰酸钾氧化法处理的样品，可直接加人显色剂测定）。5. 校准曲线制作  向一系列50 ml比色管中分别加人0，0.20，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00ml铬标准溶液A或铬标准溶

46、液B（如经锌盐沉淀分离法前处理，则应加倍吸取），用水作为参照比将其稀释至标线。然后按照测定水样的步骤4进行处理。以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。以测得的吸光度减去空白试验的吸光度后所得的数据，绘制以六价铬的量对吸光度的校准曲线。计算公式：六价铬（mg/L）=m/V 式中m由校准曲线查得的水样含六价铬质量，mg； V水样的体积，ml。注意事项：1.用于测定铬的玻璃容器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。2.Cr6+与显色剂的显色反应一般控制在酸度为0.050.3mol/L范围，以0.2mol/L时显色最好。显色前，水样应调制中性。显色温度和放置时间对显色有影响，在15°C时

47、，515min颜色即可稳定。3由于氧化性、还原性物质的干扰，在水样浑浊时不便测定。4.由于有机物的干扰，可加高锰酸钾氧化后再测定。5.4 实验数据及处理表5.1日期中门中门与东门之间东门日平均12月9日0.02650.02830.02580.026912月10日0.01530.01740.01910.017312月11日0.02060.01830.01660.018512月12日0.01830.02240.02240.02112月13日0.01160.01150.01170.0116点平均0.01850.01960.0268图5.1下篇 校园大气污染物的测定黄石市位于湖北省鄂东南部，长江中游南

48、岸。地处幕阜山脉北侧边缘的丘陵地带，境内群山起伏，纵横千里，大体分布显东西走向。黄石地处中纬度，太阳辐射季节性差别大，远离海洋，陆面多为矿山群，春夏季下垫面粗糙且增湿快，对流强，加之受东亚季风环流影响，其气候特征冬冷夏热、四季分明，光照充足，热能丰富，雨量充沛，为典型的亚热带东亚大陆性气候。其山地主要由石灰岩构成，平地为第四世纪冲击积层，沉淀层，主要由红粘土，重型砂质粘土等组成。市域范围内无活动断面层存在，地壳稳定。学校校园位于黄石经济开发区青龙山下，磁湖之滨，山清水秀，风景怡人，是莘莘学子求学深造的好地方。目前，学校占地面积2189亩，校舍建筑面积52万平方米。学院下设17个教学院（部），全

49、日制在校学生20000余人,函授生6000余人。校园布局逐步优化，办学条件不断完善。据调查，学院的食堂有5个，还有一些开水锅炉，校内还有一个较大的驾校。其次还有校外的餐厅，居民区，矿山，施工工程，及来往的车辆等，这些都会对学校环境造成较大的影响。其中食堂和开水锅炉还有施工工程建设带来的污染物主要是粉尘和SO2，而驾校和校外的车辆则主要会带来一些氮氧化合污染物。所以此次课程设计是针对校园空气状况进行监测，拟定监测方案，优化布点，采集样品分析测试，从而了解校园的大气以及大气状况，观察分析大气中有害物质的分布，对空气质量进行评述并提出保护校园环境质量的对策与建议，利用我们所学的知识来解决实际问题。这

50、次课程设计会巩固和消化环境监测课程的理论知识，同时加深我们对大气污染检测的基本理论了解。熟悉大气环境监测的全过程，掌握常规监测项目的监测原理、方法、操作技能，培养学生进行现场调查和操作动手的能力，熟悉在监测过程进行质量保证的方法，具备制定和实施污染源调查、环境影响评价、治理工程所必需的监测方案的能力。在总结的基础上，撰写环境监测课程设计报告。在采样过程中应遵循的布点原则有： 1在污染源比较集中地地方、主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，上风向布设量点作为对照；2. 污染源较密集，人口密度较大的地区要适当增设采样点；3.采样点的会走位应该视野应该比较开阔，采样口水平线与周围的建筑物高度的夹角应不大于30°；4.各个采样点的设置条件尽可能一致或标准化，使其获得的监测数据具有可比性；5.采样的高度根据检测的项目而定，研究大气污染对人体的危害，应该将采样器或者测定仪器设置于常人呼吸带的高度，即在采样口应在离地面1.5m-2m处。综上所述，在校园中布点应根据污染物类型，数量，位置，排放浓度以及校园地形，功能区以及人口密集现象，地形及其他客观原因确定布点位置和数目。据校园污染源的特点，建议使用功能区布点法。六 二氧化硫的测定6.1实验原理空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚