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文档简介

目的与要求

1)清楚水资源及其水质污染监测的对象、目的、监测项目和主要的水质监测分析方法;

2)掌握水质在物理性质、金属化合物和非金属无机物、有机化合物监测的项目及监测方法;

3)掌握水质监测方案制订、水样采集保存和预处理以及底质监测。Chapter2水和废水监测

Chapter2水和废水监测

2.1水资源及水质污染2.2水质监测方案的制定

2.3水样的采集和保存2.4水样的预处理2.5物理性质的检验2.6金属化合物的测定2.7非金属无机物的测定

2.8有机化合物的测定2.9底质监测2.10活性污泥性质的测定2.11水质污染生物监测本节内容:

1)概括介绍我国和世界水资源现状,

2)水体和水体污染的基本概念,

3)水质监测的对象和目的,

4)水质监测项目及确定的依据,

5)介绍水质监测分析方法。

2.1水质污染与监测2.1水质污染与监测2.1.1水资源及水质污染2.1.1.1、水资源水的分布我国水资源:2.1.1.2、水质污染(waterpollution)(1)污染源自然:氟化钙(萤石),会引起水体中氟含量增加,饮用此水会出现氟中毒现象。非自然:由于人类的活动产生的污染源。例如:工业废水、生活污水、其他废弃物等。(2)水质污染类型(3)水体自净当污染物进入水体后,首先被大量水稀释,随后经一系列物理、化学和生物变化,其结果使污染物浓度降低,并发生质的变化。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)。

水环境质量严重污染海域主要分布在长江口(杭州湾)、珠江口、辽河口等海域和少数人口集中、工业发达的大中城市沿海近岸海域;2002年,全海域海水中的主要污染物是无机氮、磷酸盐和铅;油类的污染程度明显减轻;全海域海水中铅的污染范围显著扩大,污染程度有所加重。渤海污染程度仍然较重,未达到清洁海域的面积约3.2万km2

,占渤海总面积的比例由上年的24.6%增加到41.3%,主要是受铅污染的海域面积明显增加。主要污染物是无机氮、磷酸盐、铅和汞。赤潮*2002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赤潮发生时的红色波涛2000年发生在渤海湾的大面积赤潮船行过赤潮海域时的红色浪花2002年中国沿海各省、市、自治区赤潮发现次数2002年中国沿海各省、市、自治区赤潮发生面积百分比海上溢油事故发生的海域海洋生物污染监测样品——鱼内脏的采集2.1.2水质监测的对象和目的2.1.2.1、水质监测的对象

2.1.2.2、水质监测的目的1)地表水及地下水——经常性监测

2)生产和生活过程——监视性监测3)事故监测——应急监测4)为环境管理——提供数据和资料5)为环境科学研究——提供数据和资料

已建的42个水质自动监测站2.1.3监测项目(monitoringitems)2.1.3.1、确定监测项目的依据

2.1.3.2、地表水监测项目(参见P32-33)2.1.3.3、工业废水监测项目(参见P33-34)2.1.3.4、生活饮用水监测项目(P33)COD、BOD、悬浮物、NH3-N、总N、总P、阴离子洗涤剂、细菌总数、大肠菌群等。2.1.3.5、医院污水监测项目:

PH、色度、浊度、悬浮物、余氯、COD、BOD、致病菌、细菌总数、大肠菌群等。2.1.3.6、海水监测项目(P33)2.1.4水质监测分析方法

2.1.4.1、选择分析方法的原则

1)灵敏度、准确度能满足定量要求;

2)方法成熟;

3)操作简便,易于普及;

4)抗干扰能力好。

2.1.4.2、水质监测分析方法分类(试用方法)水质监测分析方法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。2.1.4.3、水质监测常用的方法:

化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱(ICP—AES)法、生物监测法等。其中,化学法(重量法、容量滴定法和分光光度法)目前在国内外水质常规监测中还普遍被采用,占测定方法总数的50%以上。各类监测分析方法测定的项目列于表2-1。各类分析方法在水质监测中所占比重

常用水质监测方法测定项目(参见P35-36表2-1)水污染可连续自动监测的项目及方法2.1.5污染物的形态分析1、污染物的形态:化学状态、价态、异构状态2、形态分析方法:

直接测定法;分离测定法;干法;理论计算法第二节水质监测方案的制订

本节内容:

1)首先介绍水质监测任务的总体构思和设计原则

2)然后学习按照不同水体分类的水质监测方案的制订原则

3)要求熟练掌握地面水、地下水、水污染源等各种各类水体的监测方案的制定原则和方法

监测任务的总体构思和设计(制订流程)

1、明确监测目的

2、进行调查研究

3、确定监测对象

4、设计监测网点

5、安排采样时间和频率

6、选定采样和保存方法

7、选定分析测定技术

8、提出监测报告要求

9、制订质量保证程序、措施和方案的实施计划2.2.1地面水质监测方案的制订(一)基础资料收集(二)监测断面和采样点的设置(三)采样时间与采样频率的确定(四)采样及监测技术的选择(五)结果表达、质量保证及实施进度计划2.2.1.1基础资料收集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;河宽、河深、河床结构及地质状况等。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、水体沿岸水资源现状及用途。如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、水文实测资料、水环境研究成果等。2.2.1.2监测断面和采样点的设置1、监测断面的布设原则2、监测断面设置(1)河流监测断面设置(2)湖泊(水库)监测断面设置3、采样位置的确定(1)采样垂线的设置(2)采样点的设置(1)在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上,监测断面的布设应有代表性,即能较真实、全面地反映水质及污染物的空间分布和变化规律;根据监测目的和监测项目,并考虑人力、物力等因素确定监测断面和采样点。(2)有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处,入海河流的河口处,受潮汐影响的河段和严重水土流失区。湖泊、水库、河口的主要入口和出口。国际河流出入国境线的出入口处。监测断面的布设原则监测断面的布设原则(3)饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区。(4)断面位置应避开死水区及回水区,尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流浅滩处。(5)应尽可能与水文测量断面重合;并要求交通方便,有明显岸边标志。河流监测断面的设置2.2.1.3采样时间与采样频率的确定1)饮用水源地:全年采样不少于12次,采样时间根据具体情况选定。2)河流:较大水系干流和中、小河流全年采样不少于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,全年采样不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。3)排污渠:全年采样不少于3次。4)底泥:每年在枯水期采样一次。5)背景断面:每年采样一次。在污染可能较重的季节进行。6)潮汐河流:全年按丰、枯、平三期,每期采样2天,分别在大潮期和小潮期进行,每次应当在当天涨潮、退潮时采样,并分别加以测定。涨潮水样应当在各断面涨平时采样,退潮时也应当在各断面退平时采样,若无条件,小潮期可不采样。7)湖泊、水库:设有专门监测站的湖、库,每月采样不少于1次,全年不少于12次,其他湖、库每年采样2次,枯、丰水期各一次。有废水排入、污染较重的湖、库,应酌情增加采样次数。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。2.2.1.4采样及监测技术的选择

对监测中获得的众多数据,应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。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。实施进度计划是实施监测方案的具体安排,要切实可行,使各环节工作有序、协调地进行。详细内容参阅第九章。2.2.1.5结果表达、质量保证及实施进度计划河流监测断面设置背景断面(2)湖泊、水库监测断面的设置首先判断湖、库是单一水体还是复杂水体;考滤汇入湖、库的河流数量,水体的径流量、季节变化及动态变化,沿岸污染源分布及污染物扩散与自净规律、生态环境特点等。

然后按照前面讲的设置原则确定监测断面的位置:

1)进出湖、水库的河流汇合处分别设置监测断面。2)以各功能区(如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌站等)为中心,在其辅射线上设置弧形监测断面。

3)在湖库中心,深、浅水区,滞流区,不同鱼类的回游产卵区,水生生物经济区等设置监测断面。4)无明显功能区别,可用网格法等设置监测垂线。(1)采样垂线的设置(1)采样垂线的设置说明:1)监测断面上采样垂线的布设,应避开岸边污染带。对有必要进行监测的污染带,可在污染带内酌情增加垂线。2)对无排污河段或有充分数据证明断面上水质均匀时,可只设一条中泓垂线。3)凡布设于河口,要计算污染物排放通量的断面,必须按本规定设置采样垂线。(2)采样点的设置(2)采样点的设置说明:1)水深不足1m时,在1/2水深处;2)河流封冻时,在冰下0.5m处;3)若有充分数据证明垂线上水质均匀,可酌情减少采样点数;4)凡布设于河口,要计算污染物排放通量的断面,必须按本规定设置采样点。2.2.2地下水质监测方案的制订

(一)调查研究和收集资料

(二)采样点的设置

(三)采样时间和采样频率的确定2.2.2.1调查研究和收集资料(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。(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。2.2.2.2采样点的设置1、背景值监测点的设置设在污染区外围不受或少受污染的地方。在垂直于地下水流方向的上方设置。2、监测井的布设1)点状污染区(渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透小的地区形成的),监测井设在距污染源最近的地方。2)块状污染区(污灌区、污养区及缺乏卫生设施的居民区),监测井设在地下水流向的平行和垂直方向上。3)条(带)状污染区(渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透大地区及沿河、渠排放的工业废水和生活污水),宜用网格布点法设置监测井。一般监测井在液面下0.3~0.5m处采样。2.2.2.3采样时间和采样频率的确定1、每年在丰水期、枯水期分别采样测定;四季采样;月采样。2、每一采样期至少监测1次,饮用水每一采样期监测2次,其间隔至少10天,即采一次分析检验一次,10天后再采、检一次,可作为监测数据报出。3、对有异常情况的井点,应适当增加采样监测次数。2.2.3

水污染源监测方案的制订2.2.3.1调查研究,收集资料

2.2.3.2采样点设置(1)在车间或车间处理设备的废水排放口设置采样点,测一类污染物(汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等)。(2)在工厂废水总排放口布设采样点,测二类污染物(悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等)。1、工业废水(3)已有废水处理设施的工厂,在处理设施的排放口布设采样点。为了解废水处理效果,可在进出口分别设置采样点。(4)在排污渠道上,采样点应设在渠道较直,水量稳定,上游无污水汇入的地方。可在水面下1/4~1/2处采样,作为代表平均浓度水样采集。2、城市污水(生活污水(sanitarywaste)和医院污水(hospitalsewage)、综合排污口等)1)城市污水管网:在一个城市的主要排污口或总排污口设点采样,城市污水干管的不同位置,污水进入水体的排放口,非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井。2)城市污水处理厂:在污水处理厂的污水进出口处设点采样;工业废水:每年采样监测

2-4次;生活污水:每年采样监测

2次,春、夏季各1次;医院污水:每年采样监测

4次,每季度1次。《环境监测技术规范》对向国家直接报送数据的废水排放源规定:(三)采样时间和频率2.3水样的采集和保存本节内容:1)水样的类型;2)掌握地面水、废水、底质等水样的采集和采样器使用及水流量测量;3)掌握水样的运输和保存原理与方法;4)其中要求熟练掌握的重点内容是:

地面水的采集方法和采样器,

水样的类型:瞬时水样、混合水样和综合水样,水样的冷藏或冷冻法与加入化学试剂的保存方法。2.3.1水样的的类型2.3.2.1采集前的准备(preparationbeforesampling)2.3.2地表水样的采集(Collectingofsurfacewatersample)2.3.2.2采样方法和采样器

(SamplingprocessandwaterSampler)2.3.3地下水样的采集

(Collectingofgroundwatersample

)水井(waterwell)利用抽水机设备涌水口处直接采样对于自来水,也要先将水龙头完全打开,放水数分钟,排出管道中积存的死水后再采样2.3.4废水样品的采集2.3.4.1采样方法一、浅水采样可用容器直接采集,或用聚乙烯塑料长把勺采集。二、深层水采样可使用专制的深层采水器采集,也可将聚乙烯筒固定在重架上,沉入要求深度采集。三、自动采样采用自动采样器或连续自动定时采样器采集。如自动分级采样式采水器,可在一个生产周期内,每隔一定时间将一定量的水样分别采集在不同的容器中;自动混合采样式采水器可定日连续地将定量水样或按流量比采集的水样汇集于一个容器内。2.3.4.2废水样类型2.3.5采集水样注意事项1、测定悬浮物、pH、溶解氧、BOD、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需单独采样;在测定溶解氧、BOD和有机污染物等项目的水样必须充满容器;测定pH、溶解氧和电导率等项目宜在现场测定。采样时要同步测量水文和气象参数。2、填写登记表2.3.6流量的测量(flowmeasurement)(一)测量参数:在采集水样的同时,还需要测量水体的水位(m)、流速(m/s)、流量(m3/s)等水文参数,(二)意义::因为在计算水体污染负荷是否超过环境容量、控制污染源排放量、估价污染控制效果等工作中,都必须知道相应水体的流量。(三)测量方法原则:对于较大的河流,水文部门一般设有水文监测断面,应尽量利用其所测参数。(四)测量方法:1、流速仪法(流速-面积法)

对于水深大于0.05m,流速大于0.15m/s的河、渠,可用流速仪测定水流速度。2、浮标法

浮标法是一种粗略测量流速的简易方法。3、堰板法(溢流沿法)

这种方法适用于不规则的污水沟、污水渠中水流量的测量。4、其他方法

用容积法测定污水流量也是一种简便方法。

现已生产多种规格的污水流量计,测定流量简便、准确。此外,还可以用压差法、根据工业用水平衡计算法或排水管径大小测量法估算污水流量。2.3.7水样的保存和运输(Preservationandtransportationofwatersample)2.3.7.1水样的运输注意以下两点:1)塞紧采样器塞子,必要时用封口胶、石蜡封口;避免因震动、碰撞而损失或玷污,因此最好将样瓶装箱,用泡沫塑料或纸条挤紧;2)需冷藏的样品,应配备专门的隔热容器,放入制冷剂,将样瓶置于其中;冬季应注意保温,以防样瓶冻裂。2.3.7.2水样的保存1、保存要求:不发生物理、化学、生物变化;不损失组分;不玷污(不增加待测组分和干扰组分)2、容器的要求选性能稳定,不易吸附预测组分,杂质含量低的材料制成的容器,如聚乙烯和硼硅玻璃材质的容器是常规监测中广泛使用的,也可用石英或聚四氟乙烯制成的容器,但价格昂贵。3、保存时间要求:即最长贮放时间,一般污水的存放时间越短越好。清洁水样72h;轻污染水样48h;严重污染水样12h;运输时间24h以内。4、保存方法:1)、冷藏或冷冻法 2)、加入化学试剂保存法见表2-2(1)加入生物抑制剂(2)调节pH值(3)加入氧化剂或还原剂保存剂作

用适

围HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生长防止金属沉淀抑制微生物生长,与碱作用防止化合物的挥发各种形式的氮和磷多种金属含有机物水样(COD、TOC、油和油脂)、胺类氰化物、有机酸、酚类2.4水样的预处理2.4.1水样的消解2.4.2富集与分离(enrichingandseparation)2.4.1水样的消解2.4.1.1目的:破坏有机物,溶解悬浮性固性,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。2.4.1.2要求:消解后的水样应清澈、透明、沉淀。2.4.1.3方法:消解水样的方法有湿式消解法和干式分解法(干灰化法)。5.HNO3-KMnO46.多元消解法1)湿式消解法-1

1)湿式消解法-2

2)、干灰化法(高温分解法)

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,水浴蒸干,移入马弗炉,450—550℃灼烧到残渣呈灰白色,有机物完全分解除去。取出蒸发皿,冷却,用适量2%HN03(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。2.4.2富集与分离(enrichingandseparation)(一)挥发、蒸发与蒸馏法(二)萃取法(三)吸附法(四)离子交换法(五)共沉淀法

(六)其他富集分离预处理方法富集与分离常用的方法2.4.2.1挥发(气提)、蒸发(顶空)与蒸馏法

(volatilize,evaporatingandstilling)

蒸馏法各污染组分具有不同沸点常压蒸馏减压蒸馏分馏法蒸馏法2.4.2.2萃取法1、溶剂萃取法(液一液萃取)(solventextractionmethod)2、固相微萃取(SPE)

萃取剂是固体.

工作原理:水样中的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C8、腈基、氨基等基团的特殊填料。2.4.2.3吸附法2.4.2.4离子交换法2.4.2.5共沉淀法i、利用吸附作用的共沉淀分离ii、利用生成混晶的共沉淀分离iii、用有机共沉淀剂进行共沉淀分离2.4.2.6其他富集分离预处理方法(1)膜分离方法(2)泡沫浮选法(3)离心分离法(4)纸色谱法和薄层色谱法等环境监测

EnvironmentalMonitoringchapter2水与废水监测(5)Chapter2目录2.1水质污染与监测2.2水质监测方案的制订2.3水样的采集和保存2.4水样的预处理2.5物理指标的检验2.6金属化合物的测定2.7非金属无机物的测定2.8有机污染物的测定2.9底质监测2.10活性污泥性质的监测2.5物理指标的测定本节要求:

1)熟练掌握水体各项物理指标:

2)水温、色度、臭和味道、残渣、电导率、浊度、透明度、矿化度、氧化还原电位等的检验方法原理、适用情况和注意事项。2.5物理指标的测定2.5.1水温2.5.2臭和味2.5.3色度2.5.4浊度2.5.5透明度2.5.6残渣(水中固体)2.5.7矿化度2.5.8电导率K2.5.9氧化还原电位2.5.1水温地下水(比较稳定)——常为8~12℃地上水变化较大——0~30℃测定方法:(一)水温计法注意事项:1、放入水中3min,2、同时测气温、水的pH值,3、工业废水多次读数(二)颠倒温度计法:测深层水温2.5.2臭和味水中的臭和味主要来源于生活污水和工业废水中污染物、天然物质的分解或与之有关的微生物活动。测定方法(1)定性描述法(2)臭阈值(稀释倍数)法(1)定性描述法

嗅:这种检验方法的要点是:取lOOmL水样于250mL锥形瓶中,检验人员依靠自己的嗅觉,分别在20℃和煮沸稍冷后闻其臭,用适当的词语描述其臭特征,并按表划分的等级报告臭强度。表2-15臭强度等级味:只有清洁的水或已经确认经口接触对人体健康无害的水样才能进行味的检验。检验方法:分别取20℃和煮沸冷却后的水样放入口中,尝其味道,用适当词语(酸、甜、咸、苦、涩等)描述,并参照表2-15记录味的强度。表2-15臭强度等级(2)臭阈值法(odorthresholdquantitymethod)用水样和无臭水在锥形瓶中配制水样稀释系列(稀释倍数不要让检验人员知道),在水浴上加热至60±1℃;检验人员取出锥形瓶,振荡2-3次,去塞,闻其臭气,与无臭水比较,确定刚好闻出臭气的稀释样,计算臭阈值。臭阈值=[水样体积(mL)+无臭水体积(mL)]/水样体积(mL)2.5.3色度1、测定意义(1)颜色的分类表色——未除去悬浮物的颜色真色——除去悬浮物的颜色(2)应测“真色”2、测定方法(1)铂钴标准比色法——较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水(2)稀释倍数法——污水(3)分光光度法(1)、铂钴标准比色法本方法是用氯铂酸钾(重铬酸钾)与氯化钻(硫酸钴)配成标准色列,再与水样进行目视比色确定水样的色度。规定1毫克/升以氯铂酸离子形式存在的铂产生的颜色作为1度。2.5.4浊度一、测定意义悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象,以浊度表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。适用于天然水和饮用水的测定1浊度=1mgSiO2/1L蒸馏水的浊度二、测定方法1、目视比色法(黑底板上比色)2、分光光度法(680nm处)3、浊度计法2.5.4.1、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。2.5.4.2分光光度法11.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10mg/mL的硫酸肼[(NH2)2·H2SO4]溶液和浓度100mg/mL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。2.5.4.2分光光度法2(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。2.5.4.3浊度仪法浊度仪是通过测量水样对一定波长光的透射或散射强度而实现浊度测定的专用仪器,有透射光式浊度仪、散射光式浊度仪和透射光—散射光式浊度仪。2.5.5透明度一、定义:透明度是指水样的澄清程度,洁净的水是透明的。二、测定方法:1.铅字法2.塞氏盘法3.十字法2.5.5.1、铅字法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。2.5.5.2、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龟黑白各半的圆盘,将其沉入水中,以刚好看不到它时的水深(cm)表示透明度。2.5.5.3、十字法在内径为30mm,长为0.5或1.0m,具刻度的玻璃筒底部放一白瓷片,上有宽度为1mm黑色十字和四个直径为1mm的黑点,将混匀的水样倒入筒内,从筒下部徐徐放水,直至明显看到十字,而看不到黑点为止。大于1m算透明。2.5.6残渣(水中固体)一、定义:水蒸发后,残余物质称为残渣二、分类:1、总残渣(总固体)2、过滤性残渣(溶解固体)3、非过滤性残渣(悬浮固体)三、相关因素1、蒸发温度2、蒸发时间2.5.6残渣(水中固体)四、测定方法烘干温度总残渣(总固体)103—105℃,直接水浴上蒸干,烘干可过滤性残渣(溶解固体)103—105℃,过滤后水样,水浴上蒸干,烘干不可滤残渣(悬浮固体)103—105℃,不可过滤的残渣,烘干2.5.7矿化度一、测定意义:用于评价水中的总含盐量,是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。该指标一般只用于天然水。二、测定方法重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重法等,其中重量法是比较通用的方法。测定原理是取适量经过滤除去悬浮物及沉降物的水样于已称至恒重的蒸发皿中,在水浴上蒸干,加过氧化氢除去有机物并蒸干,移至105-110℃的烘箱中烘至恒重,计算出矿化度(mg/l)。2.5.8电导率K一、电导率的测定意义(1)定义:以数字表示溶液传导电流的能力——间接推测离子成分的总浓度(2)K的有关因素:离子性质、浓度、温度、粘度等新鲜蒸馏水超纯水天然水工业废水海水0.5-2μs/cm<0.1μs/cm,50-500μs/cm>10000μs/cm

30000μs/cm

电导仪是测定溶液电导或电导率的专用仪器电阻分压式电导仪原理示意图2.5.8电导率K二、测定方法1.测定原理电阻R=ρl/A,电导率1/K=ρ,对于l、A固定的电导池,电导池常数Q=l/A,R=1/K·l/A=Q/K,则Q=RK∴K=Q/R,已知电导池常数,求出R后→K值2.仪器:电导率仪3.测量程序:1.T调节;2.R、T已知→Q;3.测Rx(水样)4.计算Kx=Q/Rx(KCl溶液)Q=1413RKCl∴25℃时,Kx=1413RKCl/Rx2.5.9氧化还原电位氧化还原电位测定装置1.温度计,2.铂电极,

3.饱和甘汞电极,4.玻璃管,5.广口瓶2.5.9氧化还原电位一、水体的氧化还原电位必须现场测定。二、测定方法以铂电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用晶体毫伏计或通用pH计测定。三、结果表达En=Eind+Eref式中:

En——被测水样的氧化还原电位,mV;

Eind——实测水样的氧化还原电位,mV;

Eref——测定温度下饱和甘汞电极的电极电位,mV。四、影响因素温度、pH、化学反应可逆性等环境监测

EnvironmentalMonitoringChapter2水与废水监测(6-7)Chapter2目录2.1水质污染于监测2.2水质监测方案的制订2.3水样的采集和保存2.4水样的预处理2.5物理指标的检验2.6金属化合物的测定2.7非金属无机物的测定2.8有机污染物的测定2.9底质监测2.10活性污泥性质的监测2.6金属化合物的测定本节的重点。

1)熟练掌握水体中主要的有害金属:

铝、汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测定方法:分光光度法、原子吸收法、阳极溶出伏安法、容量法

2)特别是分光光度法和原子吸收法等GB方法。

2.6.1、铝

(一)电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)(二)间接火焰原子吸收法1、方法原理

I=aCb式中:I—发射特征谱线的强度;

C—被测元素的浓度;

a—与试样组成、形态及测定条件等有关的系数;

b—自吸系数,b≤1。2、仪器装置(一)电感耦合等离子体原子发射光谱(一)电感耦合等离子体原子发射光谱电感等离子体发射光谱仪示意图1.进样器;2.ICP焰炬;3.分光器;4.光电转换及测量部件;5.微型计算机;6.记录仪;7.打印机;8.高频电源;9.功率探测器;10.高频整流器电感耦合等离子体焰炬示意图

1.感应圈;2.冷却器;3.辅助气;4.炬管;5.试样载气(一)电感耦合等离子体原子发射光谱3、测定要点(1)水样预处理:测定溶解态无素,采样后立即用0.45μm滤膜过滤,取所需体积滤液,加入硝酸消解。测定元素总量,取所需体积均匀水样,用硝酸消解。消解好后,均需定容至原取样体积,并使溶液保持5%的硝酸酸度。(2)配制标准溶液和试剂空白溶液。(3)测量在pH4.0~5.0的乙酸-乙酸钠缓冲介质中及有a-吡啶基-p-偶氮萘酚(PAN)存在的条件下,Al与Cu(Ⅱ)-EDTA发生定量交换,反应式如下:

Cu(Ⅱ)-EDTA+PNA+A13+一Cu(Ⅱ)-PNA+Al(Ⅲ)-EDTA生成物Cu(Ⅱ)-PAN可被氯仿萃取,分离后,将水相喷人原子吸收分光光度计的空气-乙炔贫燃焰,测定剩余的铜,从而间接测定铝的含量。该方法测定浓度范围为o.1~0.8mg/L,可用于地表水、地下水、饮用水及污染较轻的废(污)水中铝的测定。(二)间接火焰原子吸收法2.6.2、汞(日本水俣病)(三)双硫腙分光光度法(一)冷原子吸收法(二)冷原子荧光法返回(二)冷原子吸收法1、方法原理冷原子吸收测汞仪工作流程N2或空气还原瓶分子筛吸收池汞灯光电倍增管放大器指示表记录仪流量计脱汞阱抽气泵253.7nm(1)水样保存及预处理——保存见表2-6方法;——消解——Hg2+——

Hg蒸气(2)绘制标准曲线(3)水样的测定(二)冷原子吸收法

2、测定要点返回返回(二)(三)双硫腙分光光度法测汞原理有机汞无机汞H+,氧化剂95℃测其吸光度标准曲线定量Hg2+双硫腙溶液485nm橙色螯合物CCl4萃取酸性介质返回2.6.3、镉(骨痛病)(一)原子吸收分光光度法(AAS)(二)双硫腙分光光度法(三)示波极谱及阳极溶出伏安法返回1、原理分为:直接法、萃取法、离子交换AAS法2、定量分析方法(1)标准曲线法(2)标准加入法3、直接吸入AAS测定镉(铜、铅、锌)4、萃取火焰AAS测定微量镉(铜、铅)5、离子交换火焰AAS测定微量镉(铜、铅)6、石墨炉AAS测定微量镉(铜、铅)返回(一)原子吸收分光光度法(AAS)原子吸收分析过程示意图

双光束原子吸收分光光度计工作原理

双光束原子吸收分光光度计工作原理标准加入法工作曲线

A——吸光度;ρ——待测元素的浓度。流动注射-原子吸收法原理示意图

极谱分析基本装置示意图

注意两点:①强碱性介质,CHCl3萃取,518nm(红色)②硝酸消解稀释

NaOH调pH返回(二)双硫腙分光光度法测镉2.6.4、铅(一)原子吸收分光光度法(AAS)

(参见镉的测定)(二)双硫腙分光光度法

pH8.5—9.5,氨性柠檬酸盐-氰化物介质,反应生成螯合物,CHCl3(CCl4)萃取,510nm比色。(三)示波极谱及阳极溶出伏安法红色返回2.6.5、铜(一)二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法

pH9-10,DDTC试剂,生成

胶体络合物,CHCl3(CCl4)萃取,440nm比色。

(二)新亚铜灵萃取分光光度法

中性或微酸介质,Cu+与新亚铜灵反应生成

螯合物,CHCl3-CH3OH萃取,457nm比色。黄棕色黄色返回2.6.6、锌(一)原子吸收分光光度法(AAS)(三)双硫腙分光光度法

pH4.0—4.5,锌离子与双硫腙反应生成螯合物,CHCl3(CCl4)萃取,535nm比色。(二)示波极谱及阳极溶出伏安法红色见镉的测定人体必需有益元素返回2.6.7、铬

一)二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法

1、六价铬的测定(已用90年之久)Cr6++DPC络合物λ=540nm2、总铬的测定Cr3+Cr6++DPC络合物λ=540nmO=CNH-NH-C6H5NH-NH-C6H5DPCKMnO4[O]NaNO2分解过量的KMnO4

尿素分解过量的NaNO2(二)AAS法(螯合萃取AAS法)(三)滴定法紫红色紫红色返回2.6.8、砷(一)新银盐分光光度法

返回(二)二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)分光光度法

2.6.8、砷

(一)新银盐分光光度法

KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3

+(As5+)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收黄色胶态银1234砷化氢发生与吸收装置1、反应管2、U形管3、脱胺管4、吸收管返回2.6.8、砷(二)二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)分光光度法

As5+As3+AsH3

+2e[H]AgDDC红色胶体银510nm测吸光度As5+↑返回2.6.9、其他金属化合物返回2.7非金属无机物的测定本节主要内容:1)熟练掌握水体的酸碱度、pH值、溶解氧、氰化物、氟化物、含氮化合物、硫化物和等非金属无机物的测定方法原理、操作要点、方法适用范围等基本内容;2)结合实践制定测定方案,解决非金属无机物的测定中的问题。2.7.1酸度和碱度(AcidityandAlkalinity)

1、酸度:凡水中能够给出质子的物质与碱标准溶液作用消耗的量,就叫做酸度。用甲基橙为指示剂所测酸度(终点pH值3.7)称为甲基橙酸度或强酸酸度;以酚酞为指示剂所测酸度(终点pH值8.3)称酚酞酸度(又称总酸度),它包括强酸和弱酸。测定方法有:酸碱指示剂法和电位滴定法。酸度单位:CaCO3mg/L

2、碱度:凡水中能够接受质子的物质与强酸发生中和作用的物质总量,称为碱度。当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时(pH=8.3),指示水中氢氧根离子(0H-)已被中和,碳酸盐均被转化为重碳酸盐,此时的滴定结果称为“酚酞碱度”。当滴定至甲基橙指示刘由黄色度为橙红色时(pH4.4-4.5),指示水中的重碳酸盐已被中和,此时的滴定结果称为“总碱度”。测定方法有:酸碱指示剂法和电位滴定法。

2.7.1酸度和碱度

(AcidityandAlkalinity)

水中碱度组成示意测定水的总碱度时,可能出现下列5种情况:1.M=0(P=T);2.P>M(或P>0.5T);3.P=M;4.P<M(或P<0.5T);5.P=0(或M=T)。三种类型碱度五个过程五种示意式三种碱度计算作业题现有4个水样,各取100mL,分别用0.0200mol/L(1/2H2SO4)滴定,结果如下,试判断水样中各存在何种碱度?各为多少(以CaCO3mg/L表示)。

水样消耗H2SO4溶液体积(mL)以酚酞为指示剂(P)以甲基橙为指示剂(T)A10.0015.50B14.0038.60C8.208.40D012.702.7.2pH值1、比色法(colorimetricmethod)2、玻璃电极法

我国分别颁布工业“废水”最高排放浓度pH=7.0-8.5,生活饮用水和地面水环境质量标准规定pH=6.5-8.5之间,天然水pH=6-9。2、玻璃电极法以饱和甘汞电极(mercurouschlorideelectrode)为参比,以pH玻璃电极(glasselectrode)为指示电极组成原电池,在25℃下,每变化1个pH单位,电位差变化59.1mv,将电压表的刻度变为pH刻度,便可直接读出溶液pH值,温度差异可通过仪器上补偿装置进行校正。2.7.3溶解氧(DO)(一)定义溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。(二)测定方法:

1、碘量法(清洁水样)

2、修正碘量法(受污染地面水和工业废水)

3、氧电极法(受污染地面水和工业废水)

水中溶解氧低于3-4mg/L时,许多鱼类呼吸困难,继续减少,则会窒息死亡。一般规定水体中的溶解氧至少在4mg/L以上Mn2+Mn4+原理:碱性介质DO酸性介质I-Na2S2O3滴定返回1、碘量法(DO)I2返回叠氮化钠修正法消除亚硝酸干扰2NaN3+H2SO4=2NH+Na2SO4NH3+HNO2=N2O+N2+H2O注意!NaN3剧毒,易爆,不可将碱性KI-NaN3直接酸化高锰酸钾修正法2、修正碘量法(DO)聚四氟乙烯薄膜电极极谱型原电池型电极探头电流放大高纯铅阳极玻璃碳阳极阴极:O2+2H2O+4e=4OH-阳极:4Ag++4Cl-=4AgCl+4e反应

外电路接通时,有扩散电流通过,大小与O2浓度,阴极面积、膜性质、厚度有关I=KC(I∝C)返回3、氧电极法(DO)极谱型氧电极的

结构示意图极谱型氧电极的

结构示意图溶解氧测定仪

原理示意图2.7.4氰化物适用地表水和废(污)水(硝酸银滴定法)氰化物的测定1、异烟酸-吡唑啉分光光度法(1)试剂及原理(2)介质中性(弱酸性)(3)检测范围0.004mg/L—0.25mg/L返回(三)分光光度法CN-

CNCl

戊烯二醛兰色染料:

氯胺T(o)异烟酸H2O水解吡唑酮(缩合)(638nm)(1)试剂及原理CN-

CNCl

戊烯二醛紫色染料:580nm

氯胺T(o)吡啶巴比妥酸(缩合)(2)介质中性(弱酸性)(3)检测范围0.002mg/L—0.45mg/L返回2、吡啶-巴比妥酸分光光度法(三)分光光度法2.7.5氟化物(一)定义

氟是人体必需微量元素之一,缺氟易患龋齿病.饮用水中含氟的适宜浓度为0.5-1.0mg/L(F-)。当长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时,则易患魔齿病。如水中含氟高于4mg/L时,则可导致氟骨病。(二)方法

测定水中氟化物的主要方法有:

一、氟离子选择电极法

二、氟试剂分光光度法三、其他方法2.7.5.1、氟离子选择电极法

原理:三氟化镧LaF3单晶对F-的选择性响应

工作电池:指示电极:

LaF3

膜电极

参比电极:饱和甘汞

优点:测定简便、快速、灵敏、选择性好、可测定浑浊、有色水样等优点.

检出浓度范围:0.05mg/L~1900mg/L(以F-计)2.7.5.2离子色谱法:离子色谱分析流程示意图离子色谱图2.7.5.3、氟试剂分光光度法

试剂及原理:茜素络合剂(ALC)和硝酸镧

介质:pH4.1的乙酸盐缓冲介质

显色反应产物颜色:蓝色的三元络合物,

最大吸收波长:620nm

检出浓度范围:0.05mg/L~约1.80mg/L

适用水体范围:地面水,地下水和工业废水2.7.5.3、离子色谱法2.7.6含氮化合物(一)氨氮

一、纳氏试剂分光光度法

二、水杨酸—次氯酸盐分光光度法

三、电极法四、滴定法

(二)亚硝酸盐氮

(三)硝酸盐氮

(四)凯氏氮(有机氮)

(五)总氮原理2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O黄棕色410——425nm比色定量2.7.6.1、纳氏试剂光度法(NH3

)返回本法检测限为:0.025mg/L-2mg/L本法适用于地面水、地下水和污(废)水中氟化物的测定(一)氨氮2.7.6.2、水杨酸-次氯酸光度法(NH3

)原理

在亚硝基铁氰化钠存在下,氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物697nm比色定量返回该法检测限为:0.01mg/L-1mg/L(一)氨氮返回构造外壳(塑料)指示电极(内电极导线)(平头pH玻璃电极)参比电极Ag—AgCl内充液0.01mol/LNH4Cl透气薄膜(聚四氟乙烯,微孔疏水,选择型透气),只能透过NH3;H2O,O2不透过范围:地面水,生活污水,工业废水原理:NH4++OH-=NH3+H2ONH3内充液中使NH3+H2O=NH4+OH-平头pH玻璃电极响应NH3↑→OH-↑→pH电极响应透气膜[OH]=K[NH3][NH4+]2.7.6.3、电极法(NH3

)(一)氨氮2.7.6.4、滴定法

当水样中的氨氮较高时,可用该方法.取一定量水样,调节pH在6.0一7.4,加入氯化镁使呈微碱性。加热蒸馏,释出的氨用硼酸溶液吸收。取全部吸收液,以甲基红-亚甲蓝为指示剂,用酸标准溶液滴定。(一)氨氮(二)亚硝酸盐氮

亚硝酸盐氮(NO2--N)是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下,可被氧化成硝酸盐,在缺氧条件下也可被还原为氨。亚硝酸盐进入人体后,可使低铁血红蛋白失去输氧能力。还可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。

一、N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法

在pH值为1.8土0.3的酸性介质中,亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺反应,生成重氮盐N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色染料,540nm处进行比色测定。方法检出限为:0.003mg/L-0.20mg/L。二、离子色谱法:见氟化物测定法

三、气相分子吸收光谱法(三)硝酸盐氮含氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。1、酚二磺酸分光光度法:硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应,生成硝基二磺酸酚,于碱性溶液中又生成黄色的化合物,在410nm处测其吸光度。适用于测定饮用水、地下水、清洁地面水中的硝酸盐氮。检出限为0.02mg/L-2.0mg/L。2、紫外分光光度法:硝酸根离子对220nm波长光有特征吸收,与其标准溶液对该波长光的吸收程度比较定量。检出限为0.08mg/L-4mg/L。本法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定,对含有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐的水样,需进行预处理。3、气相分子吸收光谱法(P105)(四)凯氏氮是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。如蛋白质、氨基酸、肽、核酸、尿素等。凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中,加入浓硫酸和催化剂(硫酸钾)加热消解,将有机氮转变为氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量。(五)总氮总氮包括有机氮和无机氮化合物(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)。水体总氮含量是衡量水质的重要指标之一。测定方法:1、加和法:分别测定有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的量,然后加和之。2、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法:在水样中加入碱性过硫酸钾溶液,于过热水蒸气中将大部分有机氮化合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐,再用紫外分光光度法测定硝酸盐氮含量,即为总氮含量。3、仪器测定法(燃烧法):在专门的总氮测定仪中进行,快速方便。2.7.7硫化物(一)种类:水中硫化物包括溶解性的H2S、HS-和S2-,酸溶性的金属硫化物,以及不溶性的硫化物和有机硫化物。通常所测定的硫化物系指溶解性的及酸溶性的硫化物。(二)意义:硫化氢毒性很大,可危害细胞色素,氧化酶,造成细胞组织缺氧,甚至危及生命:它还腐蚀金属设备和管道,并可被微生物氧化成硫酸,加剧腐蚀性。因此,是水体污染的重要指标。(三)方法一、对氨基二甲基苯胺分光光度法在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺反应,生成蓝色的亚甲蓝染料,665nm波长处比色定量。方法检出限为0.02mg/L(S2-)-0.8mg/L。二、碘量法适用于测定硫化物含量大于1mg/L的水样。其原理基于水样中的硫化物与乙酸锌生成白色硫化锌沉淀,将其用酸溶解后,加入过量碘溶液,则碘与碱化物反应析出硫,用硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余的碘,间接计算硫化物的含量。三、间接火焰原子吸收法(P107)四、气相分子吸收光谱法(P107-108)2.7.7硫化物2.7.8磷(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷)存在形式:各种磷酸盐、有机磷(如磷脂等)、腐殖质粒子、水生生物。磷是生物生长必需元素之一,但水体中磷含量过高,会导致富营养化,使水质恶化。主要来源:化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的废水和生活污水。测定方法:当需要测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷形式的磷时,可按图2-37所示预处理方法转变成正磷酸盐分别测定。用钼锑抗分光光度法、孔雀绿—磷钼杂多酸分光光度法等。(一)钼锑抗分光光度法

在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,再被抗坏血酸还原,生成蓝色络合物(磷钼蓝),于700nm波长处测量吸光度,用标准曲线法定量。该方法最低检出浓度为0.0lmg/L,测定上限为0.6mg/L。

适用于地表水和废水。2.8有机化合物的测定本节内容:1、了解水体中有机化合物的影响,例如对水生生物的影响、化学毒性、对溶解氧等水质指标的影响等;2、重点学习有机污染物的两类测定方式:对某种、某类有机物如挥发酚类、矿物油的直接测定以及通过生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)总有机碳(TOC)、总需氧量(TOD)等指标的对水体中有机物的间接测定2.8.1化学需氧量(COD)(一)重铬酸钾法(CODCr)

一、原理

二、计算

三、说明(二)恒电流库仑滴定法

化学需氧量是指水样在一定条件下,氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。重铬酸钾法(CODCr)一、原理:

在强酸性溶液中,用重铬酸钾将水中的还原性物质(主要是有机物)氧化,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,根据所消耗的重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量,以氧的mg/L表示。二、计算:式中:V0—滴定空白时硫酸亚铁铵体积(mL)

V1—滴定水样消耗硫酸亚铁溶液体积(mL)

V—水样体积(mL)c—硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L)

8—氧(1/2O)的摩尔质量(g/mol)CODcr=(V0-V1)×c×8×1000/V1.可氧化部分:直链脂肪族完全氧化

不易氧化部分:芳香族不易[O];吡啶族不易[O]

不可氧化部分:挥发性直链脂肪、苯等于蒸气相不可与[O]接触.2.干扰及消除

Cl->200mg/L先定量稀释;

含Cl-水样,先加入HgSO4,使Cl-与Hg2+络合消除干扰;3.CODcr高,应先稀释。

0.25mol/L重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值;

0.025mol/L重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值三、说明:COD测定实验的结果终点接近终点滴定前2.8.2高锰酸盐指数PermanganateIndex(OC)

高锰酸盐指数:以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。按测定溶液的介质不同,分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。当Cl-含量高于300mg/L时,应采用碱性高锰酸钾法;对于较清洁的地面水和被污染的水体中氯化物含量不高(Cl-<300mg/L)的水样,常用酸性高锰酸钾法。酸性高锰酸钾法:在酸性条件下的水样中加入过量高锰酸钾,在沸水浴上加热30分钟,利用高锰酸钾将水样中某些有机物及还原性物质氧化,反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还原,再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠,微红色为终点水样不经稀释:水样经稀释:2.8.3生化需氧量

BiologicalOxygenDemand(BOD)生化需氧量:是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量。有机物在微生物作用下好氧分解大体为两个阶段:1、含碳物质氧化阶段,主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水;2、硝化阶段,主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。BOD测定方法(一)五天培养法(20℃)(二)微生物电极法(三)其他方法

1.检压库仑式BOD测定仪

2.测压法2.8.4总有机碳(TOC)(一)定义与测定意义总有机碳:是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5或COD更能反映有机物的总量。(二)测定原理

广泛应用的测定方法是燃烧氧化—非色散红外吸收法。将一定量水样注入高温炉内的石英管,900—950℃温度下,以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂,有机物燃烧裂解转化为二氧化碳,用红外线气体分析仪测定CO2含量,从而确定水样中碳的含量。2.8.4总有机碳(TOC)(三)方法高温下,水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳,故上面测得的为总碳(TC)。为获得有机碳含量,可采用两种方法:

1、将水样预先酸化,通入氮气曝气,驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。

2、差减法:是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测定仪。将同一等量水样分别注入高温炉(900℃)和低温炉(150℃),低温炉的石英管中有机物不能被分解氧化。将高、低温炉中测得的总碳(TC)和无机碳(TC)二者之差即为总有机碳(TOC)。

该方法最低检出浓度为0.5mg/L。总需氧量(TOD)

总需氧量:是指水中能被氧化的物质,主要是有机物质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。测定方法及原理2.8.5矿物油

测定矿物油的方法有重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。一、重量法

重量法是常用的方法,适用于测定10mg/L以上的含油水样。

方法测定原理是以硫酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,然后蒸发除去石油醚,称量残渣重,计算矿物油含量。二、红外分光光度法

三、非色散红外法

本法系利用石油类物质的甲基(-CH3)、亚甲基(-CH2-)在近红外区(3.4pm)有特征吸收,作为测定水样中油含量的基础。

测定时,先用硫酸将水样酸化,加氯化钠破乳化,再用三氯三氟乙烷萃取,萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容,注入红外分析仪测其含量。四、紫外分光光度法

石油及其产品在紫外光区有特征吸收。水样用硫酸酸化,加氯化钠破乳化,然后用石油醚萃取,脱水,定容后测定。标准油用受污染地点水样石油醚萃取物2.8.6特定有机污染物(一)苯系物苯系物通常包括苯,甲苯,乙苯,邻、间、对位的二甲苯,异丙苯,苯乙烯八种化合物。已查明苯是致癌物质,其他七种化合物对人体和生物均有不同程度的毒害作用。气相色谱法原理和仪器

检测器:

热导检测器(TCD)和火焰离子化检测器(FID)

电子捕获检测器(ECD)和火焰光度检测器(FPD)顶空气相色谱法

气相色谱流程示意图色谱流出曲线示意图热导检测器测量原理示意图

氢火焰离子化检测器及测量原理示意图

电子捕获检测器及测量原理示意图顶空气相色谱法苯系物的标准色谱图(二)挥发性卤代烃挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性,可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。测定水样中卤代烃的方法顶空气相色谱法(HS-GC)吹脱捕集气相色谱法(P&T-GC)顶空气相色谱-质谱法(HSGC-MS)(三)氯苯类化合物氯苯类化合物有12种异构体,其化学性质稳定,在水中溶解度小,具有强烈气味,对人体的皮肤和呼吸器官产生刺激,进入人体后,可在脂肪和某些器官中蓄积,抑制神经中枢,损害肝脏和肾脏。氯苯类化合物主要来源于染料、制药、农药、油漆和有机合成等工业废水。采用气相色谱法可对水样中各种氯苯化合物分别进行定性和定量分析。

1.氯苯的测定

2.氯苯类化合物的测定(四)挥发性有机污染物凡在标

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