水环境与水污染检测技术课件

1、水环境和水污染检测技术22011328 22011329，1概述2水质一般指标和检测方法3水污染程度指标4水污染成分指标和检测方法5水质生物指标6水质自动监测系统，1。概述，水污染：定义：由于某些物质的介入，水体的化学、物理、生物或放射性特征发生变化，从而影响水的有效利用，危害人体健康或破坏生态环境。分类：根据不同来源：生活废水和工业废水；根据污染物的化学类别；无机废水和有机废水可根据产生废水的工业部门或生产过程进行分类：焦化废水、冶金废水、制药废水、食品废水；水质：最初是水质的简写，但现在水质已经成为一个具有特定科技含量的术语。水质监测可分为环境水质监测和水源污染监测。水污染自动监测系统由水

2、样采集装置、检测仪器、数据传输和处理系统三部分组成。水的监测指标由以下部分组成：一般指标：水温、电导率、氧化还原电位、溶解氧、浊度、悬浮物等。水质污染指数：生化需氧量、化学需氧量、总有机碳、总有机碳、紫外吸收等。水质污染成分：金属离子、氰化物、苯酚、农药等。水质生物指标：大肠杆菌和细菌总数等。2水质通用指标及其检测方法，2.1水温2.2酸碱度2.3电导率2.4溶解氧2.5浊度2.6色度2.7水质通用指标连续自动监测系统，水温测量方法及原理热敏温度计法，水温计：LM-86104，名称：水温计代码：LM-86104温度测量范围：从-40.0到70.0(40.0到158.0)，温度测量范围可设定如果

3、测得的温度超过测量范围，它将每十分钟报警一次。适用于水族馆、温泉、游泳池和婴儿浴室。电池寿命为：6个月。测量方法：将水温仪的探头放在被测深度5分钟，通过热敏电阻温度计法：热敏电阻是一种敏感元件，其特点是随温度的变化有明显的变化，所以它可以直接将温度的变化转化为电量的变化，也就是说，它可以将温度信号转化为电信号，从而实现非电量的测量。热敏电阻通常由半导体材料制成，温度系数范围为(0.0030.6)。惠斯通电桥原理：当电桥平衡时，b和d之间的电势相等，电桥电流I0、b和d等于开路，那么UB=UD；I1=Ix，I2=I0因此，可以从i1r1=i2r2和i1rx=i2r0获得RX=R0R1/R2。热敏

4、电阻温度计法、酸碱度、测量方法和原理比色玻璃电极酸碱度监测仪、比色法：比色法是通过比较或测量有色物质溶液的颜色深度来确定待测成分含量的方法。包括两个步骤：首先选择合适的显色剂与待测组分反应形成有色化合物，然后比较或测量有色化合物的颜色深度。玻璃电极法：玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入溶液中形成原电池。当氢的浓度改变时，玻璃电极和甘汞电极之间的电动势也随之改变。在25时，溶液中的每一个酸碱值单位变化的电位差都变为59.16毫伏，这直接表示为仪器上的酸碱值读数。电导率，因为水含有各种溶解的盐类，并以离子的形式存在。当一对电极插入水中时，带电离子在电场的作用下会向某一方向移动。水中的

5、阴离子移动到阳极，使水溶液导电。水的传导率称为传导率。电导率是电阻率的倒数，电阻率反映了水中的盐含量。它是衡量水质的一个非常重要的指标，能够反映水质的变化适用于测量低电导率的清洁介质，常用于工业水处理设备的水质分析。测量原理：根据欧姆定律测量平行电极间溶液的电导。然而，当电流通过电极时，将发生氧化还原反应，这将改变电极附近溶液的组成，导致“极化”现象，从而导致电导测量中的严重误差。电磁感应：感应线圈由耐腐蚀材料从溶液中分离出来，是一种非接触式仪器，因此不会有腐蚀和污染等问题。因为没有电极，所以不存在电极极化的问题。然而，电磁感应对溶液的电导率有一定的要求，不应太低。适用于测量高电导率(一般为m

6、S/cm级)、强腐蚀性和脏介质，常用于强酸强碱、污水、造纸、医药、食品等行业的浓度分析。平衡电桥电导率仪，由标准电阻R1、R2、R3和电导池Rx组成。由幅度稳定、波形无明显失真的正弦波振荡器产生的电流从A、B两端通过电桥，经交流放大器放大后整流成DC信号，驱动电表。当电桥平衡时，安培计指向零，C和D两端的电位相等。此时，可以计算溶液的电导。当振荡器输出的不随Rx变化的高频电压为U时，流过电导池(Rx)和负载Rm(分压电阻)的回路中的电流强度为：流过负载的电流强度为：Um为负载两端的电位差，因此Um=当Rm为Rx时，上述公式可简化为Um=URmG。Um是传导率G的函数，即Um=f (G)，因此传

7、导率G可以通过测量压差Um来获得。溶解氧测定法碘量法校正碘量法叠氮化钠校正法b高锰酸钾校正法电化学探针法叠氮化钠校正法CIGMA8420溶解氧监测仪，重复性：0.5%线性度；0.5%显示精度：0.010.1 1报警：3个红色液晶屏，5A继电器探头工作温度：0.50度，10.54千克/平方厘米浸入式探头，碘量法：基于溶解氧的氧化性能。当向水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液时，二氧化锰立即沉淀。氢氧化锰极不稳定，很快与水中的溶解氧结合形成锰酸盐。用硫酸酸化后，溶解氧(以锰酸盐的形式)氧化了碘化钾，并释放出相当于溶解氧的游离碘。然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，计算溶解氧含量。叠氮化钠校正法：水样中的亚硝

8、酸盐会干扰碘量法测定溶解氧。可以加入叠氮化钠来分解水中的亚硝酸盐并消除其干扰。当水样中无其他氧化还原物质，Fe3含量达到100-200毫克/升时，可加入1毫升40%的氟化钾溶液，消除Fe3的干扰，或用磷酸代替硫酸进行酸化和滴定。浊度是反映水的感官物理性质的一个重要指标，是指水中悬浮物对光传输的阻碍程度。测定方法和原理分光光度法目视浊度计法、浊度监测器、分光光度法：分光光度法是通过测量被测物质在特定波长或特定波长范围内的吸光度或发光强度，对其进行定性和定量分析的方法。基本原理：当强度为I0的单色光垂直照射一种物质的溶液时，由于部分光被系统吸收，透射光的强度降低到1，则溶液的透光率t为：根据兰伯特

9、-比尔定律： A=abc，A是吸光度，B是溶液层厚度(厘米)，C是溶液浓度(克/立方厘米)。吸收系数与溶液的性质、温度和波长有关。比色法，测定方法铂钴标准比色法稀释倍数分光光度法，水质通用指标连续自动监测系统铂钴标准比色法：比较在某些特殊情况下，铂与钴的比例可以改变，以接近水样的色调。3水污染指数，3.1生化需氧量，3.2化学需氧量，3.3吸光度，3.4总有机碳，3.5总需氧量，生化需氧量，生化需氧量是指好氧微生物在溶解氧条件下分解水中有机物的生化氧化过程中消耗的溶解氧量。测定方法五天培养法压力测定法库仑微生物电极法库仑生化需氧量监测仪五天培养法：实验步骤：采集水样稀释水样，培养并测定数据处理

10、和测量原理：将水样装入培养瓶中，塞紧后密封，恒温培养5天。在培养之前和之后测量溶解氧浓度，并且每升水消耗的氧质量，即BOD5值，可以从它们之间的差异计算。由于大多数水样含有较多的需氧物质，并且它们的需氧量经常超过水中可利用的溶解氧，因此有必要在培养前稀释水样，以使培养后剩余的溶解氧满足要求。化学需氧量，化学需氧量是指在一定条件下，1升水样中氧化还原物质消耗的氧化剂量，以毫克/升氧气表示。测量方法：重铬酸钾法、酸性高锰酸钾法、在线cod监测仪、在线cod监测仪、技术性能测量原理：电化学氧法反应时间：30S制样：免维护颗粒分离器显示器：背光液晶显示器连接：电源220VAC 50HZ通讯系列废水排放

11、管内径30毫米套管外径32毫米螺纹管防护等级：IP65外形尺寸：600X600X350mm毫米重量：45公斤广州新城科学仪器有限公司。 重铬酸钾法：测量原理：将过量的重铬酸钾标准溶液准确加入强酸性溶液中，加热回流，氧化水样中的还原性物质(主要是有机物)，以硫酸亚铁为指示剂，滴加硫酸亚铁铵标准溶液，根据重铬酸钾标准溶液的消耗量计算水样的化学需氧量。 高锰酸钾指数自动监测仪，(紫外)吸光度，紫外-可见分光光度法是选择一定波长的光照射被测物质溶液，测量其吸光度，然后根据吸光度计算出被测成分的含量。计算的理论基础是“吸收定律”，即比尔-朗伯定律。紫外吸收法：一种根据样品的紫外吸收确定物质组成和含量的方

12、法。紫外吸收法是通过选择一定波长的光照射被测物质溶液，测量其吸光度，然后根据吸光度计算被测成分的含量。理论基础是吸收定律，吸收定律是朗伯定律和比尔定律的结合，因此被称为比尔-朗伯定律，是所有吸收方法的理论基础。测量原理：将一定量的水样注入高温炉中的石英管中，在900，950下，用铂和氧化铬作为催化剂，通过燃烧裂解将有机物转化为二氧化碳，然后用红外气体分析仪测定水样中的碳含量。总有机碳分析仪流程、总有机碳水质连续自动监测仪、总有机碳水质连续自动监测仪的主要技术特点。*燃烧氧化-非分散红外吸收法只需一次转化，工艺简单，重现性好，灵敏度高。这种方法在国内外被广泛使用。*总有机碳分析仪主要由以下部分组

13、成：样品入口、高温燃烧室、气液分离器、非光谱红外CO2分析仪和数据处理部分。*测量范围：50-5000毫克/升*测量误差：10%参考值*外部型号：600毫米、600毫米、1400毫米*重量：43千克*电源：2kW锦州华冠环保科技实业有限公司TOD总需氧量(吨水样的总需氧量可通过测量燃烧前后原料气中氧浓度的降低来获得。TOD测试仪、4项水污染成分指标及其检测方法、4.1镉4.2汞4.3铅4.4铬4.5氰化物4.6矿物油、镉、来源：铅锌矿采矿、选矿和冶炼过程中产生的废水；合金钢的生产和加工工艺；电镀镉、生产和加工染料、杀虫剂、油漆、玻璃、陶瓷和照相材料产生的废水。危害：当水中镉含量超过0.2毫克/

14、升时，居民会因长期饮水和从食物中摄取含镉物质而引起“骨痛”。它会引起肾脏器官的病变，影响人们的正常活动。它会导致贫血、高血压、神经痛、软骨病、肾炎和分泌障碍。检测方法：原子吸收光谱法(最常用的方法)氢化物发生原子荧光光谱法、双硫痕量分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法、高效液相色谱法等。原子吸收光谱法是最早也是最常用的镉分析方法之一，主要包括火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法，具有准确、快速、干扰少的特点。火焰原子吸收法：用火焰将样品气化成基态原子，然后根据被测元素对特定频率辐射的吸收进行分析。石墨炉原子吸收法：用石墨管将样品雾化，然后根据被测元素对特定频率辐射的吸收进行分析。镉离子浓

15、度测试仪，汞，来源：电池工业和电子工业排放的废水是水中汞的主要来源。危害：当它被微生物转化为甲基汞时，容易被吸收、降解和排泄。它会导致“水椽病”。检测方法有冷原子吸收光谱法(0.1-0.5g/L以上)、冷原子荧光光谱法(0.060g/L 1.0g/L)、双硫腙比色法(0.020.04 mg/L)、冷原子吸收光谱法：在室温下，通过引入空气或氮气并将其装入汞蒸气分析仪中，用高锰酸钾-K2S2O8或碘化钾消解汞。汞蒸气对253.7nm的紫外光有很强的吸收，在一定的浓度范围内，吸光度与浓度成正比。冷原子荧光光谱法：水样中的汞被还原剂还原成单质汞，形成汞蒸气。地面汞原子被波长为253.7纳米的紫外光激发，当被激发的汞原子被激发时，它们发出相同波长的荧光。在一定条件和低浓度范围内，荧光强度与汞的浓度成正比。双硫腙比色法：水样在95酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，无机汞和有机汞转化为二价汞；过量的氧化剂用盐酸羟胺还原，加入双硫腙溶液与汞离子形成橙红色螯合物，用氯仿或四氯化碳萃取，然后用碱溶液洗去。在485nm处测量吸光度，并用标准曲线法定量。汞蒸汽分析仪，铅，来源：来自工业和农业生产活动的铅污染，水管腐蚀导致的铅释放。危害：神经系统主要表现为神经衰弱、多发性神经病和脑病；消化系统轻度者表现为一般消化道症状，消化系统重度者表现