水质分析-水温、pH和电导率的测定方法(ppt 34页).ppt

1、水质分析水温、pH和电导率的测定,吴水平 2014.3,水温的重要性,不同鱼类适应生长的水温不同 水温影响着化学、生物化学反应和反应速率（赤潮、水华） 水温对水的密度、黏度、蒸汽压等也都有直接的影响,2008.2.27 澎湖寒潮导致死鱼,福建省近岸海域水温周日变化主要与太阳辐射、气温有关，最大日较差4.82，发生在夏季表层。 最高水温一般在太阳辐射强、气温高的时段(1016时)，最低水温在22时至次日06时，极值出现时间随水深增加而滞后。在5米层以下，水温呈双峰的周日变化。,水温的测量,将水温计投入水中至待测深度，感温5 min后，迅速上提并立即读数。从水温计离开水面至读数完毕应不超过20s，

2、读数完毕后，将筒内水倒空 测量表层，底层，做3次平行测定 同时，表层水温用水银温度计测试进行测量结果比对 记录测量位置，时间,有孔金属盛水圆桶,读数窗口,圆环 系绳子,水样采集,水温现场测定后，用桶采集表层水，带回实验室进行pH和电导测定 水样静置10min后，确定是否仍是混浊（泥土或藻类）？要去除可能的悬浮干扰物 在进行电导率测定时，还要同时测定水样温度（水银温度计），用于测定值的温度校准,pH值测定,天然水的pH值多在6-9范围内； 天然饮用水的pH 值要求在6.5-8.5之间，如pH异常，说明受到污染； 工业用水的pH值必须保持在7.0-8.5之间，以防止金属设备和管道被腐蚀 pH计、酸

3、度计、离子活度计都可测定pH值，测量方法不受水样色度、混浊度和氧化还原性物质的影响；如果用比色法，则易受到上述因素的干扰 pH=-lgH+，可测量弱酸的电离常数，电离度,水体pH测定的意义,利用水族箱微宇宙研究了淡水藻类在不同 pH下的生长和种类变化. 结果表明,在 pH8.0pH9.5的范围内,pH8.5下藻类生长状况最好,pH9.5下生长最差; 试验范围内蓝藻占绝对优势, 蓝藻中湖泊鞘丝藻对 pH适应范围最广,皮状席藻偏好 pH8.5以上的环境; pH8.5的水体固碳能力最强,酸碱度稳定性最高,人为改变 pH会使藻类生长受到抑制。,利用藻类批量培养试验研究了不同初始pH和不同固定pH对三种

4、淡水蓝藻和三种淡水绿藻生长的影响. 结果表明:藻类对水体pH有较强的缓冲能力,可以通过自身增殖活动改变水体的pH,因而不同初始pH对藻类生长的影响不明显,但加了pH缓冲剂固定初始pH后,藻类的生长反应很明显,适宜的pH范围各不相同。,一般池塘在放养前先用生石灰彻底清塘，改善淤泥通气状况，使其呈弱碱性； 养殖生产期间，施加生石灰，保持池塘水质呈弱碱性，并带动有机质沉淀。 清晨如pH值下降到7以下，则应采用生石灰水来提高pH值，使用数量和方法同前。 盐碱地池塘，清晨如发现pH9以上，必须及时加注淡水。通常要求pH值不能超过9.5。,在天然海水正常的pH范围内，其酸-碱缓冲容量的95%都是由CO2-

5、碳酸盐体系所贡献，在几千年以内的短时间尺度上，海水的pH主要受控于该体系； 海水中总CO2浓度的短期变化主要有海洋生物的光合作用和代谢作用引起,材料,各种型号的pH计、酸度计或离子活度计 复合pH电极（玻璃电极，干汞电极） 磁力搅拌器（样品混合均匀，加速电极平衡） 50 mL烧杯，最好是聚乙烯或聚四氟乙烯烧杯（玻璃烧杯也可以） 容量瓶、玻璃棒等（准确定量，标准液配制） 套装标准缓冲溶液,缓冲溶液的配制,商品缓冲标准液或商品缓冲液配制药粉 根据弱电解质组合进行配制 邻苯二甲酸氢钾，称取在1155干燥23h的邻苯二甲酸氢钾10.12 g，加水溶解并稀释至1000 ml，25 时pH为4.008 磷

6、酸氢二钠与磷酸二氢钾，称取在115士5干燥23 h的无水磷酸氢二钠3.533 g与磷酸二氢钾3. 387 g，加水溶解并稀释至1000 ml，25 时pH为6.865 提供两个档的pH标准缓冲液，4.01和7.00，对pH计进行两点校准,pH值测量的注意事项,一般野外测试，先用广泛pH试纸，初步测定其大致的范围，以确定标准缓冲液的种类，并且力求待测水样的pH值落在两标准溶液之间 用缓冲溶液校准仪器时，测量值与标定值的差异控制在0.02pH单位内 测量结果的准确度，首先取决于标准缓冲液pH值的准确度（正确的配制和保存方法） 测量电极在使用前后需要纯水冲洗干净 测量pH值最好在现场进行，否则，需要

7、把样品在0-4 下保存，并于6 h内完成测定 标准缓冲液一般可保存23个月， 一但发现有浑浊、发霉或沉淀等现象时，不得继续使用,胶州湾及青岛近海海水pH值的分光光度法研究,测定海水 主要有电极电位法和分光光度法。但电极电位法的一些固有缺点使其在海水碳酸盐体系研究中的应用受到了限制。如电极电位法存在电极漂移，不适用于准确观测 的精细变化，若利用 准确定量描述碳酸盐体系， 测定的准确度越高越好，而电极电位法的准确度一般为0.02，显然无法满足要求； 电极电位法需要使用标准溶液进行校正，比较繁琐，同时标准溶液的配置及保存也存在问题；海水盐度高且含胶体、悬浮物、粗细颗粒等物质会对 电极产生污染腐蚀，对

8、电极信号的测定存在干扰；同时，海水许多的参数如碱度、总无机碳、逸度是建立在精确 值基础上的，这就需要高效精确测定海水的 值。而分光光度法准确度高、精密度好、高效，并且无需校正，已成为海洋学研究尤其是海水二氧化碳和碳酸盐体系研究中测定 的标准方法。 样品采集：水样用250ml聚乙烯瓶装至溢满，上岸后立即到实验室测定,渤海夏季海水pH 值年际时空变化,收集渤海断面19782010 年历年8 月海水pH 值、海水温度和大连站8 月降水量观测资料,结果表明渤海夏季海水pH 值年际变化范围为7.868.30,尚在适宜水生物生长的范围； 渤海夏季水温5a左右年际周期变化是影响夏季海水pH值年际变化的主要因

9、素. 历年8月降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际周期变化是影响夏季海水pH 值年际变化的次要因素.,电导率的测定,传导电流的能力，电阻的倒数 R电阻，L电极间距，A截面积， 电阻率，Q电导池常数 水溶液的电导率定义为长1m，截面积1m2的水溶液的电导，单位S/m（西门子/米），表示水中电离性物质的总量。电导率的大小同溶于水中物质的浓度、活度和温度有关。 新煮沸蒸馏水 0.5-2 S/cm 天然水 50-1500 S/cm 海水 40000 S/cm 电导率与水溶液的组成有关，电导也可用于弱电解质电离常数的测定,标准液配制,KCl标准溶液，储备液0.100 mol/L（注意有效数字位数） 逐级

10、稀释为0.01，0.005，0.001，0.0005，0.0001 mol/L 用0.01 mol/L标液冲洗电导池3次，注满电导池，25oC水浴15min 测定标准液的电阻RKCl，重复测试直至电阻测量值的级差稳定在2%以内，取平均值 25oC时，0.01 mol/L KCl溶液的电导率为1413 S/cm，测定电阻为RKCl，则电导池常数Q=1/*RKCl=1413*RKCl 用样品冲洗电导池，再用样品注满电导池，测电导率 1/ =Q/Rsample=1413*RKCl/Rsample,温度校准,当温度不是25 oC时，需要进行校准 温度下降，溶液的粘度增加，离子迁移阻力增大，电导降低 K

11、s = Kt / 1 + b (t - 25) Ks是25oC时的电导率； Kt是测定温度下的电导率； b是各种离子电导率的温度系数的平均值，通常可取为0.022； t是测定时的温度（oC）,为什么电导率不随浓度等比例变化？,浓度增大，尽管离子浓度增大了，但溶液的粘度也有增加， 离子间的相互作用随之增多，离子迁移阻力增大，导致电导率的增速下降，最后导致其增速与浓度不成等比例变化,实验报告格式,实验名称、日期、指导老师 实验目的（一句话） 基本原理（简单说明，一段话） 实验方法、步骤（根据实际操作撰写） 实验记录及数据结果（列表，作图，适当文字说明） 实验讨论与心得体会（实验结果的环境意义，操作

12、过程的理解程度，实验结果的误差分析。） 不要照抄讲义，下次课时上交上次课的实验报告,环境空气PM2.5的测量,颗粒粒径的意义：颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同 球形颗粒，比较容易表征 非球形颗粒,斯托克斯（Stokes）直径,空气动力学当量直径,（1）显微镜法,定向直径dF，也称菲雷特（Feret 直径）：为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度 定向面积等分直径dM，也称马丁（Martin直径）：为各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度 投影面积直径dA，也称黑乌德（Heywood直径）：为与颗粒投影面积相等的圆的直径,粒径直径的三种方法,分析表

13、明，同一颗粒的dFdAdM,（2）筛分法,筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度 以1英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，因而称之为目数 一般来说，目数孔径（微米数）15000,（3）沉降法,斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径 空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径,惯性碰撞器,武汉天虹TSP-PM10-PM5-PM2.5撞击器 自上而下可分别采集10-100m、5-10m、2.5-5m和2.5m的颗粒 采样泵流速控制在100 L/min 2.5m（PM2.5）颗粒收集在最末端，滤膜直

14、径88 mm，其它粒级颗粒收集在75 mm直径的滤膜上。,滤膜称重,玻璃纤维滤膜，450C灼烧 4h以上，去除杂质 恒温（室温15-30C）恒湿（RH50 5%）环境平衡24h后称重 电子天平，感量0.01mg，间隔1h以上重复称重3次，取2次读数接近的值进行平均，要求两次之差小于0.04mg 记录： PM100-PM10的滤膜为最上层，编号为Q75* PM10-PM5的滤膜为第二层，编号为Q75* PM5-PM2.5的滤膜为第三层，编号为Q75* PM2.5的滤膜为最下层，编号为：Q88*,采样规范,采样头距地面不低于1.5m，风速小于8m/s，270度开阔 如计算日均值，每日至少20h的采

15、样时间，9am-7am 如计算年均值，每年至少324个日均值数据，二月份至少25个，其它月份每月至少27个 中流量抽气泵误差2% 滤膜对0.3 m的颗粒截留效率不低于99%,采样记录标签 滤膜编号：Q88-001 样品编号：洪文-10-11-20 体积： 132 m3 天气： 阴，有小雨，大风 异常状况：有工地施工等,注意事项,采样器流量定期校准 滤膜无破损，称量时除静电 标准滤膜，相同条件恒温恒湿24h，非连续称重10次，取平均值为其“原始质量”，采样后同步称量原始滤膜，其称量值应在原始质量0.5mg内 检查连接头是否漏气 对感量0.1mg和0.01mg的天平，滤膜上颗粒负载应不低于1mg和0.1mg，以减少称量误差 采样前后应用同一台天平进行称重，每次称重前应进行天平校准,采样结果的不确定性,大气颗粒物浓度，C=（m2-m1）/V，单位：g/m3，V标况下的体积，m1和m2，精确至0.1mg 有限次