第三章水质监测

nullnull 第三章 水质监测 第一节 监测的制定 第二节 水样的采集、保存和预处理 第三节 水的物理性质及其测定 第四节 非金属化合物的测定 第五节 金属化合物 第六节 有机化合物的测定 本章主要介绍了水质的物理指标、以及水体无机污染物（包括金属化合物，非金属化合物 ）有机化合物等的测定方法，掌握经典的测定方法的基本理论和实践操作。 null 第一节 监测方案的制定 监测方案：是一项监测任务的总体构思和。 一、水质监测的对象和目的 （一）对象 环境水体监测：地表和地下水 水污染源监测：污水和废水 （二）目的 1、环境保护。 2、规划设计。 3、确定处理厂流程。 4、中控分析。 5、科学研究。null   二、监测项目的确定和监测方法的选择 （一）监测项目的确定 1、确定原则： 主要考虑，以下几个方面： ①目的和要求。 ②水质状况。 ③分析测定条件。 2、我国各种水质监测项目（略）null（二）监测方法的选择 1、监测分析方法类型。 ①据层次可分为： 国家分析法（常规）： 全国统一分析法（可比）: （等效）试行法： ②据原理可分为：化学分析法、仪器分析法、生物监测技术、自动监测系统及遥感遥测技术。null2、选择监测方法的原则与依据 ①原则： ②依据： 待测对象不同： 目的要求不同： 3、常用水质监测方法测定项目（P35）null三、地面水监测方案的制定。 （一）监测方案含义：是一项监测任务的总体构思和设计。 （二）监测方案制定的基本过程： 明确监测目的 →进行调查研究→ 确定监测对象 → 设计监测网点、安排采样时间和频率 → 选定采样和保存方法、分析测定技术→提监测报告要求 → 制订质量保证程序、措施和方案的实施计划。 1、调研收集资料null2、监测断面和采样点的设置。（以河流为例） 采样断面→采样垂线→采样点位。 （1）断面设置原则 见书 1——5 （2）监测断面设置 设置三种断面。对照断面：控制断面：削减断面。 （领学生读图）P38 图2-1.nullnull （3）采样点的设置 断面位置确定后，断面上采样点的布设，应据河流的宽度和深度而定。具体地讲： 采样垂线的设置： 垂线上采样点的设置：null3、采样时间和频率的确定 4、采样方法与监测技术的选择 5、结果表达，质量保证及实施计划null四．地下水质监测方案的制订（自学） 五．水污染源监测方案的制订（自学）null （小结）要进行水质监测，首先必须熟悉水质监测的基本过程，只有这样，才能做好水质监测工作。 （巩固练习） 1、简述监测方案的制订的基本过程并以河流为例说明如何设置监测断面和采样点？ 2、水质监测的目的是什么 3、确定监测项目应遵从哪些原则？选择监测方法的原则是什么？ 4、在水质分析是否都必须分析，为什么？ 5、为什么监测水污染源时一般不设置断面？ 6、为什么制订了地面水质量标准，还要制定废水排放标准？主要内容是什么？ 7、流经大中城市的河段，一般应设置几种断面，各在什么位置设置，并说明其作用。null 第二节 水样的采集、保存和预处理 一、水样的采集 （一）水样类型 GB12998—91《采样技术指导》中规定了水样的类型。nullnull （二）采样前的准备 选择 清洗盛水容器和采样器具，备交通工具。null （三）采样器及采样方法 1、采样器： a、桶或瓶：适于采表层水，浸入注满水即可。 b、简易采样器：采浅层水， c、急流采样器：水流急，可测水中溶解性气体（与空气隔绝） d、溶解氧采样器（双瓶） P44 见下图3－5。 还有深层采水器、电动、自动、连续自动定时采水器等。nullnull null 2、采样方法nullnull（四）采样现场记录和水样标签。 （五）采样时需测量参数： 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、水样的运输 意义：从采集到分析测定这段时间内，由于环境改变，M新陈代谢活动和化学作用影响，可能引起水样某些物理参数及化学组分变化，为使这种变化降至最低，应尽可能缩短运输时间（≤24h），尽快分析测定和采取必要防护措施，或现场测定null三、水样的保存 （一）保存水样的要求： 不可弃去组分，如悬浮物；容器材料不可污染 不吸附 不反应；ph控制法；现场加入呼吸抑制剂；冷处理：冷冻 冷藏；对保存时间要求。 （二）对贮存水样容器的要求 （三）贮放时间：null（四）保存方法 1、冷藏或冷冻法 置于冰箱中，温度为2-5℃，能抑制M活动，减缓物理、化学作用，此法不防碍后续分析测定。 2、加入保护剂法 （1）加入生物抑制剂： 如测氨氮、COD时可加生物抑制剂Hgcl2（抑制氧化还原作用），对测定酚的水样，用H3PO4 调至pH为4时，加入适量CuSO4 ，即可抑制苯酚菌的分解活动。 （2）调PH（加酸或碱） （3）加氧化剂或还原剂： 测定汞的水样需加入HNO3(至pH<1)和K2Cr2O7(0.05％)，使汞保持高价态。测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化。测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧(还原)等。null（自学）（五）样品的保存技术（P49表2－2） （六）水样的过滤或离心分离： 1．如欲测定水样中组分的全量，采样后立即加入保存剂，分析测定时充分摇匀后再取样。 2、如果测定可滤(溶解)态组分的含量，国内外均采用以0．45μm微孔滤膜过滤的方法，这样可以有效地除去藻类和细菌，滤后的水样稳定性。测定不可过滤的金属时，应保留过滤水样用的滤膜备用。如没有0．45μm微孔滤膜，对泥沙型水样可用离心方法处理。  4、含有机质多的水样，可用滤纸或砂芯漏斗过滤。    5、用自然沉降后取上清液测定可滤态组分是不恰当的。null四、水样的预处理 预处理目的：使欲测组分达到测定方法仪器要求的形态、浓度，消除 共存组分的干扰。主要方法如下： （一）水样的消解 当测定含有机物水样中的无机元素时需作消解处理。 1、消解目的与要求： 破坏有机物，溶解悬浮固体，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易分离无机化合物。消解后水样应无沉淀、清澈、透明 2、消解方法null（1）温式消解法：利用各种酸或碱进行消解。 A：硝酸消解法：对于清洁的水样，可用硝酸消解法适用水样； B、硝酸-高氯酸消解法：两种酸都是强氧化性酸，联合使用可消解含难氧化有机物的水样。 适用水样：含难氧化有机物的水样 c、硝酸-硫酸（5∶2）消解法： 两种酸都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸点高，可提高消解效果。不适用水样：易生成难溶硫酸盐组分（如铅、钡、锶）的水样。 D、硫酸-磷酸消解法：两种酸的沸点都比较高，硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子Fe3+如等络合，故二者结合下消解水样，有利于测定是消除Fe3+等离子的干扰。 适用水样：含Fe3+等离子的水样； e、硫酸-高锰酸钾（5%）消解法：适用：消解测定汞的水样，注：过量的高锰酸钾用盐酸羟胺溶液除去。 F、多元消解方法：指三元以上酸或氧化剂组成的消解体系。如处理测定总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 G、碱分解法：即：  NaOH+H2O2 或   NH3·H2O+H2O2适用：当酸体系消解水样易造成挥发组分损失时，可改用碱分解法。null（2）干式消解法（高温分解法） （三）富集与分离 目的 ： 当水样中的欲测组分含量低于分析方法的检测限时，就必须进行富集或浓缩；当有共存干扰组分时，就必须采取分离或掩蔽措施。富集或浓缩——提高欲测组分浓度，分离或掩蔽——消除共存干扰组分。富集和分离往往是不可分割、同时进行的。常用方法有过滤、挥发、蒸馏、溶剂革取、离子交换、吸附、共沉淀 层析 低温浓缩等。 （自学）1、挥发和蒸发浓缩（分离；富集） null2、蒸馏法（浓缩）（消解、富集、分离三种作用） （原理：）蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法。在此， （作用：）蒸馏具有消解、富集和分离三种作用。氟化物可用 （类型：）直接蒸馏装置，也可用水蒸汽蒸馏装置，后者虽然对控温要求较严格，但排除干扰效果好，不易发生暴沸，使用较安全。（实例：）测定水样中的挥发酚、氰化物、氟化物时，均需先在酸性介质中进行预蒸馏分离。测定水中的氨氮时，需在微碱性介质中进行预蒸馏分离。nullnull 3、溶剂萃取法（富集与分离） 原理：溶剂萃取法是基于物质在不同的溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。 类型： (1)有机物质的萃取。 (2)无机物的萃取。null 4、离子交换法 null 5、共沉沉法 1）原理：共沉淀系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。 2)类型：表面吸附、形成混晶、异电核胶态物质相互作用及包藏 有机共沉剂等。 null表面吸附图null形成混晶图null 有机共沉剂图null 6、吸附法 1）原理：吸附是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，以达到分离的目的。 2）类型：常用的吸附剂有活性炭、氧化铝 分子筛、大网状树脂等。 3）解吸方法：被吸附富集于吸附剂表面的污染组分，可用有机溶剂或加热解吸出来供测定。 4）应用：null（小结）正确地进行水样的采集，保存和预处理是我们进行水质监测和分析的重要环节。 （巩固练习） 1、水样有几种类型，各适用于什么情况？ 2、水样有哪几种保存方法？试举例说明如何根据被测物质的性质选用不同的保存方法？ 3、水样在分析测定之前，为什么要进行预处理，它包括哪些内容？ 4、水样的消解，富集与分离各适于什么情况？各包括哪些方法？null（小结）通过本节学习，正确制定监测方案，并学会进行水样的采集，保存和预处理。null（巩固练习） 1、水样有几种类型，各适用于什么情况？ 2、水样有哪几种保存方法？试举例说明如何根据被测物质的性质选用不同的保存方法？ 3、水样在分析测定之前，为什么要进行预处理，它包括哪些内容？ 4、水样的消解，富集与分离各适于什么情况？各包括哪些方法？null 第三节 水体污染与水质指标 一、我国水资源状况 （一）水资源含义 （二）水资源状况null   二、水体的污染 （一）水体污染含义 （二）类型 1、化学性污染 2、物理性污染 3、生物性污染 （三）水体污染物质的来源null 三、水体自净 （一）水体自净 指进入水体的污染物，通过物理、化学和生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，消除污染的过程叫∽ 水体自净的过程十分复杂，主要包括： （1）物理过程： （2）化学和物理化学过程： （3）生物和生物化学过程： 水体自净作用主要有两个方面： ①稀释 ②水体的生化自净 （二）水环境容量 一定水体所能容纳污染物的最大负荷。null 四、水质指标 （一）水质：是水和其中所含杂质共同表现出的综合持性。 （二）水质指标 1、含义：水中杂质的具体衡量尺度称为水质指标。 2、类型： （1）物理性水质指标 （2）化学性水质指标 （3）生物学指标： △细菌总数：指1ml水样在营养琼脂培养基中经37℃ 24h，后所生长的腐生性细菌总数目。 饮用水：100个/ml △总大肠杆菌数：指每升水样中所含有的大肠杆菌（群数），的总数目。3个每升。 △游离性余氯：30min；0.3≥管网末稍余氯≥0.05mg/L （4）放射性指标：null五、水质标准 是据各种用户的水质要求和废水排放容许浓度对一些水质指标做出的定量规范。 1.地表水环境质量标准 2.生活饮用水标准P16 3.污水综合排放标准 4、渔业、海水、农田灌溉等水质标准null（小结）：通过了解水的分布、循环及水资源状况，熟悉水体污染与自净的规律，才能更好地保护水环境。 （复习巩固） 1、水的循环有哪两种？ 2、什么是水质、水质指标、水质标准，水质指标有哪些类型？ 3、何为水体污染，并简述其类型。 4、何为水体自净，自净能力常与哪些因素有关？null第四节 水的物理性质及其测定（自学） 一、色度 1、分类 真色：去除悬浮物后水的颜色（即溶解性物质引起的颜色）（一般所指） 表色：没有去除悬浮物水的颜色 2、测定 （1）铂钴标准比色法 （2）稀释倍数法 （3）分光光度法null二、浑浊度（浊度turbidity） 1、定义 是指水浑浊的程度，是不溶物质对光线产生的阻碍程度。 2、危害 3、测定方法 （1）分光光度法 △原理：在适当温度下，硫酸肼与六次甲基四胺聚合，形成白色高分子聚合物以此作参比浊度标准液，在一定条件下与水样浊度相比较。为此，无用浊度之标准配置浊度标系列，于680nm波长下，用分光光度计测吸光度，绘标准曲线。同样条件下测定水样吸光度，从标准曲线上查得水样浑浊度。 △注意事项： （2）目视比浊法 （3）浊度计测定法null三、透明度 1、含义；指水样的澄清程度，是由颜色和浊度共同作用引起的。水中悬浮物和胶体颗粒物越多，其透明度越低，则浊度越高。 2、测定方法 （1）铅字法： （2）塞氏盘法： （3）十字法：null3、透明度与浊度的比较 （1）含义不同 透明度：水的澄清程度 浊度；水的混浊程度 （2）产生的原国不同 透明度；颜色和浊度共同作用产生的水质指标引起的 浊度：悬浮物对光线产生碍阻引起的不溶物质 （3）测定方法不同 透明度：铅字法、十安法、塞氏盘法 浊度：分光光度法、目视比浊法、浊度计 （4）联系：null（小结）通过本节学习，主要掌握水的物理性质指标有哪些及其测定。 （巩固练习） 1、为什么浊度不能用悬浮物的含量表示？ 2、浊度与透明度有何区别？ 3、什么叫水样的真色和表色？如何根据水质污染情况选择适宜的测定颜色的方法？为什么？ 4、何谓SS、DS？SS如何测定？ 5、在色度测定时，为何不能用滤纸过滤溶液？null 第五节 非金属化合物的测定 一．酸度（自学） 1、含义： 这类物质包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐，它们可以是中性分子、正离子、负离子。如HCL、HCOOH、AL2（SO4）3、NH4+、H1PO42－ H2PO4－ 2、测定 （1）酸碱指标剂滴定法 （2）电位滴定法null二、碱度 1、含义： 2、来源： 3、测定。（碱度单位mg/L，可用CaCO3或CaO计） （1）电位滴定法（PH计指示滴定终点） （2）酸碱指示剂滴定法（酸碱指示剂指示滴定终点） 酚酞碱度： 甲基橙碱度（总碱度）：null4、天然水碱度的测定 天然水碱度主要是HCO3-、CO32-、OH-造成的。 设水样以酚酞为指示剂滴定消耗强酸量为P，继续以甲基橙为指示剂滴定消耗量为M，二者之和T，则可能出现下列5种情况： （1）M=O （P=T） 水样对酚酞呈红色，则水中只含氢氧化物（OH-）. OH-+H+→H2O （2）P>M （P>1/2T） 水样对酚酞呈红色，加入强酸后，使酚酞变无色，加入甲基橙呈黄色，继续加酸至变为红色，但消耗的量少于酚酞的，则说明水样中有氢化物和碳酸盐共有（OH-、CO32-） OH-+H+ = H2O CO32-+H+=HCO3- HCO3-+H+=H2CO3null（3）P=M 说明水样中只有碳酸盐（CO32-） CO32-+H+=HCO3- HCO3-+H+=HCO3- （4）PPHx=PHs+（Ex-Es）/0.059 玻璃电极法特点：此法准确快速，不受溶液浊度、胶体物质及各种氧化剂与还原剂干扰， 但PH＞10时，产生较大误差，称“钠差”，使读数偏低。克服“钠差” 的办法除使用“低钠误差”电极外，还可以选用与被测溶液PH相近的 标准缓冲溶液来加以校正。null 4、酸度、碱度、PH间关系（相互联系、相互区别） （1）PH与酸碱度间联系： （2）酸碱度可能同时存在： 如CO2溶于H2O的过程中 CO2+H20≒H2CO3≒H++HCO3- HCO3-≒H++ CO32- 酸 酸 碱 碱 （3）PH表示水的酸碱性强弱，而酸碱度表示水中所含解中和强酸或强碱物质的含量。 （4）酸度相同，PH可能不同 null (例

题

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1)现有四个水样，各取100ml，分别用0.0200mol/l(1/2H2SO4)滴定，结果列于下表，试判断水样中各存在何种碱度，各为多少（以CaCO3mg/l） 水样 滴定消耗H2SO4溶液体积（ml） 以酚酞为指示剂（P） 以甲基橙为指示剂（T） A 10.00 15.50 B 14.00 38.60 C 8.20 8.40 D 0 12.70 解：N=nM=2×0.02=0.04N A水样：P>1/2T 所以存在OH- CO32- 酚酞碱度：0.04×10×10－3×50×103＝20mg/l 总碱度：0.04×15.5×10－3×50×103＝31mg/l； B水样：P<1/2T 所以存在CO32- HCO3- 酚酞碱度28总碱度77.2； C水样：P＝T所以存在OH- 酚酞碱度 总碱度16.4 16.8； D水样：M＝T所以存在HCO3- 酚酞碱度 总碱度0 25.4 。null（小结）酸度、碱度是水质的重要指标，大家应掌握其含义，测定及其有关计算。 （巩固练习） 1、天然水为什么可以酚酞指示剂测定酸度？如变红是否还有游离CO2？ 2、某液体酚酞在里面呈无色，甲基橙呈黄色，则可能存什么碱度？ 3、解释：酸度、总碱度、酚酞碱度、PH、电位法测定PH值。 4、硬度与碱度有何区别？酸碱度与PH有何关系？null四、溶解氧（DO） （一）含义及影响因素，指标意义 （二）测定 有碘量法，修正碘量法，氧电极法。null1、碘量法 （1）碘量法测定DO的原理： null 反应式如下： MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓+Na2SO4 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2(棕色↓) MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O Mn(SO4)2+2KI=MnSO4+I2+K2SO4 2Na2S2O3+I2=NaS4O6+2NaI （2）测定过程： a、DO的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入1ml硫酸锰、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合，静置（现场固定）。 b、打开瓶塞立即用吸管插入液面下加入2.0mlH2SO4盖好瓶塞，颠倒混合，至沉淀物全部溶解，放于暗处静置5min。 c、吸取100.00上述溶解于250ml锥形瓶中，用Na2S2O3标液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续淀滴定至蓝色刚好褪去，记下NaS2O3用量。 null（3）计算 DO(O2,mg/l)= {1/4MV×10-3×32×103}/(V水×10－3) ＝(MV×8×1000)/ V水 其中M—NaS2O3摩尔浓度（mol/l）,V—NaS2O3消耗体积（ml）， V水――水样体积（ml）。null（4）干扰及其消除 当水样中有Fe2+、S2-、SO32-、NO2-等还原性物质，氧化性物质及有机物时干扰测定时应先消除干扰。 A：还原性物质干扰，可消耗DO,使测定结果偏低；Fe2＋ S2- SO32-(偏低)，常用酸性KMnO4氧化，过量的KMnO4以H2C2O4还原，NO2-可用叠氮化钠（NaN3）消除（与KI作用→I2→偏高）； B：氧化性物质干扰（Fe3＋），可氧化Mn（OH）2影响DO测定，使测定结果偏高，当Fe3＋含量较高时，可加入KF或用H3PO4代替H2SO4酸化来消除； C：有机物可消耗DO,使测定结果偏低。 （5）适用范围 此法适用于清洁地面水或地下水（水源水），测定结果准确但多干扰，是目前常用的测定DO方法。(DO≥0.2mg/l).null 2、修正的碘量法 （1）叠氮化钠修正法 当水中的NO2-会干扰，可与KI作用释放I2，干扰测定、使测定结果偏高，可用叠氮化钠将亚酸盐分解后再用碘量法测定。 分解反应如下：  2NaN3+H2SO4 → 2HN3+Na2SO4 HN3+HNO2 → N2O+N2+H2O 干扰反应：2HNO2＋2KI+ H2SO4 =K2SO4+2H2O+ N2O2+ I2 2H2O+ N2O2+O2=4HNO2 如此循环不断地释放I2，引入误差相当大。 计算公式： DO (O2,mg/L) = MV×8×1000 / V水 注意：水中Fe3+含量高时，可加入KF（或H3PO4酸化）消除干扰。 NaN3剧毒，易爆不能将碱性KI—NaN3直接酸化，以免产生有毒的叠氧酸雾。null （2）KMnO4修正法——适于含大量Fe2+不含其他还原剂及有机物的水样。 KMnO4+ Fe2+→Fe3+消除干扰，过量的KMnO4用H2C2O4或Na2C2O4去除生成Fe3+用KF掩蔽。null 3、氧电极法 工作原理：当两极加上固定极化电极时，则水中DO扩散透过薄膜，并在阴极上还原。广泛应用的溶解氧电极是聚四氟乙烯薄膜电极，据原理分极谱型和原电池型两种。null4、碘量法和氧电极法优缺点null氰化物 测定（自学） 五、氨氮 1、含义及危害：指以游离氨（也称非离子氨）和离子氨形式存在的氮。 2、预处理 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时加入H2SO4将水样酸化至PH<2，于2—5℃下存放。 絮凝沉淀法（较清洁水）：加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使之呈碱性，生成氢氧化锌，过滤除去颜色和浑浊。 蒸馏法（污染较严重的水或工业废水）：调节水样的PH值在6.0—7.4的范围，加入MgO使之呈微碱性，蒸馏释出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。null3．测定： （1）纳氏试剂分光光度法   在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收，通常使用410-425nm范围波长光比色定量。反应式如下：                   2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O 该法适于地表水 生活污水 工业废水测定，本法最低检出浓度为0．025mg／l。测定上限为2mg／L。 （2） 水杨酸－次氯酸盐分光光度法 （3）电极法： null （4）滴定法 原理：调节水样至PH为6—7.4加入MgO使呈微碱性，加热蒸馏，释出的氨被硼酸液吸收，以甲基红—亚甲蓝为指示剂，用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。 结果计算： N(mg/l)=14×M×1000×(V1-V2)/V V1-V2—滴定水样 空白样消耗酸液体积 特点：null 六、水中氯化物与余氯的测定 （一）氯在水体中的形态。 氯化物：Cl－； 游离性氯：Cl2 HClO ClO- （其中HClO ClO-有杀菌能力但HClO较强；低ph以Cl－ HClO为主，杀菌能力强）； 化合性氯：NH2Cl NHCl2 NCl3（氯胺杀菌能力小） 有机氯 有机氮化合物的氯化衍生物（氯酚）； 总氯＝游离性余氯＋化合性余氯 null（二）氯化物的测定――AgNO3滴定法 1、原理： 反应如下：Ag＋＋Cl－＝AgCl（白色） Ksp1＝1.56×10－10 2Ag＋＋CrO42－≒Ag2CrO4（砖红色） Ksp2＝9×10－12 『Ag＋』2『Cl－』2＝（Ksp1）2 『Ag＋』2『CrO42－』＝（Ksp2） →『Cl－』2/『CrO42－』＝（Ksp1）2/（Ksp2）→ 『Cl－』=5.3×10-5『CrO42－』0.5 因为CrO42－量少，所以Cl－很小即可首先产生AgCl沉淀。null2、注意事项： 3、适用范围 例题：2.4g硝酸银放到1升蒸馏水中，计算1ml溶液相当于Cl－多少mg？再用此液滴定自来水耗去2.0ml，滴定蒸馏水耗0.2ml，二种水各取50ml，求自来水中的Cl－浓度（mg/l）. 解：2.4/170=0.014mol 0.014×35.5/103=0.497×10－3g =0.497mg {0.014×（2－0.2）×10－3×35.5×103}/(50×10-3)=17.9mg/l 4、测定意义：null（三）游离氯和总氯的测定——硫酸亚铁铵滴定法 1、原理： 游离氯的测定：在ph＝6.2－6.5条件与N-N—二乙基――1 4苯二胺（DPD）反应生成红色化合物，用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定至红色消失。 总氯的测定：在过量的碘化钾时，总氯直接与N-N—二乙基――1 4苯二胺（DPD）反应生成红色化合物，然后用硫酸亚铁标液滴定到红色消失。 2、测定过程：null3．计算 C(Cl2)游离氯＝C3(V3-V5)/VO×1/2 (mmol/l) C(Cl2)总氯＝C3(V4-V5)/VO×1/2 (mmol/l) 其中VO――水样体积； V3 V4 V5――测定游离氯 总氯 校正干扰时分别消耗硫酸亚铁铵体积（ml）；C3――硫酸亚铁铵标液的浓度（mmol/l） 2(NH4)2Fe（SO4）2∽ Cl2 4、注意事项： 5、适用范围： null（四）总余氯及游离性余氯概念及其测定意义 1、总余氯及游离性余氯的概念 需氯量： 加氯量： 余氯量=加氯量-需氯量=游离性余氯+化合性余氯 null2、加氯量的确定——折点加氯法null3、余氯及游离性余氯的测定（见上） 4、余氯及游离性余氯的测定意义null（小结） 1、DO测定经一系列化学操作，使DO转化为游离碘，最后用Na2S2O3滴定，取100ml水样，用去0.0250N的Na2S2O3，4.2ml求DO。 2、怎样采集测定DO水样？说明碘量法和电极法测定DO的原理，怎样消除干扰，各有优缺点？主要注意哪些问题？ 3、水样中氮氯的测定方法有哪些？简述纳氏试剂比色法的基本原理及适用范围？ 4、在氰化物测定时，进行预处理的目的是什么？在测定过程应注意哪些？ 5、氮氨的测定有几种方法，各方法有何特点？ 6、在硫酸亚铁馆滴定法测定游离氯和总氯时，PH应控制在什么范围？为什么？滴定至终点后如短时放置又显红色，可能是什么原因达成的，应如何处理？ 8、何为余氯，游离性氯，化合性氯？ 9、加氯量一般是如何确定的？ 10、测定余氯、游离性余氯有何意义？null第五节 金属化合物 污染特点（重金属）null 一．铬的测定 （一）二苯碳酰二肼分光光度法 1．基本原理null（1）水样预处理 （2）标准曲线的绘制 （3）水样的测定 3．结果计算 P＝m/v （ug/ml） 4．适用范围 0.004 mg/l 1mg/l水样测定。 二．镉、铅、汞、铜、锌、砷的测定 原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极伏安法、示波极谱法、常用前两种。null（巩固练习） 1.重金属污染有何特点？ 2.简述二苯碳酰二肼分光光度法测定Cr6＋的原理及基本过程。用该法测定Cr6＋应注意什么？null第七节 有机化合物的测定 一．常用的有机指标 单项指标：酚类 油类 苯系物 有机农药 综合指标：COD CODMn BOD TOD TOC前四种参数称为 氧参数，TOC称为碳参数。null二．化学需氧量（COD Chemistry Oxygen demand） （一）含义 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，即化学氧化剂氧化有机物所需的氧量。 化学需氧量指CODcr ，CODMn而称高锰酸盐指数或耗氧量OC。null（二）COD的测定－－K2Cr2O7法 5B-1型COD测定仪 HH—6化学需氧量测定仪null1.基本原理：null反应式如下： Cr2O72－＋14H+ +6e→6Fe2＋＋7H2O Cr2O72－＋14H+ +6Fe2＋→6Fe3＋+2 Cr3+＋7H2O 2．测定过程nullnull3.测定过程中的几个问题： 为何加入HgSO4？ 干扰反应 Cr2O72－＋14H+ +6 cl－→3 cl2+2 Cr3+＋7H2O cl－+Ag+→Agcl 消除干扰反应 Hg2＋＋4cl－→『Hgcl4』2－络合物 如cl－与Hg2＋作用生成Hgcl2并不影响测定结果。 沸石起何用？（防爆） 为何加入Ag2SO4-H2SO4？ 为何加入80ml水 null4．测定结果计算 CODcr（测）（O2，mg/l）＝c(v0- v1) ×8×103/V水样 其中c－硫酸亚铁氨标液浓度（mol/l）； v0 v1――滴定空白样、水样时消耗硫酸亚铁铵体积（ml） V水样――水样体积（ml） 当COD>50 mg/l时，C K2Cr2O7=0.25 mol/l, C（NH4）2Fe（SO4）2=0.1 mol/l, 当COD<50 mg/l时，C K2Cr2O7=0.025 mol/l, C（NH4）2Fe（SO4）2=0.01 mol/l,null5.测定有机物范围及测定意义 6．适用范围 由于K2Cr2O7氧化能力强，适于生活污水和工业废水污染较重的水样的分析测定，适于30≤COD≤700mg/l的水样测定，如COD>700mg/l则需稀释后再测定；如COD≤30mg/l也可用KMnO4法测定；但此法不适稀释后cl－>1000mg/l的含盐水的测定。 (三)COD的测定－恒电流库仑滴定法 （四）CODcr范围（常见水体CODcr一般范围） (五) CODcr标准 null 三．高锰酸盐指数（耗氧量OC CODMn ） （一）含义 指以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。 （二）分类 1．酸性高锰酸钾法 适合测cl－浓度较低（cl－≤300mg/l） 2.碱性高锰酸钾法 可测定含cl－高（cl－≥300mg/l） (三)测定过程 反应式 MnO4－＋H+ + CaHbOc →Mn2+＋H2O＋CO2 2MnO4－＋16H+ + 7C2O42- →2Mn2+＋8H2O＋14CO2 nullnull(四)测定结果计算（见书P113） (五)测定过程中注意事项 1．OC的测定必须严格遵守操作程序 2．为何温控75－85度？ 3.为何Na2C2O4要过量并以K MnO4溶液回滴过量的Na2C2O4？或滴定终点是如何判断的，为什么？ 4．如cl－含量高（cl－≥300mg/l）干扰测定则应采取何措施？它如何影响OC值? 5．OC值不完全代表全部有机物含量？ 6．水样中无机还原态物质可干扰测定？null（六）适用范围 （七）CODMn＝？CODcrnull四．生化需氧量（BOD biology oxygen demand） （一）概念 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所消耗的溶解氧量，用O2的mg/l表示。 （二）BOD测定――五天培养法（BOD5） 1．何为五天培养法？ 2．原由――为何可以用五天培养法测BOD? null3．测定原理： 指在规定条件下，M分解存在于水中的某些可氧化物质，主要是有机物质，所进行的生物化学过程中消耗DO的氧，分别测定水样培养前的DO含量和20±1度培养五天后的DO含量。二者之差即为五日生化过程所消耗的氧量，即为BOD5。null4．测定条件 1）相当数量的好氧M. 2）适量的DO. DO不足怎么办？有何不利？ DO过多怎么办？ 3）适宜的温度（20±1度） 4）适宜的pH值（6.5－7.5）。 5）不含有毒物质。 6）适宜的无机营养盐。null5．测定过程： 1）水样的预处理： 2)不经稀释水样的测定――直接法 BOD5＝c1－c2 （mg/l） c1 c2 －水样在培养前 经五天培养后的DO浓度mg/l 3）需经稀释水样的测定――稀释法（间接法） nullA：稀释水： B：水样稀释倍数确定： 最佳稀释倍数：培养5d DO减少40－70％之间或消耗DO为≥2mg/l 剩余的DO≥1mg/l。 一般地面水的稀释倍数＝OC×k（系数） 工业废水的稀释倍数＝CODcr×k（k＝0.075 0.15 0.225）获得三个稀释倍数。 如三个稀释倍数均能满足消耗DO为≥2mg/l 剩余的DO≥1mg/l 则最后以计算结果的平均值为BOD5值，如三个稀释倍数均不满足 则调稀稀释倍数以重做。nullC：测定结果计算 BOD5＝{(c1－c2 )－（ B1－B2）f1}/ f2 其中 B1 B2――稀释水在培养前后的DO浓度（空白实验 消除空白值）； f1－稀释水在培养液中所占比例； f2－水样在培养液中所占比例。 BOD5＝70－80％BOD 4）测定过程应注意事项与讨论 6．适用范围：null（三）其他方法 870直读式BOD测定仪-1 BOD测定仪-2 （提问）1）BOD含义3）为何可用五天培养法测BOD？4）BOD5测定条件？null五．挥发酚 （一）来源 分类及危害 1）来源： 2）分类: 即据挥发性分： 挥发酚：沸点在230度以下的可与水蒸气蒸出； 不挥发酚：沸点在230度以上，不能测定，一般测定的仅为挥发酚。 3）危害null（二）测定―4－氨基安替比林分光光度法 1．水样的采集与保存 由于水中微量酚易被M分解和器壁吸附，因此采样时必须用内壁光滑的硬质玻璃瓶盛装，并用适当方法保存。 1）加入NaOH使pH>11 将酚转为钠盐，降低酚挥发性，也可抑制M分解，适于饮用水保存； 2）先用H3PO4使ph＝4 加CuSO45H2O(可抑制M作用防止酚分解)此法可直接预蒸馏，适于工业废水和生活污水。 无论何种保存方法，在4度保存≤24h 否则酚损失。null2．水样预处理――蒸馏法 预蒸馏的作用？ 消除颜色、浑浊和金属离子等的干扰；分离挥发酚。 3．测定原理： 在ph＝9.8－10.2的溶液和有铁氰化钾存在条件下，4－氨基安替比林（4-AAP）与酚类化合物生成红色的吲哚酚安替比林染料，在510nm波长处有最大吸收，用比色法定量。null4．测定过程： 1）绘制标准曲线 2）水样测定 A：直接光度法：（C酚≥0.1 mg/l）取适量馏出液于50ml比色管中，稀释至50ml标线＋0.5ml缓冲液＋4－氨基安替比林（显色剂 1ml）＋铁氰化钾1.0ml 放置10min 于510nm出比色测定。 B：萃取光度法：(0.002≤C酚≤0.12mg/l)取适量馏出液于250ml分液漏斗中，加入至250ml＋缓冲液0.5ml＋4－氨基安替比林（显色剂 1ml）＋铁氰化钾1.0ml 放置10min＋10ml氯仿萃取。 3）测定结果计算：以苯酚计量，挥发酚（mg/l）=1000m/v 。 5．适用范围： （三）测定――溴化容量法 适于高浓度的工业废水分析。null例题： 1．稀释法测BOD5，取原水样100ml，加稀释水至1000ml，取其中一部分测其DO＝7.4mg/l,另一份培养5天再测定DO=3.8 mg/l.已知稀释水空白值为0.2 mg/l，求水样的BOD5。 解：BOD5＝『（c1－c2）－（B1－B2）f1』/ f2＝{（7.3－3.8）－0.2×0.9}/0.1 =18 mg/lnull2.测定某水样的BOD5，已知CODcr＝2000 mg/l，据其值按0.075 0.15 0.25 系数即150倍 300倍 500倍进行稀释，用5天培养法测定，数据如下： 项目 稀释倍数 取水样体积（ml） Na2S2O3标液浓度mol/l Na2S2O3用量（ml） 当天 5天后 水样 150 100 0.0125 9.26 4.53 300 100 0.0125 9.25 6.58 500 100 0.0125 9.24 8.56 空白 0 100 0.0125 9.28 8.81 试计算水样的BOD5。null解：DO(O2,mg/l)=8×1000×M×V/V水＝0.0125×8×1000V/100=V(Na2S2O3) 据BOD5＝『（c1－c2）－（B1－B2）f1』/ f2得 BOD5（1）＝『（9.26－4.53）－（9.28－8.81）(149/150)』/ {1/150}=639mg/l; BOD5（2）＝『（9.25－6.58）－（9.28－8.81）(299/300)』/ {1/300}=660mg/l; BOD5（3）＝『（9.24－8.56）－（9.28－8.81）(499/500)』/ {1/500}=105mg/l(舍去); 因为500倍稀释后C1(3)=9.24 mg/l;C2(3)=8.56 mg/l; C1(3)- C2(3)=0.68 <2mg/l，消耗DO<2mg/l，因此稀释倍数过大应舍去。 所以BOD5（平均）＝(639＋660)/2=650 mg/l 。null（小结）通过本节学习，我们应掌握常用的有机指标有哪些及其测定。有机物对水生生态系统产生的重要影响，因此测定水体中的有机指标是水质分析的重要分析项目，通过对有机指标的分析测定为我们治理水污染和保护水环境提供科学依据。 （本章总结）本章主要介绍了水质的物理指标、以及水体无机污染物（包括金属化合物，非金属化合物 ）有机化合物等的测定方法，掌握经典的测定方法的基本理论和实践操作。 （巩固练习） 1.说明COD和CODMn测定原理，分别在什么情况下应用？二者在数量上有何联系，为什么？ 2.说明测定BOD5的原理。在BOD5测定时如何制备稀释水？水样为什么要用稀释水稀释？怎样确定稀释比？ 3.如酚含量少于0.1mg/l时，如何提高测定灵敏度？ 用萃取法（氯仿）。即将蒸馏液放在分液漏斗中，加入铵盐缓冲液，铁氰化钾及4－氨基安替比林，摇匀后加氯仿萃取。null4.在挥发酚测定前的预蒸馏有何作用，干扰如何消除？ 消除颜色、浑浊和金属离子等的干扰；分离挥发酚。 A：可以消除悬浮物 浊度 无机还原物 氧化性物质 油类 芳胺 重金属等物质离子干扰。 B：蒸馏应用全玻璃蒸馏器，因橡皮管 乳胶管中都含有酚则使结果偏高。 C：蒸馏出的为挥发酚，大多数为一元酚 二元酚 甲酚 氯酚 5.为什么测定BOD5一般低于理论值？ 因不可降解的有机物未表示出来；有机残渣也未表示出来。 6．为什么可以用五天培养法测定BOD?在BOD5测定过程中，需保证哪些条件？为什么？ 7.对水体进行细菌学检验有何意义？对水源水常检验哪些细菌？null （巩固练习） 1、简述监测方案的制订的基本过程并以河流为例说明如何设置监测断面和采样点？ 2、水质监测的目的是什么 3、确定监测项目应遵从哪些原则？选择监测方法的原则是什么？ 4、在水质分析是否都必须分析，为什么？ 5、为什么监测水污染源时一般不设置断面？ 6、为什么制订了地面水质量标准，还要制定废水排放标准？主要内容是什么？ 7、流经大中城市的河段，一般应设置几种断面，各在什么位置设置，并说明其作用。null（巩固练习） 1、水样有几种类型，各适用于什么情况？ 2、水样有哪几种保存方法？试举例说明如何根据被测物质的性质选用不同的保存方法？ 3、水样在分析测定之前，为什么要进行预处理，它包括哪些内容？ 4、水样的消解，富集与分离各适于什么情况？各包括哪些方法？null（复习巩固） 1、水的循环有哪两种？ 2、什么是水质、水质指标、水质标准，水质指标有哪些类型？ 3、何为水体污染，并简述其类型。 4、何为水体自净，自净能力常与哪些因素有关？null（小结）通过本节学习，主要掌握水的物理性质指标有哪些及其测定。 （巩固练习） 1、为什么浊度不能用悬浮物的含量表示？ 2、浊度与透明度有何区别？ 3、什么叫水样的真色和表色？如何根据水质污染情况选择适宜的测定颜色的方法？为什么？ 4、何谓SS、DS？SS如何测定？ 5、在色度测定时，为何不能用滤纸过滤溶液？null（小结）酸度、碱度是水质的重要指标，大家应掌握其含义，测定及其有关计算。 （巩固练习） 1、天然水为什么可以酚酞指示剂测定酸度？如变红是否还有游离CO2？ 2、某液体酚酞在里面呈无色，甲基橙呈黄色，则可能存什么碱度？ 3、解释：酸度、总碱度、酚酞碱度、PH、电位法测定PH值。 4、硬度与碱度有何区别？酸碱度与PH有何关系？null（小结） 1、DO测定经一系列化学操作，使DO转化为游离碘，最后用Na2S2O3滴定，取100ml水样，用去0.0250N的Na2S2O3，4.2ml求DO。 2、怎样采集测定DO水样？说明碘量法和电极法测定DO的原理，怎样消除干扰，各有优缺点？主要注意哪些问题？ 3、水样中氨氮的测定方法有哪些？简述纳氏试剂比色法的基本原理及适用范围？ 4、在氰化物测定时，进行预处理的目的是什么？在测定过程应注意哪些？ 5、氮氨的测定有几种方法，各方法有何特点？ 6、在硫酸亚铁馆滴定法测定游离氯和总氯时，PH应控制在什么范围？为什么？滴定至终点后如短时放置又显红色，可能是什么原因达成的，应如何处理？ 8、何为余氯，游离性氯，化合性氯？ 9、加氯量一般是如何确定的？ 10、测定余氯、游离性余氯有何意义？