水质检测和采样.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、监测项目,（monitoring items）,1、确定监测项目的依据,2、地表水监测项目,地表水环境质量标准,GB 38382002,.共80项,两类污染物：,第一类污染物是指能在环境和动物、植物中蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物质(13种）,第二类污染物是指其长远影响小于第一类的污染物质（pH、SS、BOD,5,、COD）,污水综合排放标准（GB89781996）,第一类污染物，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样。,第二类污染物，在排污单位排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。,共56项,共22项,GB89781996,规定了采样频率和测定方法,工业废水监测项目（表2-2）,4,、生活饮用水监测项目,(P33),COD,、,BOD,、,悬浮物、,NH,3,-N,、总,N,、总,P,、,阴离子洗涤剂、细菌总数、大肠菌群等。,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。,6,、海水监测项目（,P33,）,饮用水水质标准,(1)水质标准制定的原则,流行病学上安全可靠，不含各种病源细菌和寄生虫卵，防治传染病的传播,化学组成上对人体无害，所含的有毒有害物质的浓度对人体健康不产生毒害或不良影响,感官性状良好，对感官无不良刺激,(2)饮用水水质标准(,中国,、WHO、美国）,生活饮用水卫生标准,GB 57492006,水质指标由,GB 5749-85,的,35,项增加至,106,项，增加了,71,项；修订了,8,项；,常规指标：能反映生活饮用水水质基本状况的水质指标。,非常规指标 ：根据地区、时间或特殊情况需要的生活饮用水水质指标。,生活饮用水水质应符合表,1,和表,3,卫生要求。集中式供水出厂水中消毒剂限值、出厂水和管网末梢水中消毒剂余量均应符合表,2,要求。,农村小型集中式供水和分散式供水的水质因条件限制，部分指标可暂按照表,4,执行，其余指标仍按表,1,、表,2,和表,3,执行。,9,水质监测,9.1.1,供水单位的水质非常规指标选择由当地县级以上供水行政主管部门和卫生行政部门协商确定。,9.1.2,城市集中式供水单位水质检测的采样点选择、检验项目和频率、合格率计算按照,CJ/T 206,执行。,9.1.3,村镇集中式供水单位水质检测的采样点选择、检验项目和频率、合格率计算按照,SL 308,执行。,表1 水质常规指标及限值,指 标,限 值,1、微生物指标,总大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）,不得检出,耐热大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）,不得检出,大肠埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL）,不得检出,菌落总数（CFU/mL）,100,2、毒理指标,砷（mg/L）,0.01,镉（mg/L）,0.005,铬（六价，mg/L）,0.05,铅（mg/L）,0.01,汞（mg/L）,0.001,硒（mg/L）,0.01,氰化物（mg/L）,0.05,氟化物（mg/L）,1.0,硝酸盐（以N计，mg/L）,10,地下水源限制时为20,三氯甲烷（mg/L）,0.06,四氯化碳（mg/L）,0.002,溴酸盐（使用臭氧时，mg/L）,0.01,甲醛（使用臭氧时，mg/L）,0.9,亚氯酸盐（使用二氧化氯消毒时，mg/L）,0.7,氯酸盐（使用复合二氧化氯消毒时，mg/L）,0.7,3、感官性状和一般化学指标,色度（铂钴色度单位）,15,浑浊度（NTU-散射浊度单位）,1,水源与净水技术条件限制时为3,臭和味,无异臭、异味,肉眼可见物,无,pH（pH单位）,不小于6.5且不大于8.5,铝（mg/L）,0.2,铁（mg/L）,0.3,锰（mg/L）,0.1,铜（mg/L）,1.0,锌（mg/L）,1.0,氯化物（mg/L）,250,硫酸盐（mg/L）,250,溶解性总固体（mg/L）,1000,总硬度(以CaCO,3,计，mg/L）,450,耗氧量（COD,Mn,法，以O,2,计，mg/L）,3,水源限制，原水耗氧量6mg/L时为5,挥发酚类（以苯酚计，mg/L）,0.002,阴离子合成洗涤剂（mg/L）,0.3,4、放射性指标,指导值,总放射性（Bq/L）,0.5,总放射性（Bq/L）,1,表3 水质非常规指标及限值,指 标,限 值,1,、微生物指标,贾第鞭毛虫（,个/10L）,1,隐孢子虫（,个/10L）,1,2、毒理指标,锑（mg/L）,0.005,钡,（mg/L）,0.7,铍（mg/L）,0.002,硼（mg/L）,0.5,钼（mg/L）,0.07,镍（mg/L）,0.02,银（mg/L）,0.05,铊（mg/L）,0.0001,氯化氰（以CN,-,计，mg/L）,0.07,一氯二溴甲烷（mg/L）,0.1,二氯一溴甲烷（mg/L）,0.06,二氯乙酸（mg/L）,0.05,1,2-二氯乙烷（mg/L）,0.03,二氯甲烷（mg/L）,0.02,三卤甲烷（三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷的总和）,该类化合物中各种化合物的实测浓度与其各自限值的比值之和不超过1,1,1,1-三氯乙烷（mg/L）,2,三氯乙酸（mg/L）,0.1,三氯乙醛（mg/L）,0.01,2,4,6-三氯酚（mg/L）,0.2,三溴甲烷（mg/L）,0.1,七氯（mg/L）,0.0004,马拉硫磷（mg/L）,0.25,五氯酚（mg/L）,0.009,六六六（总量，mg/L）,0.005,六氯苯（mg/L）,0.001,乐果（mg/L）,0.08,对硫磷（mg/L）,0.003,灭草松（mg/L）,0.3,甲基对硫磷（mg/L）,0.02,百菌清（mg/L）,0.01,呋喃丹（mg/L）,0.007,林丹（mg/L）,0.002,毒死蜱（mg/L）,0.03,草甘膦（mg/L）,0.7,敌敌畏（mg/L）,0.001,莠去津（mg/L）,0.002,溴氰菊酯（mg/L）,0.02,2,4-滴（mg/L）,0.03,滴滴涕（mg/L）,0.001,乙苯（mg/L）,0.3,二甲苯（mg/L）,0.5,1,1-二氯乙烯（mg/L）,0.03,1,2-二氯乙烯（mg/L）,0.05,1,2-二氯苯（mg/L）,1,1,4-二氯苯（mg/L）,0.3,三氯乙烯（mg/L）,0.07,三氯苯（总量，mg/L）,0.02,六氯丁二烯（mg/L）,0.0006,丙烯酰胺（mg/L）,0.0005,四氯乙烯（mg/L）,0.04,甲苯（mg/L）,0.7,邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（mg/L）,0.008,环氧氯丙烷（mg/L）,0.0004,苯（mg/L）,0.01,苯乙烯（mg/L）,0.02,苯并(a)芘（mg/L）,0.00001,氯乙烯（mg/L）,0.005,氯苯（mg/L）,0.3,微囊藻毒素-LR（mg/L）,0.001,3、感官性状和一般化学指标,氨氮（以N计，mg/L）,0.5,硫化物（mg/L）,0.02,钠（mg/L）,200,表2 饮用水中消毒剂常规指标及要求,消毒剂名称,与水接触时间,出厂水,中限值,出厂水,中余量,管网末梢水中余量,氯气及游离氯制剂（游离氯,mg/L）,至少30min,4,0.3,0.05,一氯胺（总氯，mg/L）,至少120min,3,0.5,0.05,臭氧（O,3,，mg/L）,至少12min,0.3,0.02,如加氯，总氯0.05,二氧化氯（ClO,2,，mg/L）,至少30min,0.8,0.1,0.02,表4 农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值,指 标,限 值,1、微生物指标,菌落总数（CFU/mL）,500,2、毒理指标,砷（mg/L）,0.05,氟化物（mg/L）,1.2,硝酸盐（以N计，mg/L）,20,3、感官性状和一般化学指标,色度（铂钴色度单位）,20,浑浊度（NTU-散射浊度单位）,3,水源与净水技术条件限制时为5,pH（pH单位）,不小于6.5且不大于9.5,溶解性总固体（mg/L）,1500,总硬度(以CaCO,3,计，mg/L),550,耗氧量（COD,Mn,法，以O,2,计，mg/L）,5,铁（mg/L）,0.5,锰（mg/L）,0.3,氯化物（mg/L）,300,硫酸盐（mg/L）,300,四、水质监测分析方法,（一）、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、水质监测分析方法分类,（试用方法）,A类,B类,C类,环境执法,（二）监测分析方法的分类,1.用于测定无机污染物的方法,原子吸收法,分光光度法,等离子发射光谱（ICP-AES）法,电化学法：极谱法、库伦分析法等,离子色谱法,其他方法：化学法、原子荧光法、等离子发射光谱-质谱（ICP-MS）法、气相分子吸收光谱法等。,2.用于有机污染物的监测分析方法,气相色谱法,（GC）,高效液相色谱法,（HPLC）,气相色谱-质谱法,（GC-MS）,其他方法,：有机污染物类别测定、耗氧有机物测定,表2-3各类分析方法在水质监测中所占比重,表2-4常用水质监测方法测定项目,表2-5水污染可连续自动监测的项目及方法,五、污染物形态分析,1.污染物形态,污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。一定形态的污染物在环境中有其发生和演变过程，并且在不同的条件下可转变为其他形态，具有不同强度的毒性。,2.了解污染物形态的意义,深入认识其环境行为,正确评价对环境的影响,设计污染物分析监测方案和治理,方法,3.对污染物形态进行分析常用的方法,直接测定法,：,专一性的化学方法或物理化学方法，测定样品中污染物的各种形态，如用离子选择电极法测定离子态元素。,分离测定法,：,是将样品中不同形态的待测组分用物理法（离心、超滤、渗析等）或物理化学法（萃取、层析、离子交换等）先进行分离，然后逐一测定。,干法,：,是用电子探针、X射线衍射仪、核磁共振波谱仪等对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析。,理论计算法,：,是利用被研究体系有关热力学数据进行计算，确定其形态的方法。,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,一、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,（一）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。,（二）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。,（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。,（三）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。,（四）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。,（五）结果表达、质量保证及实施进度计划,表2-6河流监测断面设置,背景断面,自来水,污染源,（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。,3.采样点位的设置,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，再根据采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。,湖泊,监测断面例图讲解,location of monitoring cross section,地面水监测断面设置,总结,返回,1500m,等间距设置,采样点位确定,（1）采样垂线的设置,表2-7采样垂线的布设,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。,水面宽,垂 线 数,50m,50-100m,100-1000m,1500m,一条（中泓垂线）,二条（左、右近岸明显水流处）,三条（左、中、右）,至少要设置5条等距离采样垂线,（2）垂线上采样点的设置,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。,水 深,采 样 点 数,5m,5-10m,10-50m,50m,一点（水面下0.5m处）,二点（水面下0.5m，河底以上0.5m处）,三点（水面下0.5m，1/2水深、河底以上0.5m处）,酌情增加,采样点位确定,1/2T(PM),2P T,2(T P),0,P=1/2T(P=M),0,T,0,P1/2T(P,0.05mg/L,Fe,2,1mg/L；,明矾絮凝修正法,：,水样有色或有悬浮物；,硫酸铜一氨基磺酸絮凝修正法,：,含有活性污泥悬浊物的水样；,2、,测定方法的选择,碘量法,修正法碘量法,膜电极法,根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速，干扰少，可用于现场测定,。,二、试验目的,（1）熟悉碘量法测定水中溶解氧的原理及过程,（2）掌握滴定管的使用,（3）熟练掌握滴定终点的控制,三、,碘量法原理,(,白色沉淀,),水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生产四价锰的氢氧化物沉淀,(,棕色沉淀,),加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释放出游离碘。,以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可以计算溶解氧的含量,四、试验步骤,1、取样,水样常采集到溶解氧瓶中，注意不要在瓶中留有气泡。,四、试验步骤,1、取样,水样常采集到溶解氧瓶中，注意不要在瓶中留有气泡。,2、,固定,将吸管插入液面下，加入,1ml,硫酸锰溶液、,2ml,碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取样现场固定。,3,、析出碘,轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0 ml硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。,4、滴定,吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中用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，记录硫代硫酸钠溶液用量。,5,、计算,式中：,M,硫代硫酸钠溶液浓度（,mol/L,）；,V,滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（,ml,）。,6、标定,硫代硫酸钠,硫代硫酸钠不稳定，在放置过程中,Na,2,S,2,O,3,浓度,会发生改变，故每次用时应进行标定，以确定其当前浓度,。,6、标定,硫代硫酸钠,250ml,碘量瓶,+100ml,蒸馏水,+1g KI,+10.00ml,，,0.025mol/l,重铬酸钾,5ml,（,1,5,）硫酸,用,Na,2,S,2,O,3,滴定到,淡黄色,1ml,淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。,摇匀，放置暗处,5min,计算：,式中，V滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（ml）,五、注意事项,（1）如果水样中含有氧化性物质，应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除：,用两个溶解氧瓶各取一瓶水样，在其中一瓶加入5ml 1+5硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时游离出碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪，记下用量。于另一瓶水样中，加入同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀后，按操作步骤测定。,（,2,）如果水样呈强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。,六、思考题,（1）取水样时溶解氧瓶内为什么不能含有气泡？,（2）加硫酸时为什么要插入液面以下？,（,3,）当碘析出时为什么把溶解氧瓶放置暗处,5min,？,（5）氧电极法测定水样中的溶解氧（参看课本图讲解下列内容）,a 溶解氧电极结构，响应氧气浓度大小的电极和参比电极。,b 电极反应放电产生扩散电流。,c 定量分析的原理：i,扩散,DO，i,扩散,可知水样中溶解氧的浓度。,d 注意事项：当水中含有比氧气更易在金电极上发生反应的金属阳离子,时，它 也被还原产生还原电流，使i扩散增大，结果偏大；当溶解氧低于,0.1mg/l时，不能使用。,极谱式氧电极的结构示意图,台式溶解氧测定仪,便携式溶解氧测定仪,2.7.3 Dissolved oxygen,（6）准确测定水样中的溶解氧的浓度应该注意以下几点：,a 采样：采样过程不能出现气泡，水样沿器壁流下，用溶解氧瓶或碘量瓶。,b 溶解氧现场固定：加入碱性碘化钾和硫酸锰溶液应过量，盖好盖后，上下颠倒，使氧气和固定剂充分反应。放置5min。,c 测定过程：用,浓硫酸,完全溶解,棕色沉淀，放出碘分子，盖好盖放置，,5min。,然后,快速吸取,一定量的体积，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，,浅黄色,时，再加淀粉指示剂，最后滴定到终点。,2.7.3 Dissolved oxygen,（1）,Classification:,NH,3,-N，NO,2,-,N，NO,3,-,N,R-CH,2,NH,2,and total nitrogen.,在水环境中含氮化合物可以进行相互转化：,如图右所示：,（2）The measuring for NH,3,-N(氨氮的测试方法),预处理方法：,对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法消除干扰；,对污染严重的水或废水应采用蒸馏法。,分析方法：纳氏试剂比色法；水杨酸次氯酸盐光度法、电极法、滴定法。,2.7.6 nitrogen-containing compounds(,含氮化合物,),2K,2,HgI,4,+3KOH+NH,3,NH,2,Hg,2,IO+7KI+2H,2,O,黄棕色胶态化合物,纳氏试剂光度法,0.025mgL-2mgL,适用于地面水、地下水和污（废）水中氟化物的测定,水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液(纳氏试剂)，与氨反应生成黄棕色胶态化合物，410-425nm范围波长光比色定量,原理,方法检测限,适用,在配置所有试剂溶液时，应该使用无氨水,注意：,2.7.6 nitrogen-containing compounds,（3）凯氏氮,定义：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。,测定要点：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。,凯氏氮蒸馏装置图,1.凯氏烧瓶；2.定氮球；,3.直形冷凝管及导管；4.收集瓶;5.电炉,凯氏氮蒸馏装置,2.7.6 nitrogen-containing compounds,（4）用离子色谱法测亚硝态氮,分析流程图：第74页图233,分离柱及其作用,分离柱中装有离子交换树脂（阴离子交换树脂）树脂为,交换反应为：,分析阴离子时，使用阴离子交换树脂，淋洗液选用碱性水溶液：NaOH，,Na,2,CO,3,，NaHCO,3,。其抑制柱中使用阳离子交换树脂，将淋洗液中电导大,的离子转化为电导小的物质。,分离的是阳离子时，分离柱使用阳离子交换树脂，淋洗液用稀酸，则抑制柱用阴离子交换树脂，它能将淋洗液转化成低电导物质。,2.7.6 nitrogen-containing compounds(,含氮化合物,),分析柱和抑制柱中离子交换树脂及淋洗液的选择,抑制柱的作用：将淋洗液中电导较大的离子转化为弱电解质，使后续的电导检测的本底值降低。例如：用盐酸淋洗阳离子时，抑制柱中发生下列反应：,（转化成电导小的水）,例如：用NaOH淋洗阴离子时，抑制柱中发生下列反应：,检测器：电导检测器（韦斯顿电桥）,（转化成电导小的水）,（5）总氮的监测分析,总氮=有机氮+无机氮=有机氮+0.78（NH,4,+,）+0.30（NO,2,-,）+0.23（NO,3,-,）,2.7.6 nitrogen-containing compounds(,含氮化合物,),（6）含氮化合物测定结果表示的环境化学意义：,氮是蛋白质、核酸、酶、维生素等有机物中的重要组成元素。废水中含氮物质主要来源于生活污水和某些工业废水。当含氮化合物进入水体后，由于微生物和氧的作用，可以逐步分解为无机氨(铵)、亚硝酸盐和硝酸盐。凯氏氮（Kjeldahl）法测得的含氮量，包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐的有机氮化合物的量。,有机氮可用凯氏氮（Kjeldahl）和氨氮的差值计算获得。总氮是水中有机氮和无机氮化合物的总和。,水中各种含氮化合物的相对含量，在一定程度上反映了含氮有机物水体的自净状况（见下表）。,2.7.6 nitrogen-containing compounds,水体中三种形态氮检出的环境化学意义,NH,3,-N,NO,-,2,-N,NO,-,3,-N,环境化学意义,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,洁净水,水体受到新近污染,水体受到污染不久，且污染物正在分解中,污染物已分解，但未完全自净,污染物已基本分解完毕但未自净,污染物已无机化，水体已基本自净,有新近污染，在此之前的污染已基本自净,以前受到污染，正在自净过程中，且又有新污染,注：表中“+”表示检出，“-”表示无检出。,水中氨氮含量的测定,一、概 述,1、与氮有关的水质指标,（1）,总氮,：,紫外分光光度法测定,（2）,凯式氮,：,有机氮+氨氮 蒸馏滴定方法测定,（3）,氨氮,：,NH,3,+,NH,4,+,（组成取决于溶液的,pH,值,),（4）,亚硝酸盐氮,（,5,）,硝酸盐氮,2、,水处理系统中氮的转化过程：,3,、,测定含氮物质的原因,测定水中各种形态的氮化合物，评价水体被污染和“自净”状况:,当发现水中氨氮或有机氮的浓度很高时，表明水体刚刚受到污染，其潜在的危害较大，,当水中硝酸盐氮浓度高时，表明水已经过生化自净。,二、试验目的,（1）了解氨氮的几种测定方法,（2）掌握分光光度计的使用、标准曲线的绘制及有关计算方法,（3）熟悉纳氏试剂光度法测定氨氮的原理及过程,三、实验方法的选择,氨氮的测定方法：,纳氏试剂比色法,苯酚次氯酸盐比色法,水杨酸次氯酸盐比色法,电极法,具有操作简便、灵敏等特点。,水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及混浊等均干扰测定，需作相应的预处理。,四、,纳氏试剂分光光度法原理,HgI,和,KI,的碱性溶液与氨反应生成,淡红棕色,胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具强烈吸收。通常测量用波长在,410,-,425nm,范围。,五、试验步骤,1、水样预处理,絮凝沉淀法：,取,100ml,水样（,进水、出水、无氨水,）,1ml 10%,硫酸锌溶液,25%,的,NaOH,溶液，调节,pH,至,10.5,左右，混匀,静置沉淀,过滤（,弃去初滤液20ml,）,2、,校准曲线的绘制：,（1）配置铵标准使用液：,移取5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶，定容。此溶液浓度为0.010mg/ml。,（2）标准色列配置：,移取,0,、,0.50,、,1.00,、,3.00,、,5.00,、,7.00,和,10.0ml,铵标准使用液于,50ml,比色管中，加水至标线；,1.0ml,酒石酸钾钠溶液，混匀；,1.5ml,纳氏试剂，混匀；,放置显色,10min,后，在波长,420nm,处，用光程,10mm,比色皿，以蒸馏水为参比，测量吸光度。,（3）绘制标准曲线,由测得的吸光度，减去,零浓度空白管的吸光度,后，得到校正吸光度，,绘制以氨氮含量（,mg,）,对校正吸光度的校准曲,线。,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,2、,水样的测定,取适量经预处理后的水样（使氨氮含量,不超过,0.1mg,），加入,50ml,比色管中，稀释至标线，,1.0ml,酒石酸钾钠溶液，混匀；,1.5ml,纳氏试剂，混匀；,放置,10min,后，在波长,420nm,处，用光程,10mm,比色皿，以蒸馏水为参比，测量吸光度。,3、计算,由水样测得的吸光度,减去,空白试验的吸光度后，从校准曲线上,查得,氨氮含量（,mg,）。,A,x,=A-A,空白,m,x,由校准曲线查得的氨氮量（mg）,V水样体积（ml）,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,A,x,m,x,六、注意事项,（,1,）纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。,（,2,）滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。,七、思考题,（1）预处理絮凝沉淀时PH值为何调至10.5左右?,（2）过滤时为什么要弃去初滤液20ml？,（,3,）如何提高校准曲线的精确度？,2.7.7 含磷化合物测定(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷),（1）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。,（2）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，可按下图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。,钼锑抗分光光度法测定正磷酸盐,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。,最低检出浓度为0.0lmgL，测定上限为0.6mgL。,适用于地表水和废水。,2.7.7 含磷化合物测定(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷),总磷的测定,（,钼锑抗分光光度法,）,实验目的,、了解磷（总磷、溶解性正磷酸盐和溶解性总磷）的测定方法,、掌握分光光度计的使用、标准曲线的绘制及计算方法,、熟悉水样预处理的方法,、熟悉钼锑抗分光光度法测定总磷的原理和过程,实验原理,水中磷的测定，通常按其存在的形式不同，分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和可溶性总磷酸盐，下图为测定水中各种磷的流程图,可溶性正磷酸盐,可溶性总磷酸盐,总磷,水样,消解,用0.45,m过滤,消解,、消解的目的：将其他形式的磷转化为正磷酸盐,磷,有机磷,无机磷,不溶性（呈胶体、颗粒状）,可溶性,PO,3,2-,PO,4,3-,+K,2,S,2,O,8,消解,HPO,4,2-,H,2,PO,4,-,PO,4,3-,P,2,O,7,4-,P,3,O,10,5-,钼锑抗分光光度法的原理,PO,4,3-,+钼酸盐+抗坏血酸,H,+,蓝色络合物（磷钼蓝）,实验步骤,、预处理,（）水样,取适量的进水和出水于50mL具塞比色管蒸馏水于25mL标线4mLK,2,S,2,O,8,加塞后管口包一小块双层纱布并用线扎紧，置于高压蒸汽消毒器中消解,（）标准曲线,取七支50mL具塞比色管，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0mL，加蒸馏水至25ml4mLK,2,S,2,O,8,，加塞捆纱布后，同样放在高压蒸汽消毒器中消解,锅内压力达0.11Mpa或蒸汽相对温度为121开始计时，30min后停止加热，待压力指针降至零后，取出放冷。,标准曲线的绘制,将,冷却后的校准系列蒸馏水至,50mL,+,1mL,抗坏血酸+,2mL钼酸盐充分混,匀,放置15min显色后，用10mm比色皿，于700nm处，以零浓度溶液为参比，,测量吸光度绘制以磷含量（g）对吸光度的校准曲线。,.,.,.,.,.,.,A,ug,721分光光度计,、水样的测定,将冷却后的水样蒸馏水至50mL+1mL抗坏血酸混匀+2mL钼酸盐充分混匀，放置15min显色。用10mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度溶液为参比，测量吸光度。从校准曲线上查出含磷量。,A,A,X,m,X,m,C(PO,4,3-,mg/L)=m,x,/V,m,x,由校准曲线查得的磷含量（ug）,V 水样体积（mL）,数据处理,、如试样中浊度或色度影响测量吸光度时，需做补偿校正,、室温低于13时，可在2030水浴中，显色15min,、操作所用的玻璃器皿，可用1+5的盐酸浸泡2h，或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗,、比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻，以除去吸附的磷钼蓝显色物,五、注意事项,、过硫酸钾消解的作用？,、用分光光度计测吸光度时，如果比色皿中有气泡对结果有什么影响？,六、思考题,本节练习题,（1）名词理解：凯氏氮，,（2）思考题：,酸碱度与pH值水质指标之间有何不同点,有何相同点？,哪些物质能够产生水的酸度，哪些能产生碱度，水中酸度合碱度的 危害？,说明用碘量法测定溶解氧的原理，准确测定水中溶解氧时，应注意哪几点？,说明凯氏氮测定原理？,说明水体中三种形态氮（NH,3,-N，NO,2,-,-N，NO,3,-,-N）检出的环境化学意义,2.8 有机化合物的测定,2.8.1 Chemical oxygen demand（COD,Cr,）2.8.2 potassium permanganate index,（COD,Mn,）2.8.3 biochemical oxygen demand 2.8.4 total organic compounds(TOC)2.8.5 total oxygen demand(TOD)2.8.6 挥发酚2.8.7 矿物油,本节选择测定项目的说明：,All organic compounds containing in water may come from nature and from artificial process.Comparing with natural organic compounds,the synthesized ones are more harmful and more difficulty to be removed from environmental systems.That is,once spread around,these artificial pollutants are not easy to enter into the carbon circulation of nature.So various activities of human beings are the main sources of organic pollution.Environmental monitoring of some organic items can provide us an understanding of the environment.,水中有机物种类繁多，不可能一一监测，所以我们都是通过测定综合指示来达到衡量水中有机物含量高低的。本节讲解常见的综合指标。,2.8.1 Chemical oxygen demand,（1）定义：COD，chemical oxygen demand：化学需氧量是指水样在一定条件,下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。,（2）测定方法：标准回流法；库仑滴定法。,重铬酸钾法,标准回流法测定原理：,(看课本测定流程图逐项解释),COD测定回流装置,库仑滴定法测定原理,消解：,水样中加入过量K,2,CrO,7,调到强酸性介质中，加HgSO,4,（消除干扰）Ag,2,SO,4,（作催化剂）。消解15min。,滴定：,COD测定仪上滴定。v-t图拐点处则为滴定终点。,计算：,拐点处对应t，按法拉第定律计算电解生成的Fe,3+,量，,最后计算出COD。,化学需氧量监测实验,（重铬酸钾法）,定 义,化学需氧量（COD）：是指在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。,化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一，但只能反映能被氧化的有机物污染，不能反映多环芳烃、PCB、二恶英类等的污染状况。CODCr是我国实施排放总量控制的指标之一。,影响化学需氧量测定的因素,水样的化学需氧量，可受加入氧化剂的种类及浓度、反应溶液的酸度、反应温度和时间，以及催化剂的有无而获得不同的结果。因此，化学需氧量亦是一个条件性指标，必须严格按操作步骤进行。,方法的适用范围,用0.25mol/L浓度的重铬