自编-环境监测实验讲义.doc

环 境 监 测 实 验 讲 义

陈 芳 艳 编

江 苏 科 技 大 学
环 境 工 程 系

二 零 一 一 年 三 月目 录

实验一 原子吸收分光光度法测定水中重金属含量 1
实验二 气相色谱法测定水中苯系物 7
实验三 高压液相色谱法测定水中农药含量 10
实验四 环境噪声测量 13
实验五 化学需氧量的测定 16
实验六 生化需氧量的测定 20
实验七 水中油分的测定 27
实验八 水中挥发酚的测定 32
实验九 水中氨氮含量的测定 37
实验十 大气中二氧化硫的测定 43
实验十一 大气中氮氧化物的测定 49
实验十二 大气中总悬浮颗粒的测定 53
实验十三 水中铬的测定 60
实验十四 水中总大肠菌群的测定 64
实验十五 校园空气质量监测 69

实验一 原子吸收分光光度法测定水中重金属含量

1 实验目的
（1）了解原子吸收分光光度法测定重金属的原理
（2）掌握AA6300型原子吸收分光光度计的构造、工作原理及操作步骤
（3）掌握标准曲线法或标准加入法测定元素含量的操作步骤
2 实验原理
原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectrophotometry），又称原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectrometry），简称原子吸收法（AAS）。是一种基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线（通常是待测元素的特征谱线）的吸收作用来进行定量分析的一种方法。元素的基态原子可以吸收与其发射线波长相同的特征谱线，当光源发射出某一特征波长的光通过原子蒸汽时，部分光被基态原子所吸收，透过原子蒸汽的入射光强减弱，其减弱程度与原子蒸汽中该元素的含量成正比，吸光度与样品中待测元素的浓度之间的关系符合朗白-比尔定律：
（1-1）
根据式1-1可采用标准曲线法或标准加入法测定样品中待测元素的含量。在火焰原子吸收分光光度法中，分析的灵敏度、准确度和抗干扰情况等，主要取决于测定波长、灯电流、助燃比、燃烧器高度和狭缝宽度等测量条件。
3 仪器与试剂
3.1 仪器
AA6300型原子吸收光谱仪；空气-乙炔火焰原子化器；镉空心阴极灯；无油空气压缩机；乙炔气瓶；容量瓶；移液管。
3.2 试剂
3.2.1 镉标准贮备液
称取0.5000g金属镉粉（光谱纯），溶于25mL（1+5）HNO3（微热溶解）。冷却，移入500mL容量瓶中，用蒸馏去离子水稀释并定容。此溶液每毫升含1.0mg镉。
3.2.2 镉标准使用液
吸取10.0mL镉标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀至标线，得到每毫升含100μg镉的标准使用液。
4 实验步骤
4.1 测量条件
波长：228.8nm；灯电流：7.5 mA；光谱带宽：0.4nm；燃烧器高度：7mm；火焰类型：空气—乙炔；空气流量：15L/min；乙炔流量：1.8L/min。
4.2 仪器的操作步骤
（1）打开电脑、原子吸收分光光度计主机、抽油烟机和排气扇电源等。
（2）双击电脑桌面上的“AAS”，进入AA-6300应用软件，输入用户名，点击“OK”确定。
（3）出现“选择元素、文件向导”对话框，依次点击“选择元素”、“确认”和“下一步”。
（4）出现“选择元素”对话框，选择所测元素，点击下一步。
（5）出现“校准曲线、样品组测定”设定对话框，依次选择“校准曲线”设定校准曲线样品量和样品实际浓度，选择“样品组”设定样品组的数量和单位，设定完成后点击“确认”回到“校准曲线、样品组测定”设定对话框，点击“下一步”；若此处未有标准样进行测定，可直接进入“下一步”，测定出来的吸光度根据公式换算成浓度。
（6）出现“连接和发送参数”对话框，点击“连接和发送参数”，等待电脑与原子吸收分光光度计的连接和参数的发送。连接过程中出现“检查助燃气压力监控器”，需打开空气压缩装置电源，红色与绿色按钮同时打开（压力表不在零位时需按下右角的放气阀放压），连接过程中可按出现的对话框的提示依次点击“否”或是“确认”。连接和发送参数完成后，点击“OK”确认。
（7）将需检查的项目检查完成后，然后点击“确认”。
（8）出现“灯流量”对话框，在选择元素时，系统自动设定好灯流量等参数，可不必改动，点击“下一步”。出现“进行谱线搜索”对话框，点击“确认”。
（9）谱线搜索完成后，关闭该对话框。回到“灯流量”对话框，点击“下一步”。
（10）出现“燃气及助燃气流量设定”对话框，设定燃气及助燃气流量，点击“完成”。
（11）打开乙炔钢瓶气，调整出口压力表至0.09Mpa左右。然后按住分光光度计上的黑色和白色按钮（黑色为Purge键，白色为点火键），点火后，即可开始测定样品。
（12）测定样品结束后，点击“Flame”菜单中的“Extinguish”命令熄灭火焰，关闭乙炔瓶气阀、空气压缩机电源，点击Purge放气，可多点几次，退出AAS操作软件。
（13）关闭电脑电源、AAS主机电源、抽油烟机、排气扇及空调等。
4.3 标准曲线的绘制
吸取镉标准使用液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL分别置于6个100mL容量瓶中，用0.2% HNO3溶液定容、摇匀。此标准系列分别含镉0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0μg/mL。测定其吸光度，绘制标准曲线。
4.4 样品测定
4.4.1 标准曲线法
按绘制标准曲线时的测量条件测定试样溶液的吸光度，扣除空白吸光度，从标准曲线上查得镉含量。
4.4.2 标准加入法
取试样溶液20mL分别于4个100mL容量瓶中，依次分别加入镉标准使用液（100μg/mL）0、0.50、1.00、1.50mL，用0.2%HNO3溶液定容，设试样溶液镉浓度为Cx，加标后试样浓度分别为Cx+0、Cx+Cs、Cx+2Cs、Cx+3Cs，测得之吸光度分别为Ax、A1、A2、A3。绘制A－C图（图略）。由图知，所得曲线不通过原点，其截距所反映的吸光度正是试液中待测镉离子浓度的响应。外延曲线与横坐标相交，原点与交点的距离，即为待测镉离子的浓度。
5 注意事项
（1）乙炔气、空气压缩机的正常使用。先开空气压缩机，后开乙炔气。关闭时，先关乙炔气，后关空气瓶。
（2）乙炔气应为高纯乙炔，纯度在99.6%以上。
（3）采用C2H2—Air火焰时，输出压力调节为0.09MPa（0.9㎏/cm²）；流量4.9L/min。但如果管路过长，则要随管路的增长增加调压阀出口压力，否则可能造成瞬间压力低于仪器要求压力而造成报警，不能点火。
（4）点火前应注意排液罐内的水位。如果罐内的水脏了，要更换新鲜的。
（5）乙炔钢瓶初级压力低于0.5MPa(5Kg/cm2)时就要换气瓶。否则，可能瓶内液体物质溢出堵住管路不仅造成不能点火，而且还会污染气路。
6 思考题
（1）当水样浓度＜0.5mg·L-1时，直接测定有误差，如何精确测定？
（2）乙炔气为什么浓度≥99.6%

7 附录
7.1 附录一 原始数据记录表参考格式
表2-1 实验数据记录表
标液体积（mL）

标液中镉含量（mg/L）

标液的吸光度

水样的吸光度：
7.2 附录二 土壤中镉含量的测定
1 实验原理
土壤样品用 HNO3-HF-HClO4 或 HCl-HNO3-HF-HClO4 混酸体系消解后，将消解液直接喷入空气-乙炔火焰。在火焰中形成的Cd基态原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。测得试液吸光度扣除空白吸光度，从标准曲线查得镉含量。计算土壤中镉含量。该方法适用于高背景土壤（必要时应消除基体元素干扰）和受污染土壤中镉的测定。方法检出限范围为0.05~2mg Cd/kg。
2 仪器
2.1 原子吸收分光光度计（空气-乙炔火焰原子化器）；
2.2 镉空心阴极灯。
2.3 仪器工作条件
测定波长 228.8nm；通带宽度 1.3nm；灯电流 7.5mA；火焰类型空气-乙炔，氧化型，蓝色火焰。
3 试剂
3.1 盐酸：特级纯。
3.2 硝酸：特级纯。
3.3 氢氟酸：优级纯。
3.4 高氯酸：优级纯。
3.5 镉标准贮备液
称取0.5000g金属镉粉（光谱纯），溶于25mL（1+5）HNO3（微热溶解）。冷却，移入 500mL容量瓶中，用蒸馏去离子水稀释并定容。此溶液每毫升含 1.0mg镉。
3.6 镉标准使用液
吸取10.0mL镉标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀至标线，摇匀备用。吸取 5.0mL稀释后的标液于另一100mL容量瓶中，用水稀至标线即得每毫升含5μg镉的标准使用液。
4 测定步骤
4.1 土样试液的制备
称取 0.5~1.000g土样于25mL聚四氟乙烯坩埚中，用少许水润湿，加入10mLHCl，在电热板上加热（＜450℃）消解2小时，然后加入15mLHNO3，继续加热至溶解物剩余约5mL时，再加入5mLHF并加热分解除去硅化合物，最后加入5mLHClO4加热至消解物呈淡黄色时，打开盖，蒸至近干。取下冷却，加入1mL（1+5）HNO3微热溶解残渣，移入50mL容量瓶中，定容。同时进行全程序试剂空白实验。
4.2 标准曲线的绘制
吸取镉标准使用液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL分别于6个50mL容量瓶中，用0.2%HNO3溶液定容、摇匀。此标准系列分别含镉0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40μg/mL。测其吸光度，绘制标准曲线。
4.3 样品测定
4.3.1 标准曲线法
按绘制标准曲线条件测定试样溶液的吸光度，扣除全程序空白吸光度，从标准曲线上查得镉含量。

式中，m—从标准曲线上查得镉含量（μg）；
W—称量土样干重量（g）。
4.3.2 标准加入法
取试样溶液5.0mL分别于4个10mL容量瓶中，依次分别加入镉标准使用液（5.0μg/mL）0、0.50、1.00、1.50mL，用0.2%HNO3溶液定容，设试样溶液镉浓度为Cx，加标后试样浓度分别为Cx+0、Cx+Cs、Cx+2Cs、Cx+3Cs，测得之吸光度分别为Ax、A1、A2、A3。绘制 A－C图（图略）。由图知，所得曲线不通过原点，其截距所反映的吸光度正是试液中待测镉离子浓度的响应。外延曲线与横坐标相交，原点与交点的距离，即为待测镉离子的浓度。结果计算方法同上。
5 注意事项
（1）标准曲线法适用于组成简单的试样,标准加入法适用于组成复杂的试样。
（2）土样消化过程中，最后除HClO4时必须防止将溶液蒸干涸，不慎蒸干时Fe、Al盐可能形成难溶的氧化物而包藏镉，使结果偏低。注意无水HClO4会爆炸！
（3）土壤用高氯酸消化并蒸至近干后,土样仍为灰色,说明有机物还未消化完全,应再加3mLHClO4重新消化至淡黄色为止。
（4）镉的测定波长为 228.8nm，该分析线处于紫外光区，易受光散射和分子吸收的干扰，特别是在220.0~270.0nm之间，NaCl有强烈的分子吸收，覆盖了228.8nm谱线。另外，Ca、Mg的分子吸收和光散射也十分强。这些因素皆可造成镉的表观吸光度增大。为消除基体干扰，可在测量体系中加入适量基体改进剂，如在标准系列溶液和试样中分别加入0.5g La(NO3)3·6H2O。此法适用于测定土壤中含镉量较高和受镉污染土壤中的镉含量。
（5）高氯酸的纯度对空白值的影响很大，直接关系到测定结果的准确度，因此必须注意全程序空白值的扣除，并尽量减少高氯酸加入量以降低空白值。
实验二 气相色谱法测定水中苯系物

苯系物通常包括苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙苯、苯乙烯八种化合物，是生活饮用水、地表水质量标准和污水排放标准中控制的有毒物质指标。测定苯系物的方法有顶空气相色谱法、二硫化碳萃取气相色谱法和气相色谱-质谱(GC-MS)法。本实验采用二硫化碳萃取气相色谱法。
1 实验目的
（1）掌握气相色谱法测定水中多环芳烃的基本原理和操作步骤；
（2）掌握GC-2014型气相色谱仪的构造、工作原理、操作方法及数据采集、数据分析方法；
（3）熟练使用标准曲线法进行定量分析。
2 实验原理
气相色谱法（Gas Chromatography）的分离效能高、检测效能高、分析速度快，是目前广泛应用的现代仪器分析方法之一。其分离原理是：使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，称为固定相，另一相是携带混合物流过此固定相的流体，称为流动相。气相色谱采用气体作为流动相。汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按流出顺序离开色谱柱进入检测器被检测。
气相色谱仪由载气系统、进样系统、色谱柱、检测系统和记录系统物部分组成。载气（氦气）由高压高瓶供给，经过减压阀减压，在经过干燥、净化和测量后进入气化室，样品通过注射器由进样口进入气化室，并迅速汽化为蒸汽，试样蒸汽被载气携带进入色谱柱，色谱主内装有固定相，在色谱柱内，样品中的各组分被分离，分离后的各组分安先后顺序进入检测器，将浓度信号或质量信号转换为电信号，经转换和放大，送入记录仪记录色谱图（即色谱流出曲线），根据色谱峰出峰时间，即保留时间进行定性分析，根据色谱峰高或峰面积进行定量分析。
3 仪器与试剂
3.1 仪器
3.1.1 GC-2014型气相色谱仪（毛细管色谱柱，FID检测器）
3.1.2 氢气发生器
3.1.3 高纯氮气气瓶
3.1.4 容量瓶、移液管等
3.2 试剂
3.2.1 甲苯标准贮备液
称取0.1g甲苯（色谱纯），溶于经过纯化的二硫化碳中，转移到100mL容量瓶中，并用二硫化碳稀释至标线。此甲苯溶液浓度为1000mg/L。
3.2.2 甲苯标准使用液
取1000mg/L储备液10mL，置于1000mL容量瓶中，配制成10mg/L的标准使用液。该使用液置于冰箱内保存，一周内有效。
4 实验步骤
4.1仪器的操作步骤
（1）打开高纯氮气阀；打开气相色谱开关；点击桌面气相色谱程序图标，进入主界面；
（2）设置色谱条件，下载保存条件；
（3）点击“System On”按钮，开始升温；
（4）待升温结束，界面显示“Ready”后，打开空气发生器和氢气发生器，待气体流量稳定后，点火，待基线稳定后进样测量。
（5）样品测定结束后，降温，待柱温、检测器及进样口温度降至50℃以下时，点击“System Off”按钮，关闭程序，关闭氮气阀门，关闭电脑与气相色谱仪。
4.2 色谱条件
柱温60℃；毛细管进样口温度150℃；检测器温度150℃；柱前压力108.3 kPa；进样量1.0 μL；分流比为5:1；载气：氮气，流量8.1mL/min；助燃气：空气，流量30mL/min；燃气：氢气，流量40mL/min。
4.3 标准曲线的绘制
分别吸取10mg/L甲苯标准使用液0、1.0、2.0、4.00、6.0、8.0、10.0mL于50mL容量瓶（或具塞比色管）中，用二硫化碳稀释至标线，配制成浓度为0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/L的甲苯标准溶液系列。按照4.1的操作步骤，在4.2所示的色谱条件下，测定各标准溶液的保留时间和峰面积（或峰高），以峰面积（或峰高）对甲苯含量作图，绘制标准曲线。
4.4 样品测定
在绘制标准曲线的色谱条件下，测定试样的峰面积（或峰高），从标准曲线上查得苯系物含量。
5 注意事项
（1）先开高纯氮气，后开气相色谱仪。关闭时，先关色谱仪，后关氮气；
（2）进样时注意不要将气泡抽入针筒。
6 思考题
（1）如何确定色谱图上各主要峰的归属？
（2）如何选择合适的色谱柱？
（3）哪些条件会影响浓度测定值的准确性？
7 附录：原始数据记录表参考格式
表2-1 实验数据记录表
标液体积（mL）

标液中甲苯含量（mg/L）

标液的吸光度

水样的吸光度：

实验三 高压液相色谱法测定水中农药含量

阿特拉津，又名莠去津、园去尽等，化学名称为：2-氯-4-乙胺基-6-异丙氨基-1,3,5-三氮苯。分子式C8H14ClN5，分子量215.69，结构式如下：

阿特拉津为无色晶体，熔点173~175℃，在水中的溶解度为33mg/L（20℃）；可防除一年生禾本科杂草和阔叶杂草，对某些多年生杂草也有一定的抑制作用，是一种广泛应用的广谱除草剂，易通过土壤和沉积物向下迁移而进入地下水，从而造成地下水污染。目前，阿特拉津的残留物在世界许多国家和地区的地表水及地下水中均已检出。
阿特拉津的测定一般采用气相色谱法和高压液相色谱法。
1 实验目的
（1）掌握高压液相色谱法测定农药含量的原理和操作步骤；
（2）掌握LC-20型高效液相色谱仪的构造、工作原理及操作步骤
2 实验原理
液相色谱分离系统由固定相和流动相组成，被分离混合物由流动相液体推入色谱柱。根据各组分在固定相及流动相中的吸附能力、分配系数、离子交换作用或分子尺寸大小的差异进行分离，实质是溶质与溶剂以及固定相分子间的作用，作用力的大小决定色谱过程的保留行为。
阿特拉津分子式为C8H14ClN5，含有三个-N=N-不饱和键，能产生π-π*和 n-π*的跃迁，同时伴随着震动和转动能级的改变，在紫外区域形成强吸收带，可采用紫外检测器进行检测。
水样中阿特拉津经二氯甲烷萃取、浓缩、吹干，用甲醇定容后用0.45um针头过滤器过滤，或水样直接通过0.45um针头过滤器（经二氯甲烷萃取、浓缩、吹干，用甲醇定容的样品采用有机相膜过滤，直接检测的水样采用水系膜过滤），经液相色谱分离、检测，采用标准曲线法定量。方法检出限为0.02μg/L。
3 仪器与试剂
3.1 仪器
3.1.1 液相色谱仪：具紫外检测器；
2.1.2 色谱柱：Inertsil ODS—SP柱（4.6mm×250mm，5µm）；
3.1.3 氮吹仪（具150mL浓缩瓶）；
3.1.4 10 mL针头注射器、0.45um针头过滤器、0.45um滤膜；
3.1.5 容量瓶、移液管、250 mL分液漏斗等。
3.2 试剂
3.2.1 阿特拉津标准储备液
称取0.1g阿特拉津（色谱纯或标准样品），用少量二氯甲烷溶解后，再用甲醇准确定容至100mL，该阿特拉津溶液为1000μg/mL。在4℃冰箱中保存。
3.2.2 阿特拉津标准使用液
取1.0mL阿特拉津原液，用甲醇稀释、定容至100mL，该溶液浓度为10μg/mL。在4℃冰箱中保存。
3.2.3 其它试剂
甲醇(色谱纯) ；二氯甲烷(分析纯)；无水硫酸钠(分析纯，在300℃温度下加热4h，冷却后装入磨口玻瓶中，在干燥器内保存)；氯化钠(分析纯) ；氮气（高纯氮气）。
4 实验步骤
4.1 测量条件
（1）SPD-20A紫外检测器，检测波长254nm；
（2）甲醇:水=9:1
（3）流速0.3 mL/min；
（4）柱温：40℃；
（5）进样量10μL。
4.2 标准曲线的绘制
取六个50mL容量瓶（或具塞比色管），分别加入10μg/mL的阿特拉津标准溶液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，用甲醇稀释、定容至标线。该标准溶液系列的浓度分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L，采用HPLC测定，记录阿特拉津的保留时间和各标准溶液的峰面积。以标液的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。
4.3 样品测定
取水样100 mL置于250 mL分液漏斗中，加入5%的氯化钠，混匀，待氯化钠溶解后加入10mL二氯甲烷，剧烈振摇萃取2 min，静置分层后，转移出有机相，再加入10mL二氯甲烷萃取，静置分层，合并有机相于25 mL刻度比色管中加入5g无水硫酸钠进行脱水。将有机相转入浓缩瓶中，氮吹至近干，用甲醇定容至1.0mL。用10mL针头注射器经0.45um针头过滤器过滤后注入仪器测定。根据样品的峰面积从标准曲线上查得浓缩后的甲醇溶液中的阿特拉津含量，再根据浓缩倍数，计算出水样中阿特拉津的浓度。
5 注意事项
（1）有干扰时可用硅酸镁柱进行净化。净化柱的制备与净化方法如下：① 取活化后的硅酸镁柱吸附剂填入净化柱，轻轻敲打，使硅酸镁填实，然后加入一层大约1cm厚的无水硫酸钠。② 将浓缩至干的样品用10 mL正己烷溶解。③ 用适量石油醚预淋洗净化柱，弃去淋洗液，当无水硫酸钠刚要露出，将样品萃取液定量倾入柱中，随即用20 mL石油醚冲洗。将洗脱速度调至5mL/min，用20 mL50 %的乙醚—石油醚洗脱液洗脱。洗脱液用氮气刚好吹干，最后用甲醇定容至1.0mL，供HPLC分离测定用。
若干扰物较多时，应采用气相色谱测定。
（2）水样萃取时，要加入5%的氯化钠，如氯化钠加入量过多会降低阿特拉津的萃取率。萃取液浓缩时，要用氮气吹干，然后马上停止，否则阿特拉津会有较大损失。
实验四 环境噪声测量

1 实验目的
（1）熟悉声级计的使用
（2）掌握环境噪声的测量方法
（3）掌握非稳态噪声监测数据的处理方法。
2 实验原理
声压级是衡量噪声强弱的一个重要物理量，通常用声级计进行测量，声波经传声器转化为电信号，并放大后进入计权网络，将人耳不敏感的低频部分噪声成分进行不同程度的过滤，信号经分档衰减、放大、检波后，由指示仪表直接读出声压级。由声级计测得的声压级，称为计权声压级，简称声级（单位为dB）。
3 主要仪器
声级计
4 实验步骤
（1）熟悉声级计的使用方法。
（2）在交通道路两旁选择若干个有代表性的测量点，每两人为一组，测量一个测量点。每个测量点测量三次。
（3）手持声级计，将传声器朝向道路，传声器距地面高1.2米，声级计加风罩以避免风噪声的干扰。
（4）测量时，将计权档置于“A”档，衰减置于“慢档”，每隔5秒读一个瞬时A声级。对每个测量点，每次连续读取100个数据，代表该点的噪声分布。在读数的同时，要判断和记录测点附近的主要噪声来源和天气条件，并注明测量点的位置。
5 数据处理
（1）将原始数据填入表4-1中。
表4-1 实验数据记录表
测量地点 测量时间 实验者
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
测量值

序号
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
测量值

序号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
测量值

序号
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
测量值

序号
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
测量值

序号
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
测量值

序号
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100

测量值

（2）将上述测得的100个数据从大到小排列，并填入表4-2中。
（3）环境噪声是随时间而起伏的无规律噪声，因此测量结果一般用统计值或等效声级来表示，本实验用等效声级表示。根据表4-2的数据顺序求出L10、L50、L90、Leq。
L10：第10个数据，表示在测量时间内，10%的数值超过这一A声级，相当噪声峰值。
L50第50个数据，表示在测量时间内，50%的数值超过这一A声级，相当噪声平均值。
L100第90个数据，表示在测量时间内，90%的数值超过这一A声级，相当噪声本低值。
等效连续声级： （数据服从正态分布）
（数据不服从正态分布）
（4）分别求出每次测量的L10、L50、L90、Leq,并将三次的Leq值求算术平均值，作为该测量点的噪声评价值。

表4-2 原始数从大到小排序表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
测量值

序号
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
测量值

序号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
测量值

序号
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
测量值

序号
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
测量值

序号
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
测量值

序号
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100

测量值

6 注意事项
（1）测量应在无雨无雪的时间内进行，声级计应保持传声器膜片清洁，风力在三级以上必须加风罩（以避免风噪声干扰），五级以上大风应停止测量。
（2）使用的仪器为普通声级计，事先仔细阅读使用说明书。
（3）手持仪器测量，传声器要求距离地面1.2m。

实验五 化学需氧量的测定

化学需氧量(COD)是指一定条件下，用强氧化剂氧化水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。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，而水体受有机物污染很普遍，因此化学需氧量通常作为水体受有机物污染的综合性指标，化学需氧量越高，则有机污染越严重。目前国内外测定化学需氧量所用的氧化剂，主要是重铬酸钾和高锰酸钾。一般地，将用高锰酸钾作氧化剂测得的需氧量，称为高锰酸盐指数，而将用重铬酸钾作氧化剂测得的耗氧量，称为化学需氧量，即COD。
COD的测定方法有重铬酸钾法、氯气校正法、库伦滴定法和快速密闭消解法等。其中重铬酸钾法和氯气校正法是国家环境监测分析标准方法（A类方法），属于化学分析法，成熟性和准确度好。库伦滴定法和快速密闭消解法是环境监测统一分析方法（B类方法），并属于仪器分析方法，目前有库伦滴定式COD自动测定仪、密闭消解式COD测定仪。本实验要求掌握国标法——重铬酸钾法（GB11914-89）
1 实验目的
（1）了解水样的采集和保存方法。
（2）了解COD的含义及测定方法。
（3）掌握重铬酸钾法测定水中COD的原理及操作步骤。
2 实验原理
重铬酸钾法测定化学需氧量的原理是：在强酸性溶液中，采用一定量的重铬酸钾溶液氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。根据消耗的硫酸亚铁铵体积，计算出水样中还原性物质消耗氧的量。
3 主要仪器与试剂
3.1 仪器
3.1.1 风冷式COD消解器。
3.1.2 25mL酸式滴定管
3.1.3 锥形瓶、移液管、容量瓶等。
3.2 试剂
3.2.1 重铬酸钾标准溶液[C(1/6K2Cr2O7)=0.250mol/L]
称取预先在105℃下烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。
3.2.2 试亚铁灵指示液
称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2·H2O，1, 10-phenanthnoline）、0.695g七水硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）溶于水中，稀释至100mL，贮于棕色瓶内。
3.2.3 硫酸亚铁铵标准溶液[C((NH4)2Fe(SO4)2·7H2O)≈0.1mol/L]
称取41g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·7H2O]溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法：准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于250mL锥形瓶中，加水稀释至110mL左右，缓慢加入10mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液（约0.15mL），用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

式中：C——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；
V——硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）。
3.2.4 硫酸-硫酸银溶液
于2500mL浓硫酸中加入25g硫酸银（化学纯）。放1-2d，不时摇动使其溶解（如无2500ml溶器，可在500mL浓硫酸中加入5g硫酸银）。
3.2.5 硫酸汞
化学纯的结晶或粉末。
4 实验步骤
（1）取20.00mL混合均匀的水样置于250mL磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢加入30mL硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2小时（自开始沸腾时计时）
注意：① 对于化学耗氧量高的水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂，于15×150mm质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水的取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定分析废水样时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5mL如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。
② 废水中氯离子含量超过30 mg/L时，应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加20.00ml废水（或适量废水稀释至20.00ml），摇匀，以下操作同上。
（2）冷却后，用90mL水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶，溶液总体积不得少于140mL。
（3）再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
（4）测定水样的同时，以20.00mL蒸馏水，按同样操作步骤做空白实验，记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
5 数据处理

式中：C——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）
V0——滴定空白试样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）
Vl——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）
V——水样体积（mL）
8——氧（1/4O2）摩尔质量（g /moL）
6 注意事项
（1）该方法对未经稀释的水样，COD测定上限为700mg/L，超过此限时必须经稀释后测定。
（2）在特殊情况下，需要测定的水样在10.0～50.0mL之间，试剂的体积或质量可按表5-1做相应的调整。
（3）对于COD小于50mg/L的水样，应采用0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液，滴定时采用0.01mol/L的硫酸亚铁铵溶液。
（4）如果氯离子含量高于2000mg/L的样品应先定量稀释，使含量降低至2000mg/L以下，再行测定。
（5）水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5~4/5为宜。
（6）测定结果应保留三位有效数字。对COD值小的水样，当计算出COD值小于10mg/L时，应表示为“COD<10mg/L”。
（7）用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时，称取0.4251g邻苯二甲酸氢钾，溶于重蒸馏水中，转入1000mL容量瓶中，并用重蒸馏水稀释至标线。此标液的COD理论值为500mg/L（每克邻苯二甲酸氢钾的理论COD为1.176g）。
（8）同一水样的化学需氧量，可因加入氧化剂的浓度、反应溶液的酸度、反应温度和时间的不同而不同。因此，化学需氧量亦是一个条件性指标，必须严格按照操作步骤进行。
表5-1 水样取用量及试剂用量
水样体积
(mL)
0.250mol/L
重铬酸钾溶液(mL)
硫酸-硫酸银溶液(mL)
硫酸汞
(g)
[(NH4)2Fe(SO4)2]
(mol/L)
滴定前体积(mL)
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
15
30
45
60
75
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
70
140
210
280
350
7 思考题
（1）加入硫酸银、浓硫酸和硫酸汞的目的？
（2）加热回流时发现溶液颜色变绿，其原因是什么？如何处理？
（3）高锰酸盐指数与化学需氧量有什么区别？
（4）为什么要做空白实验？
8 附录：原始数据表参考格式
实验数据记录表
样 品
空白式样
水样1
水样2
滴定消耗的硫酸亚铁铵的体积，mL

硫酸亚铁铵标准溶液的浓度为：C=
注：水样1与水样2为平行样
实验六 生化需氧量的测定

生化需氧量（BOD）是指在有氧条件下，好氧微生物在分解水中某些可氧化的物质（主要是有机物，也包括如硫化物、亚铁等还原性无机物）的生物化学过程中所消耗的溶解氧的量，用氧的mg/L表示。微生物氧化还原性无机物质所消耗的氧量所占比例很小，因此，通常将BOD作为反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是废水的可生化降解性研究、废水生物处理工艺设计及废水生物处理效果评价的重要参数。
微生物对有机物的好氧分解大致分两个阶段。第一阶段为含碳物质的氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；第二阶段为硝化阶段，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。然而这两个阶段并非截然分开，而是各有主次。对生活污水及性质与生活污水接近的工业废水，硝化阶段大约在5~7天，甚至10日以后才显著进行。一般总生化需氧量记作BODu，而目前国内外广泛采用的20℃下五天培养法测定BOD值，称为BOD5，一般不包括硝化阶段，生活污水的BOD5约为BODu的70％。对工业废水而言，BOD5与BODu的差异较大。
测定BOD的方法有稀释接种法（GB7488-87）、微生物电极法（HJ/T86-2002）、库仑滴定法、测压法、活性污泥曝气降