水與廢水監(jiān)測-6

1、3.7 非金屬無機污染物的測定非金屬無機污染物的測定一、一、pH值的測定值的測定水的水的pH值的測定方法有玻璃電極法和比色法。值的測定方法有玻璃電極法和比色法。 國標(biāo)國標(biāo)GB 6920-86規(guī)定，水質(zhì)規(guī)定，水質(zhì)pH值的測定采用玻璃電極法（即值的測定采用玻璃電極法（即電位法）。電位法）。二、酸度和堿度的測定二、酸度和堿度的測定pH表示水的酸堿性的強弱，而酸度或堿度是水中所含表示水的酸堿性的強弱，而酸度或堿度是水中所含酸或堿物質(zhì)的含量。同樣酸度的溶液，如酸或堿物質(zhì)的含量。同樣酸度的溶液，如1 L 0.1mol/L鹽酸和鹽酸和1 L 0.1 mol/L乙酸，二者的酸度都是乙酸，二者的酸度都是5000

2、 mg/L（以（以CaCO3計），但其計），但其pH卻大不相同。卻大不相同。測定方法：1. 酸堿指示劑滴定法酸堿指示劑滴定法 2. 電位滴定法電位滴定法三、溶解氧（三、溶解氧（DO）的測定）的測定所以溶解氧是水體污染程度的綜合指標(biāo)。所以溶解氧是水體污染程度的綜合指標(biāo)。1、碘量法碘量法（GB7489-87）2、修正的碘量法修正的碘量法3、氧電極法、氧電極法 溶解氧測定儀溶解氧測定儀Mn2+ Mn4+ 天然水中溶解氧一般接近飽和天然水中溶解氧一般接近飽和(9mg/L)，藻類生長茂盛時，溶解氧可能過飽和。藻類生長茂盛時，溶解氧可能過飽和。水體受有機、無機還原性物質(zhì)污染可使水體受有機、無機還原性物質(zhì)污

3、染可使DO堿性介質(zhì)堿性介質(zhì)酸性介質(zhì)酸性介質(zhì)I-I2 溶解氧下降，甚至可趨近于溶解氧下降，甚至可趨近于0，此時厭氧細(xì)菌繁殖活躍，此時厭氧細(xì)菌繁殖活躍，使水質(zhì)惡化。當(dāng)使水質(zhì)惡化。當(dāng)DO4.5mg/L時魚類呼吸困難；繼續(xù)時魚類呼吸困難；繼續(xù)減少，則會窒息死亡。減少，則會窒息死亡。四、硫化物的測定四、硫化物的測定通常所測定的硫化物系指溶解性的通常所測定的硫化物系指溶解性的H2S、HS-和和S2-及酸及酸熔性的金屬硫化物。熔性的金屬硫化物。測定硫化物的水樣應(yīng)單獨采樣，采樣過程應(yīng)盡量減少樣測定硫化物的水樣應(yīng)單獨采樣，采樣過程應(yīng)盡量減少樣品與空氣接觸。水樣應(yīng)裝滿瓶后再加蓋，并盡快送實驗品與空氣接觸。水樣應(yīng)裝

4、滿瓶后再加蓋，并盡快送實驗室分析。室分析。1、亞甲基藍(lán)、亞甲基藍(lán)分光光度法分光光度法 S2- + 對氨基二甲基苯胺對氨基二甲基苯胺 FeCl3 藍(lán)色染料藍(lán)色染料 665nm波長處測定吸光度波長處測定吸光度2、碘量法碘量法 Zn2+ S2- = ZnS（白色）（白色） ZnS + 2HCl = H2S+ZnCl2 H2S + I2 = 2HI + S I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 +2NaI 硫化物（硫化物（S2-，mg/L）= (V0-V1)C16.031000 / V五、氰化物的測定（五、氰化物的測定（GB7486-87）測定之前，通常先將水樣在酸性介質(zhì)中進(jìn)行蒸餾，把能形測

5、定之前，通常先將水樣在酸性介質(zhì)中進(jìn)行蒸餾，把能形成氰化氫的氰化物蒸出，使之與干擾組分分離。蒸餾出成氰化氫的氰化物蒸出，使之與干擾組分分離。蒸餾出的氰化氫用的氰化氫用NaOH溶液吸收，取此吸收液再進(jìn)行測定。溶液吸收，取此吸收液再進(jìn)行測定。1、容量滴定法容量滴定法 用用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以試銀靈作指示劑。標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以試銀靈作指示劑。 Ag+ + 2CN- = Ag(CN)2- Ag+ + 試銀靈試銀靈（黃色）（黃色） 絡(luò)合物絡(luò)合物（橙紅色）（橙紅色）+ H2O 即為終點即為終點 氰化物含量為氰化物含量為1mg/L100mg/L 2、分光光度法、分光光度法 異煙酸異煙酸吡唑啉酮分光光度法吡

6、唑啉酮分光光度法 生成生成藍(lán)色染料藍(lán)色染料，波長，波長638nm處測吸光度處測吸光度 0.004mg/L0.25mg/L 吡啶吡啶巴比妥酸分光光度法巴比妥酸分光光度法 生成生成紅紫色染料紅紫色染料，于波長，于波長580nm處測定吸光度處測定吸光度 0.002mg/L0.45mg/L檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：六、氟化物的測定六、氟化物的測定氟是人體必需的微量元素，缺氟易患齲齒病，氟是人體必需的微量元素，缺氟易患齲齒病，長期飲用含氟量過高的水則易患斑齒、氟骨病。長期飲用含氟量過高的水則易患斑齒、氟骨病。1、氟離子選擇電極法、氟離子選擇電極法

7、 以氟離子選擇電極以氟離子選擇電極為為指示電極，飽和甘汞電極為參比電指示電極，飽和甘汞電極為參比電極極，以以pH 計測量電位。用標(biāo)準(zhǔn)曲線法求出水樣中氟化計測量電位。用標(biāo)準(zhǔn)曲線法求出水樣中氟化物的含量。物的含量。優(yōu)點：測定簡便、快速靈敏、選擇性好，可測定渾濁、優(yōu)點：測定簡便、快速靈敏、選擇性好，可測定渾濁、有色水樣檢出濃度范圍：有色水樣檢出濃度范圍：0.05mgL1900mgL 2、氟試劑分光光度法氟試劑分光光度法在在pH=4.1的醋酸鹽緩沖介質(zhì)中，氟試劑與的醋酸鹽緩沖介質(zhì)中，氟試劑與F-和硝酸鑭反和硝酸鑭反應(yīng)，生成應(yīng)，生成藍(lán)色的絡(luò)合物藍(lán)色的絡(luò)合物，于波長，于波長620nm處測定吸光度。處測定吸

8、光度。檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：0.05mgL1.80mgL 無無錫錫太太湖湖藍(lán)藍(lán)藻藻安安徽徽巢巢湖湖藍(lán)藍(lán)藻藻1998年渤海赤潮衛(wèi)星監(jiān)測圖年渤海赤潮衛(wèi)星監(jiān)測圖2007年廈門海域赤潮年廈門海域赤潮七、含氮化合物的測定七、含氮化合物的測定有機氮有機氮亞硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮硝酸鹽氮氨氮氨氮總氮總氮1、氨氮的測定（游離氨、氨氮的測定（游離氨NH3和銨鹽和銨鹽NH4+）（1）納氏試劑分光光度法）納氏試劑分光光度法 （GB7479-87）納氏試劑：納氏試劑：碘化汞碘化汞+碘化鉀的強堿性溶液碘化鉀的強堿性溶液2K2HgI4 + 3KOH +NH3 = NH2Hg2IO（黃棕色黃棕色）+7KI + 2

9、H2O 波長波長410425nm處測定吸光度，求出水樣中氨氮含量。處測定吸光度，求出水樣中氨氮含量。 檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：0.025mg/L2mg/L（2）水楊酸）水楊酸次氯酸鹽分光光度法次氯酸鹽分光光度法 生成生成藍(lán)色化合物藍(lán)色化合物，于波長，于波長697nm處測定吸光度處測定吸光度 檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：0.01mg/L1mg/L（3）滴定法）滴定法2、亞硝酸鹽氮的測定亞硝酸鹽氮的測定（NO2-）（1）N-（1-萘基）萘基）-乙二胺分光光度法乙二胺分光光度法亞硝酸鹽亞硝酸鹽+ 對氨基苯磺酰胺對氨基苯磺酰胺 重氮鹽重氮鹽+N-(1-萘基萘基)-乙二胺偶聯(lián)乙二胺偶聯(lián) 紅色紅色染料

10、染料（于波長（于波長540nm處測定吸光度）處測定吸光度）（2）離子色譜法）離子色譜法 利用離子交換原理利用離子交換原理3、硝酸鹽氮的測定（硝酸鹽氮的測定（ NO3-） 紫外分光光度法紫外分光光度法適用于測定清潔地表水和未受明顯污染的地下水中的硝酸鹽適用于測定清潔地表水和未受明顯污染的地下水中的硝酸鹽氮氮 酚二磺酸分光光度法酚二磺酸分光光度法測定濃度范圍大，適用于測定飲用水、地下水和清潔地面水。測定濃度范圍大，適用于測定飲用水、地下水和清潔地面水。 鎘柱還原法鎘柱還原法適于測定硝酸鹽氮含量較低的飲用水、清潔地面水和地下水適于測定硝酸鹽氮含量較低的飲用水、清潔地面水和地下水 戴氏合金法戴氏合金法

11、適用于測定硝酸鹽氮含量大于適用于測定硝酸鹽氮含量大于2mg/ L的水樣。最大優(yōu)點是可的水樣。最大優(yōu)點是可測定深色的嚴(yán)重污染的水及含大量有機或無機物的廢水。測定深色的嚴(yán)重污染的水及含大量有機或無機物的廢水。 八、磷的測定八、磷的測定在天然水和廢（污）水中，磷主要以各種磷酸鹽和有機在天然水和廢（污）水中，磷主要以各種磷酸鹽和有機磷化合物（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖質(zhì)顆粒磷化合物（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖質(zhì)顆粒和水生生物中。磷是生物生長的必需元素之一，但水體和水生生物中。磷是生物生長的必需元素之一，但水體中磷含量過高，會導(dǎo)致富營養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化。中磷含量過高，會導(dǎo)致富營養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化

12、。1、鉬酸銨分光光度法（、鉬酸銨分光光度法（GB11893-1989）2、鉬銻抗分光光度法鉬銻抗分光光度法3、氯化亞錫還原光度法、氯化亞錫還原光度法4、孔雀綠、孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法磷鉬雜多酸分光光度法正磷酸鹽與鉬酸銨正磷酸鹽與鉬酸銨-孔雀綠生成綠色離子締合物，在波孔雀綠生成綠色離子締合物，在波長長620nm處測定吸光度。處測定吸光度。檢測范圍檢測范圍0.0010.3mg/L，適用于地表水及地下水，適用于地表水及地下水中痕量磷的測定。中痕量磷的測定。九、其他非金屬無機化合物九、其他非金屬無機化合物 根據(jù)地表水、地下水、廢（根據(jù)地表水、地下水、廢（污）水類型和對其水質(zhì)要求不同污）水類型和對

13、其水質(zhì)要求不同，還可能要求測定其他非金屬無，還可能要求測定其他非金屬無機化合物，如氯化物、碘化物、機化合物，如氯化物、碘化物、硫酸鹽、余氯、硼、二氧化硅等硫酸鹽、余氯、硼、二氧化硅等。它們的監(jiān)測分析方法可查閱相。它們的監(jiān)測分析方法可查閱相關(guān)資料。關(guān)資料。3.8 有機污染物的測定有機污染物的測定 一、化學(xué)需氧量（一、化學(xué)需氧量（chemical oxygen demand,COD）化學(xué)需氧量是指在一定條件下，氧化化學(xué)需氧量是指在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mgL表示。水中還表示。水中還原性物質(zhì)包括有機物和亞硝酸鹽、硫化物

14、、亞鐵鹽等原性物質(zhì)包括有機物和亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無機物?；瘜W(xué)需氧量反映了水體受還原性物質(zhì)污染的無機物?；瘜W(xué)需氧量反映了水體受還原性物質(zhì)污染的程度。程度。1、重鉻酸鉀法（、重鉻酸鉀法（CODCr）（）（GB11914-89） Cr2O72-+14H+ +6e 2Cr3+7H2O Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O以試亞鐵靈作指示劑以試亞鐵靈作指示劑 黃色黃色紅褐色紅褐色重鉻酸鉀法比較經(jīng)典，可將大部分有機物氧化，重鉻酸鉀法比較經(jīng)典，可將大部分有機物氧化，適用于各種水樣。但操作步驟較繁瑣、分析適用于各種水樣。但操作步驟較繁瑣、分析時間長、所使用的銀鹽會造成二次污染

15、。時間長、所使用的銀鹽會造成二次污染。氧化回流裝置示意圖氧化回流裝置示意圖滴定前滴定前接近終點接近終點終點終點重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法滴定過程：滴定前滴定前接近終點接近終點終終 點點計算公式：計算公式： CODCr(O2，mg/L)=(V0-V1)C81000 / V2、高錳酸鉀法（、高錳酸鉀法（CODMn）（）（GB11892-89）高錳酸鹽指數(shù) 取水樣取水樣(原樣或經(jīng)稀釋原樣或經(jīng)稀釋)100ml于錐形瓶于錐形瓶 （1+3）H2SO4 5ml 混勻混勻 0.01000mol/L KMn04標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 10.00ml 沸水浴加熱反應(yīng)沸水浴加熱反應(yīng)30min（溶液（溶液微紅色）微紅色） 0.0

16、1000mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 10.00ml 褪色褪色 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴 滴定終點：溶液由無色變?yōu)榈味ńK點：溶液由無色變?yōu)槲⒓t色微紅色高錳酸鉀法的氧化率為高錳酸鉀法的氧化率為50左右，左右，ISO建議高錳酸鉀法僅建議高錳酸鉀法僅限于測定地表水、飲用水和生活污水等污染較輕的水體。限于測定地表水、飲用水和生活污水等污染較輕的水體。3、庫侖分析法、庫侖分析法電解產(chǎn)生一種試劑電解產(chǎn)生一種試劑(稱滴定劑稱滴定劑)，與被測物質(zhì)進(jìn)行定量反應(yīng)，與被測物質(zhì)進(jìn)行定量反應(yīng)，反應(yīng)終點可通過電化學(xué)方法指示。依據(jù)電解消耗的電量反應(yīng)終點可通過電化學(xué)方法指示。依據(jù)電解消耗的電量可計算

17、被測物質(zhì)的含量?？捎嬎惚粶y物質(zhì)的含量。 庫侖滴定式庫侖滴定式CODCOD測定儀測定儀二、生化需氧量二、生化需氧量（biochemical oxygen demand, BOD） 生化需氧量是指水中有機物被好氧微生物在生化降解氧生化需氧量是指水中有機物被好氧微生物在生化降解氧化過程中所消耗的溶解氧的量?；^程中所消耗的溶解氧的量。目前，國內(nèi)外普遍規(guī)定在目前，國內(nèi)外普遍規(guī)定在20溫度條件下培養(yǎng)溫度條件下培養(yǎng)5天所消耗天所消耗的溶解氧作為生化需氧量的數(shù)值，稱為的溶解氧作為生化需氧量的數(shù)值，稱為五日生化需氧量，五日生化需氧量，用用BOD5表示，單位為表示，單位為mg/L。 BOD是反映水體被有機物污染

18、程度的綜合指標(biāo)，也是研是反映水體被有機物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢（污）水的可生化降解性和生化處理效果，以及生究廢（污）水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢（污）水工藝設(shè)計和動力學(xué)研究中的重要參數(shù)。化處理廢（污）水工藝設(shè)計和動力學(xué)研究中的重要參數(shù)。 1、五日培養(yǎng)法、五日培養(yǎng)法其測定原理是水樣經(jīng)稀釋后，在其測定原理是水樣經(jīng)稀釋后，在(201)條件下培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5天，天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量（求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量（DO），二者的差值），二者的差值為為BOD5。2 2、 BOD測定儀測定儀總有機碳總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合是以碳的含量表示水體中有

19、機物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)，結(jié)果以碳（指標(biāo)，結(jié)果以碳（C）的）的mg/L表示。由于表示。由于TOC的測定采的測定采用燃燒法，因此，能將有機物全部氧化，它比用燃燒法，因此，能將有機物全部氧化，它比BOD或或COD更能反映有機物的總量。更能反映有機物的總量。目前廣泛應(yīng)用的測定目前廣泛應(yīng)用的測定TOC的方法的方法: :燃燒氧化非色散紅外燃燒氧化非色散紅外吸收法（吸收法（GB 13193-91）。三、總有機碳三、總有機碳(total organic carbons, TOC)TOC測定測定儀流程示意圖儀流程示意圖 使用高溫爐和低溫爐皆有的使用高溫爐和低溫爐皆有的TOC測定儀。測定儀。將同一等量水樣分別注入高

20、溫爐將同一等量水樣分別注入高溫爐(900)(900)和低溫爐和低溫爐(150)(150)，高溫爐水樣中的有，高溫爐水樣中的有機碳和無機碳均轉(zhuǎn)化為機碳和無機碳均轉(zhuǎn)化為CO2，而低溫爐，而低溫爐使無機碳酸鹽在使無機碳酸鹽在150分解為分解為CO2，有，有機物卻不能被分解氧化。將高、低溫爐機物卻不能被分解氧化。將高、低溫爐中產(chǎn)生的中產(chǎn)生的CO2依次導(dǎo)入非色散紅外氣體依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測得高、低溫爐中的總碳分析儀，分別測得高、低溫爐中的總碳和無機碳，二者之差即為總有機碳和無機碳，二者之差即為總有機碳( (TOC) )。 四、總需氧量（四、總需氧量（total oxygen demand

21、, TOD)總需氧量總需氧量是指水中的還原性物質(zhì)，主要是有機物質(zhì)，是指水中的還原性物質(zhì)，主要是有機物質(zhì)，在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)果以果以O(shè)2的的mg/L表示。表示。TOD測定儀測定儀 TOD值能反映幾乎全部有機物質(zhì)經(jīng)燃燒值能反映幾乎全部有機物質(zhì)經(jīng)燃燒變成變成CO2、H2O、NO、P2O5和和SO2等等所需要的氧量。它比所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值。值。五、礦物油的測定五、礦物油的測定測定礦物油的方法有：測定礦物油的方法有： 1.重量法重量法 以硫酸酸化水樣，用石油醚

22、萃取礦物油，然后蒸發(fā)除去以硫酸酸化水樣，用石油醚萃取礦物油，然后蒸發(fā)除去石油醚，稱量殘渣重，計算礦物油含量。石油醚，稱量殘渣重，計算礦物油含量。 2.非色散紅外法非色散紅外法 利用石油類物質(zhì)的甲基、亞甲基在近紅外光區(qū)利用石油類物質(zhì)的甲基、亞甲基在近紅外光區(qū)2930cm-1（或（或3.4m）有特征吸收，用）有特征吸收，用非色散紅外吸收測油儀非色散紅外吸收測油儀測測定水樣中油含量。定水樣中油含量。 3.紫外分光光度法紫外分光光度法 利用石油及其產(chǎn)品在紫外區(qū)有特征吸收。利用石油及其產(chǎn)品在紫外區(qū)有特征吸收。油類化合物漂浮在水體表面，影響空油類化合物漂浮在水體表面，影響空氣與水體界面間的氧交換；分散于水

23、氣與水體界面間的氧交換；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化。中的溶解氧，使水質(zhì)惡化。六、揮發(fā)酚的測定六、揮發(fā)酚的測定 根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，分為根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚揮發(fā)酚（沸點在（沸點在230以下）與以下）與不揮發(fā)酚不揮發(fā)酚（沸點在（沸點在230以上）。以上）。測定水中測定水中酚的方法很多，目前各國普遍采用的是酚的方法很多，目前各國普遍采用的是4氨基安替比林分氨基安替比林分光光度法，高濃度含酚廢水可采用溴化容量法，這也是中光光度法，高濃度含酚廢水可采用溴化容量法，這也是中國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法（國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法（GB7491-89 ）。）。 1、溴化滴定法溴化滴定法 KBrO3 +5KBr+6HCl3Br2+6KCl+3H2OC6H5OH+ 3Br2C6H2Br3OH+3HBrC6H2Br3OH+Br2C6H2Br3OBr+HBrBr2+2KI2KBr+I2C6H2Br3OBr+2KI+2HClC6H2Br3OH+2KCl+HBr+I22Na2S2O3+I22Na