環(huán)境監(jiān)測(cè)27非金屬無機(jī)物的測(cè)定67

1、l在滇池藍(lán)藻水華收集在滇池藍(lán)藻水華收集區(qū)里，自動(dòng)吸藻器在區(qū)里，自動(dòng)吸藻器在吸取厚達(dá)吸取厚達(dá)5厘米的微厘米的微囊藻水華囊藻水華(2001年）年）l2002年，七大水系年，七大水系741個(gè)重點(diǎn)監(jiān)個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面中，測(cè)斷面中，29.1的斷面滿足的斷面滿足類水質(zhì)要求，類水質(zhì)要求，30.0的的斷面屬斷面屬、類水質(zhì)，類水質(zhì)，40.9的斷面屬劣的斷面屬劣類水質(zhì)。其中七類水質(zhì)。其中七大水系干流及主要一級(jí)支流的大水系干流及主要一級(jí)支流的199個(gè)國控?cái)嗝嬷?，個(gè)國控?cái)嗝嬷?，類水類水質(zhì)斷面占質(zhì)斷面占46.3，、類水類水質(zhì)斷面占質(zhì)斷面占26.1，劣，劣類水質(zhì)類水質(zhì)斷面占斷面占27.6。各水系干流水。各水系干流水質(zhì)好于支流

2、水質(zhì)。質(zhì)好于支流水質(zhì)。l黃河水系 監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)185個(gè)斷個(gè)斷面，劣面，劣類水體占類水體占49.7。干流。干流28個(gè)斷面，個(gè)斷面，類水質(zhì)比例分別類水質(zhì)比例分別為：為： 3.6、7.0、35.6、32.0、7.6，劣，劣類水質(zhì)占類水質(zhì)占14.2。干。干流水質(zhì)好于支流。流水質(zhì)好于支流。l黃河水系總體水質(zhì)較差，黃河水系總體水質(zhì)較差，主要污染指標(biāo)為石油類、主要污染指標(biāo)為石油類、高錳酸鹽指數(shù)和生化需高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量。氧量。l主要湖泊氮、磷污染主要湖泊氮、磷污染較重，導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化較重，導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化問題突出。滇池草海問題突出。滇池草海為重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，為重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，太湖和巢湖為輕度富太湖和巢湖為輕度富

3、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。l全國大部分城市和地區(qū)地下水水全國大部分城市和地區(qū)地下水水質(zhì)總體較好，局部受到一定程度質(zhì)總體較好，局部受到一定程度的點(diǎn)狀或面狀污染，部分指標(biāo)超的點(diǎn)狀或面狀污染，部分指標(biāo)超標(biāo)。污染區(qū)主要分布在人口密集標(biāo)。污染區(qū)主要分布在人口密集和工業(yè)化程度較高的城市中心區(qū)，和工業(yè)化程度較高的城市中心區(qū)，主要超標(biāo)指標(biāo)有礦化度、總硬度、主要超標(biāo)指標(biāo)有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物和錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物和pH值等。三氮污染在全國各地區(qū)值等。三氮污染在全國各地區(qū)均較突出，礦化度和總硬度超標(biāo)均較突出，礦化度和總硬度超標(biāo)主要分布在

4、東北、華北、西北和主要分布在東北、華北、西北和西南地區(qū)，鐵和錳超標(biāo)主要分布西南地區(qū)，鐵和錳超標(biāo)主要分布在東北和南方地區(qū)。與上年相比，在東北和南方地區(qū)。與上年相比，大部分城市和地區(qū)地下水水質(zhì)基大部分城市和地區(qū)地下水水質(zhì)基本穩(wěn)定或污染略有減輕，部分城本穩(wěn)定或污染略有減輕，部分城市局部地段水質(zhì)有惡化趨勢(shì)。市局部地段水質(zhì)有惡化趨勢(shì)。l年，七大水系個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，年，七大水系個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，類、類、類和劣類水質(zhì)的斷面比例分別為：、類和劣類水質(zhì)的斷面比例分別為：、和，總體水質(zhì)與去年基本持平。各水系和，總體水質(zhì)與去年基本持平。各水系干流水質(zhì)好于支流，干流個(gè)斷面中，干流水質(zhì)好于支流，干流個(gè)斷面中，類水質(zhì)占類水質(zhì)占

5、、類占、劣類占。類占、劣類占。主要污染指標(biāo)為氨氮、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和石主要污染指標(biāo)為氨氮、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和石油類。綜合污染指數(shù)分析表明，長(zhǎng)江、珠江水質(zhì)較好，海河、油類。綜合污染指數(shù)分析表明，長(zhǎng)江、珠江水質(zhì)較好，海河、遼河水質(zhì)較差。遼河水質(zhì)較差。l全國近岸海域海水 l全國近岸海域共監(jiān)測(cè)全國近岸海域共監(jiān)測(cè)237個(gè)點(diǎn)位。一、二類海水比例占個(gè)點(diǎn)位。一、二類海水比例占50.2%，較上年上升，較上年上升0.5個(gè)百分點(diǎn)；四類、劣四類海水個(gè)百分點(diǎn)；四類、劣四類海水比例占比例占30.0%，較上年下降，較上年下降5.9個(gè)百分點(diǎn)。近岸海域污個(gè)百分點(diǎn)。近岸海域污染有所減輕。染有所減輕。l酸度

6、和堿度酸度和堿度lpH值值l溶解氧溶解氧l氰化物氰化物l氟化物氟化物l含氮化合物含氮化合物l硫化物硫化物l磷磷l酸度是指水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作酸度是指水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括無機(jī)酸、用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。 測(cè)定酸度的方法有酸堿指示劑滴定法和測(cè)定酸度的方法有酸堿指示劑滴定法和電位滴定法。電位滴定法。 l水的堿度是指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中水的堿度是指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量，包括強(qiáng)堿、弱堿、和作用的物質(zhì)總量，包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等強(qiáng)堿弱酸鹽等 lpHpH值是溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)，值是

7、溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)，pHpH值是最常用的水質(zhì)指標(biāo)之一。天然水的值是最常用的水質(zhì)指標(biāo)之一。天然水的pHpH值多在值多在6969范圍內(nèi)，飲用水范圍內(nèi)，飲用水pHpH值要求值要求在在6.58.56.58.5之間，某些工業(yè)用水的之間，某些工業(yè)用水的pHpH值值必須保持在必須保持在7.08.57.08.5之間，之間，pHpH值和酸度、值和酸度、堿度既有聯(lián)系又有區(qū)別。堿度既有聯(lián)系又有區(qū)別。l方法：測(cè)定水的方法：測(cè)定水的pHpH值的方法有玻璃電極值的方法有玻璃電極法和比色法法和比色法。 l 基于各種酸堿指示劑在不同基于各種酸堿指示劑在不同pH的水溶液的水溶液中顯示不同的顏色，每種指示劑都有一中顯示不同

8、的顏色，每種指示劑都有一定的變色范圍。該方法不適用于有色飛定的變色范圍。該方法不適用于有色飛渾濁或含較高游離氯、氧化劑、還原劑渾濁或含較高游離氯、氧化劑、還原劑的水樣。如果粗略地測(cè)定水樣的水樣。如果粗略地測(cè)定水樣pH值，可值，可使用使用pH試紙。試紙。 l以以pH玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，并將二者與被測(cè)溶液組極為參比電極，并將二者與被測(cè)溶液組成原電池，以已知成原電池，以已知pH值的溶液作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)值的溶液作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，用行校準(zhǔn)，用pH計(jì)直接測(cè)出被測(cè)溶液計(jì)直接測(cè)出被測(cè)溶液pH。 l溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。水中溶解溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧

9、。水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有關(guān)。關(guān)。l清潔地表水溶解氧接近飽和。水體受到有機(jī)物清潔地表水溶解氧接近飽和。水體受到有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)還原物質(zhì)污染時(shí)，溶解氧含量降低，質(zhì)、無機(jī)還原物質(zhì)污染時(shí)，溶解氧含量降低，甚至趨于零，此時(shí)厭氧細(xì)菌繁殖活躍，水質(zhì)惡甚至趨于零，此時(shí)厭氧細(xì)菌繁殖活躍，水質(zhì)惡化。水中溶解氧低于化。水中溶解氧低于34mgL時(shí)，許多魚類時(shí)，許多魚類呼吸困難，繼續(xù)減少，則會(huì)窒息死亡。一般規(guī)呼吸困難，繼續(xù)減少，則會(huì)窒息死亡。一般規(guī)定水體中的溶解氧至少在定水體中的溶解氧至少在4mgL以上。以上。 l碘量法碘量法l修正的碘量法修正的碘量法 疊

10、氮化鈉修正法疊氮化鈉修正法 高錳酸鉀修正法高錳酸鉀修正法 l氧電極法氧電極法l在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶解氧將二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，并生成氫氧化物解氧將二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，并生成氫氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價(jià)錳又可氧化碘沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價(jià)錳又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘。以淀離子而釋放出與溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，可計(jì)算出溶解氧含量。出的碘，可計(jì)算出溶解氧含量。 l當(dāng)水中含有氧化性物質(zhì)、還原性物質(zhì)及有機(jī)物當(dāng)水中含有氧化性物質(zhì)、

11、還原性物質(zhì)及有機(jī)物時(shí)，會(huì)干擾測(cè)定，應(yīng)預(yù)先消除并根據(jù)不同的干時(shí)，會(huì)干擾測(cè)定，應(yīng)預(yù)先消除并根據(jù)不同的干擾物質(zhì)采用修正的碘量法。擾物質(zhì)采用修正的碘量法。 l水樣中含有亞硝酸鹽會(huì)干擾碘量法測(cè)定溶解氧，水樣中含有亞硝酸鹽會(huì)干擾碘量法測(cè)定溶解氧，可用疊氮化鈉將亞硝酸鹽分解后再用碘量法測(cè)可用疊氮化鈉將亞硝酸鹽分解后再用碘量法測(cè)定。分解亞硝酸鹽的反應(yīng)如下：定。分解亞硝酸鹽的反應(yīng)如下：l 2NaN3+H2SO4 = 2NH+Na2SO4l NH3+HNO2 = N2O+N2+H2Ol 應(yīng)當(dāng)注意，疊氮化鈉是劇毒、易爆試劑，不應(yīng)當(dāng)注意，疊氮化鈉是劇毒、易爆試劑，不能將堿性碘化鉀能將堿性碘化鉀疊氮化鈉溶液直接酸化，以

12、疊氮化鈉溶液直接酸化，以免產(chǎn)生有毒的疊氮酸霧。免產(chǎn)生有毒的疊氮酸霧。 l該方法適用于含大量亞鐵離子，不含其該方法適用于含大量亞鐵離子，不含其他還原劑及有機(jī)物的水樣。用高錳酸鉀他還原劑及有機(jī)物的水樣。用高錳酸鉀氧化亞鐵高子，消除干擾，過量的高錳氧化亞鐵高子，消除干擾，過量的高錳酸鉀用草酸鈉溶液除去，生成的高價(jià)鐵酸鉀用草酸鈉溶液除去，生成的高價(jià)鐵離子用氟化鉀掩蔽。其他同碘量法。離子用氟化鉀掩蔽。其他同碘量法。 臺(tái)式溶解氧測(cè)定儀臺(tái)式溶解氧測(cè)定儀便攜式溶解氧測(cè)定儀便攜式溶解氧測(cè)定儀極譜式氧電極的結(jié)構(gòu)示意圖l氰化物包括簡(jiǎn)單氰化物、絡(luò)合氰化物和氰化物包括簡(jiǎn)單氰化物、絡(luò)合氰化物和有機(jī)氰有機(jī)氰(腈腈)。簡(jiǎn)單氰

13、化物易溶于水、毒性。簡(jiǎn)單氰化物易溶于水、毒性大，絡(luò)合氰化在水體中受大，絡(luò)合氰化在水體中受PH值、水溫和值、水溫和光照等影響離解為毒性強(qiáng)的簡(jiǎn)單氰化物。光照等影響離解為毒性強(qiáng)的簡(jiǎn)單氰化物。 l（一）水樣預(yù)處理（一）水樣預(yù)處理l 一、易釋放的氰化物一、易釋放的氰化物l 二、總氰化物二、總氰化物l 三、干擾及消除三、干擾及消除l(二二)容量漓定法容量漓定法l(三三)分光光度法分光光度法l 一、異煙酸一吡唾啉酮分光光度法一、異煙酸一吡唾啉酮分光光度法l 二、吡啶二、吡啶-巴比妥酸分光光度法巴比妥酸分光光度法 l氟是人體必需的微量元素之一，缺氟易氟是人體必需的微量元素之一，缺氟易患齲齒病飲用水中含氟的適宜

14、濃度為患齲齒病飲用水中含氟的適宜濃度為0.51.0mgL(F-)。當(dāng)長(zhǎng)期飲用含氟量當(dāng)長(zhǎng)期飲用含氟量高于高于1.5mg/L的水時(shí)，則易患魔齒病。如的水時(shí)，則易患魔齒病。如水中含氟高于水中含氟高于4mgL時(shí)，則可導(dǎo)致氟骨時(shí)，則可導(dǎo)致氟骨病。病。 l氟離子選擇電極法氟離子選擇電極法 l氟試劑分光光度法氟試劑分光光度法l離子色譜法離子色譜法 l氟離子選擇電極法氟離子選擇電極法原理：三氟化鑭原理：三氟化鑭LaF3LaF3單單晶對(duì)晶對(duì)F F的選擇性響的選擇性響應(yīng)應(yīng)工作電池：指示電極：工作電池：指示電極： LaF3 LaF3 膜電極膜電極參比電極：飽和甘汞參比電極：飽和甘汞優(yōu)點(diǎn)：測(cè)定簡(jiǎn)便、快速、優(yōu)點(diǎn)：測(cè)定簡(jiǎn)

15、便、快速、靈敏、選擇性好、可靈敏、選擇性好、可測(cè)定渾濁、有色水樣測(cè)定渾濁、有色水樣等優(yōu)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn) 檢出濃度范圍：檢出濃度范圍：0.050.05mgmgL L1900mg1900mgL(L(以以F-F-計(jì)計(jì)) )。 l氟試劑分光光度法氟試劑分光光度法l試劑及原理：茜素絡(luò)試劑及原理：茜素絡(luò)合劑合劑( (ALC)ALC)和硝酸鑭和硝酸鑭l介質(zhì)：介質(zhì)：pH4pH41 1的乙酸的乙酸鹽緩沖介質(zhì)鹽緩沖介質(zhì)l顯色反應(yīng)產(chǎn)物顏色：顯色反應(yīng)產(chǎn)物顏色：藍(lán)色的三元絡(luò)合物，藍(lán)色的三元絡(luò)合物，l 最 大 吸 收 波 長(zhǎng) ：最 大 吸 收 波 長(zhǎng) ：620620nmnml 檢 出 濃 度 范 圍 ：檢 出 濃 度 范 圍 ：

16、0 . 0 50 . 0 5 m gm g L L 約約1.801.80mgmgL Ll 適用水體范圍：地適用水體范圍：地面水，地下水和工業(yè)面水，地下水和工業(yè)廢水廢水 l人們對(duì)水和廢水中關(guān)注的幾種形態(tài)的氮人們對(duì)水和廢水中關(guān)注的幾種形態(tài)的氮是氨氮是氨氮ammonia nitrogen、亞硝酸鹽、亞硝酸鹽nitrite nitrogen、硝酸鹽氮、硝酸鹽氮nitrate nitrogen、有機(jī)氮、有機(jī)氮organic nitrogen和總氮和總氮total nitrogen。前四者之間通過生物化。前四者之間通過生物化學(xué)作用可以相互轉(zhuǎn)化。測(cè)定各種形態(tài)的學(xué)作用可以相互轉(zhuǎn)化。測(cè)定各種形態(tài)的含氮化合物，有

17、助于評(píng)價(jià)水體被污染和含氮化合物，有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自凈狀況。自凈狀況。 l水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物受水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，焦化、合成氨等工業(yè)微生物作用的分解產(chǎn)物，焦化、合成氨等工業(yè)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮含量較高時(shí)，對(duì)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮含量較高時(shí)，對(duì)魚類呈現(xiàn)毒害作用，對(duì)人體也有不同程度的危魚類呈現(xiàn)毒害作用，對(duì)人體也有不同程度的危害。測(cè)定水中氨氮的方法有納氏試劑分光光度害。測(cè)定水中氨氮的方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸次氯酸鹽分光光度法、電極法和法、水楊酸次氯酸鹽分光光度法、電極法和容量法。容量法。l水樣有色或渾濁及含其他干擾物

18、質(zhì)影響測(cè)定，水樣有色或渾濁及含其他干擾物質(zhì)影響測(cè)定，需進(jìn)行預(yù)處理。對(duì)較清潔的水需進(jìn)行預(yù)處理。對(duì)較清潔的水,可采用絮凝沉淀可采用絮凝沉淀法消除干擾；對(duì)污染嚴(yán)重的水或廢水應(yīng)采用蒸法消除干擾；對(duì)污染嚴(yán)重的水或廢水應(yīng)采用蒸餾法。水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子餾法。水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子氨，氨，NH3）和離子氨（）和離子氨（NH4+）形式存在的氮，）形式存在的氮，兩者的組成比決定于水的兩者的組成比決定于水的pH值。對(duì)地面水，值。對(duì)地面水，常要求測(cè)定非離子氨。常要求測(cè)定非離子氨。l原理：氨氮是指以游離態(tài)的氨或銨離子原理：氨氮是指以游離態(tài)的氨或銨離子(NH4+)等形式存在的氮。在堿性條件下，

19、等形式存在的氮。在堿性條件下，氨離子與納氏試劑生成棕黃色絡(luò)合物，氨離子與納氏試劑生成棕黃色絡(luò)合物，在在425納米比色定量。反應(yīng)式如下：納米比色定量。反應(yīng)式如下：l2K2Hgl43KOHNH3NH2Hg2IO7KI2H2Ol最低檢出濃度為最低檢出濃度為0.05mg/L。該法簡(jiǎn)。該法簡(jiǎn)便靈敏，故為地面水監(jiān)測(cè)中常用方法便靈敏，故為地面水監(jiān)測(cè)中常用方法l亞硝酸鹽氮是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。在氧亞硝酸鹽氮是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸鹽；和微生物的作用下，可被氧化成硝酸鹽；在缺氧條件下也可被還原為氨在缺氧條件下也可被還原為氨ammonia。亞硝酸鹽進(jìn)入人體后，可將低鐵血紅蛋亞硝酸鹽進(jìn)

20、入人體后，可將低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，使之失去輸送白氧化成高鐵血紅蛋白，使之失去輸送氧的能力。還可與仲胺類反應(yīng)生成具致氧的能力。還可與仲胺類反應(yīng)生成具致癌性的亞硝胺類物質(zhì)。癌性的亞硝胺類物質(zhì)。 l潛伏期長(zhǎng)短可因攝入亞硝酸鹽的量和中潛伏期長(zhǎng)短可因攝入亞硝酸鹽的量和中毒原因而異。誤食亞硝酸鹽純品一般在毒原因而異。誤食亞硝酸鹽純品一般在10min左右發(fā)病，大量食用蔬菜引起的亞左右發(fā)病，大量食用蔬菜引起的亞硝酸鹽中毒多在硝酸鹽中毒多在13小時(shí)發(fā)病。主要癥小時(shí)發(fā)病。主要癥狀是口唇、指甲及全身皮膚出現(xiàn)紫紺等狀是口唇、指甲及全身皮膚出現(xiàn)紫紺等組織缺氧表現(xiàn)，并有頭昏、頭痛、惡心、組織缺氧表現(xiàn)，并有頭昏

21、、頭痛、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。重癥者可出嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。重癥者可出現(xiàn)昏迷、痙攣和驚厥，常死于呼吸衰竭?，F(xiàn)昏迷、痙攣和驚厥，常死于呼吸衰竭。 l亞硝酸鹽很不穩(wěn)定亞硝酸鹽很不穩(wěn)定,一般天然水中含量不一般天然水中含量不會(huì)超過會(huì)超過0.1mg/Ll硝酸鹽是在有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化硝酸鹽是在有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化合物，也是含氮有機(jī)化合物經(jīng)無機(jī)化作合物，也是含氮有機(jī)化合物經(jīng)無機(jī)化作用最終階段的分解產(chǎn)物。清潔的地面水用最終階段的分解產(chǎn)物。清潔的地面水硝酸鹽氮含量較低，受污染水體和硝酸鹽氮含量較低，受污染水體和些些深層地下水中含量較高。制革、酸洗廢深層地下水中含量較高。制革、酸洗廢水，某些生化處理設(shè)施的出水及農(nóng)田排水，某些生化處理設(shè)施的出水及農(nóng)田排水中常含大量硝酸鹽。水中常含大量硝酸鹽。 l此類有