第六章有機(jī)污染綜合指標(biāo)的測(cè)定_第1頁
第六章有機(jī)污染綜合指標(biāo)的測(cè)定_第2頁
第六章有機(jī)污染綜合指標(biāo)的測(cè)定_第3頁
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1、第六章第六章 有機(jī)污染綜合指標(biāo)的測(cè)定有機(jī)污染綜合指標(biāo)的測(cè)定有機(jī)污染常用的綜合指標(biāo)有三氧有機(jī)污染常用的綜合指標(biāo)有三氧(溶解氧,化學(xué)耗氧量,生溶解氧,化學(xué)耗氧量,生化需氧量化需氧量),總有機(jī)碳,揮發(fā)性酚,表面活性劑和石油等。,總有機(jī)碳,揮發(fā)性酚,表面活性劑和石油等。第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧1 概述概述 溶解于水中的單質(zhì)氧,稱為溶解氧溶解于水中的單質(zhì)氧,稱為溶解氧(dissolved oxygen,DO),以氧的濃度(),以氧的濃度(mg/L)表示。表示。 空氣中的氧分壓,大氣壓和水的溫度,均可影空氣中的氧分壓,大氣壓和水的溫度,均可影響水中溶解氧的含量。氧在水中的溶解度隨空氣中響水中溶解氧的含量

2、。氧在水中的溶解度隨空氣中的氧分壓和大氣壓的增加而升高,隨水溫升高而降的氧分壓和大氣壓的增加而升高,隨水溫升高而降低。低。 若水中含有藻類植物,由于植物的光合作用若水中含有藻類植物,由于植物的光合作用釋放的氧可使水體含有過飽和的溶解氧。溶解氧與釋放的氧可使水體含有過飽和的溶解氧。溶解氧與水生生物的生存有關(guān)。好氧性微生物在富含溶解氧水生生物的生存有關(guān)。好氧性微生物在富含溶解氧的條件下更好地生長(zhǎng)繁殖,厭氧性微生物的生長(zhǎng)繁的條件下更好地生長(zhǎng)繁殖,厭氧性微生物的生長(zhǎng)繁殖則不需要氧氣。夏天池塘中的魚往往出現(xiàn)浮塘現(xiàn)殖則不需要氧氣。夏天池塘中的魚往往出現(xiàn)浮塘現(xiàn)象,正是由于夏天氣溫高,水中溶解氧減少所致。象,

3、正是由于夏天氣溫高,水中溶解氧減少所致。第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧1 概述概述 水中溶解氧的含量與有機(jī)污染有關(guān)。如果水體水中溶解氧的含量與有機(jī)污染有關(guān)。如果水體受到易于氧化的有機(jī)污染,有機(jī)物分解消耗氧,可受到易于氧化的有機(jī)污染,有機(jī)物分解消耗氧,可使水中溶解氧逐漸減少,當(dāng)氧化作用的耗氧速度超使水中溶解氧逐漸減少,當(dāng)氧化作用的耗氧速度超過水體從空氣中吸收氧的速度時(shí),水中溶解氧不斷過水體從空氣中吸收氧的速度時(shí),水中溶解氧不斷減少,甚至接近于零。此時(shí),厭氧性微生物迅速生減少,甚至接近于零。此時(shí),厭氧性微生物迅速生長(zhǎng)繁殖,有機(jī)物發(fā)生腐敗作用,使水質(zhì)惡化發(fā)臭。長(zhǎng)繁殖,有機(jī)物發(fā)生腐敗作用,使水質(zhì)惡化發(fā)臭。

4、因此,因此,測(cè)定水中溶解氧,可間接反映水體受到有機(jī)測(cè)定水中溶解氧,可間接反映水體受到有機(jī)物污染的狀況。同時(shí),水中溶解氧含量越高,有機(jī)物污染的狀況。同時(shí),水中溶解氧含量越高,有機(jī)物越容易被分解和破環(huán),水體就越容易達(dá)到自凈。物越容易被分解和破環(huán),水體就越容易達(dá)到自凈。所以,測(cè)定水中溶解氧,又可反應(yīng)水體自凈能力和所以,測(cè)定水中溶解氧,又可反應(yīng)水體自凈能力和自凈速度。自凈速度。 測(cè)定溶解氧水樣的采樣原則是避免產(chǎn)生氣泡,測(cè)定溶解氧水樣的采樣原則是避免產(chǎn)生氣泡,防止空氣混入,因此要用溶解氧瓶或具塞磨口瓶采防止空氣混入,因此要用溶解氧瓶或具塞磨口瓶采集。集。 第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧二二. 測(cè)定方法測(cè)定方

5、法 測(cè)定溶解氧的方法主要有碘量法,電化學(xué)探測(cè)定溶解氧的方法主要有碘量法,電化學(xué)探頭法,分光光度法,光纖氧傳感器法和電導(dǎo)測(cè)定法等,頭法,分光光度法,光纖氧傳感器法和電導(dǎo)測(cè)定法等,常用方法是碘量法和電化學(xué)探頭法。常用方法是碘量法和電化學(xué)探頭法。 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)水質(zhì) 溶解氧的測(cè)定溶解氧的測(cè)定(GB 7489-87)規(guī)定磷碘量法測(cè)定水中溶解氧。碘量法適規(guī)定磷碘量法測(cè)定水中溶解氧。碘量法適用于水源水,地面水等較清潔水樣中溶解氧的測(cè)定。用于水源水,地面水等較清潔水樣中溶解氧的測(cè)定。 電化學(xué)探頭法不受顏色和濁度的影響,適應(yīng)于電化學(xué)探頭法不受顏色和濁度的影響,適應(yīng)于地表水,生活污水,工業(yè)廢水和海

6、水中溶解氧的測(cè)定。地表水,生活污水,工業(yè)廢水和海水中溶解氧的測(cè)定。第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 1.碘量法碘量法硫酸錳與氫氧化鈉作用生成氫氧化錳,氫氧化錳與水中硫酸錳與氫氧化鈉作用生成氫氧化錳,氫氧化錳與水中溶解氧結(jié)合生成亞錳酸,亞錳酸與過量的氫氧化錳反應(yīng)溶解氧結(jié)合生成亞錳酸,亞錳酸與過量的氫氧化錳反應(yīng)生成亞錳酸錳,亞錳酸錳在酸性條件下與碘化鉀反應(yīng)析生成亞錳酸錳,亞錳酸錳在酸性條件下與碘化鉀反應(yīng)析出碘,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘,根據(jù)硫代出碘,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘,根據(jù)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積計(jì)算出溶解氧的質(zhì)量濃度。硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積計(jì)算出溶解

7、氧的質(zhì)量濃度。MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4 2Mn(OH)2 +O2=2H2MnO3H2MnO3+Mn(OH)2=MnMnO3 +2H2OMnMnO3+2KI+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+I2+3H2OI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 2.電化學(xué)探頭法電化學(xué)探頭法溶解氧電化學(xué)探頭是一個(gè)用選擇性薄膜封閉的小室,室溶解氧電化學(xué)探頭是一個(gè)用選擇性薄膜封閉的小室,室內(nèi)有兩個(gè)金屬電極并充有電解質(zhì)。氧和一定數(shù)量的其他內(nèi)有兩個(gè)金屬電極并充有電解質(zhì)。氧和一定

8、數(shù)量的其他氣體可透過薄膜,但水和可溶性物質(zhì)的離子幾乎不能透氣體可透過薄膜,但水和可溶性物質(zhì)的離子幾乎不能透過這層膜。將探頭浸入水樣時(shí),由于電池作用或外加電過這層膜。將探頭浸入水樣時(shí),由于電池作用或外加電壓在兩個(gè)電極間產(chǎn)生電位差,使金屬離子在陽極進(jìn)入溶壓在兩個(gè)電極間產(chǎn)生電位差,使金屬離子在陽極進(jìn)入溶液,同時(shí)氧氣通過薄膜擴(kuò)散在陰極獲得電子被還原,產(chǎn)液,同時(shí)氧氣通過薄膜擴(kuò)散在陰極獲得電子被還原,產(chǎn)生的電流與穿過薄膜和電解質(zhì)層氧的傳遞速度成正比,生的電流與穿過薄膜和電解質(zhì)層氧的傳遞速度成正比,即在一定溫度下該電流與水中氧的分壓(或濃度)成正即在一定溫度下該電流與水中氧的分壓(或濃度)成正比。比。 陰極

9、:陰極:O2+2H2O+4e 4OH- 陽極:陽極:4Ag+4Cl- 4AgCl+4e第一節(jié)第一節(jié) 溶解氧溶解氧二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 2.電化學(xué)探頭法電化學(xué)探頭法測(cè)定水樣時(shí),將探頭進(jìn)入水樣,不能有空氣泡截留在膜測(cè)定水樣時(shí),將探頭進(jìn)入水樣,不能有空氣泡截留在膜上,停留足夠的時(shí)間,待探頭溫度與水溫達(dá)到平衡,且上,停留足夠的時(shí)間,待探頭溫度與水溫達(dá)到平衡,且數(shù)字顯示穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。數(shù)字顯示穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。注意:注意:1)干擾。水中存在的一些氣體,如氯氣,二氧化硫等物)干擾。水中存在的一些氣體,如氯氣,二氧化硫等物質(zhì),通過膜擴(kuò)散影響被測(cè)電流而干擾測(cè)定。質(zhì),通過膜擴(kuò)散影響被測(cè)電流而干擾測(cè)定。2)電極的維護(hù)。

10、)電極的維護(hù)。3)當(dāng)將探頭浸入水樣時(shí),應(yīng)保證沒有空氣泡截留在膜上。當(dāng)將探頭浸入水樣時(shí),應(yīng)保證沒有空氣泡截留在膜上。4)水樣)水樣接觸探頭膜時(shí),應(yīng)保持一定的流速,以防止與膜接觸的瞬間將該接觸探頭膜時(shí),應(yīng)保持一定的流速,以防止與膜接觸的瞬間將該部位水樣中的溶解氧耗盡而出現(xiàn)錯(cuò)誤的讀數(shù)。部位水樣中的溶解氧耗盡而出現(xiàn)錯(cuò)誤的讀數(shù)。5)線性檢查。新)線性檢查。新儀器投入使用前,更換電極或電解液以后,應(yīng)檢查儀器的線性,儀器投入使用前,更換電極或電解液以后,應(yīng)檢查儀器的線性,一般每隔一般每隔2個(gè)月運(yùn)行一次線性檢查。個(gè)月運(yùn)行一次線性檢查。6)本法不需要試劑,不受)本法不需要試劑,不受水樣色度和渾濁度的影響,操作簡(jiǎn)

11、便。水樣色度和渾濁度的影響,操作簡(jiǎn)便。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 概述概述 化學(xué)需氧量(化學(xué)需氧量(chemical oxygen,COD),是),是指在一定條件下,經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理,水中溶解指在一定條件下,經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理,水中溶解性物質(zhì)和懸浮物消耗重鉻酸鉀所對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃性物質(zhì)和懸浮物消耗重鉻酸鉀所對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度,記作度,記作CODCr,結(jié)果以,結(jié)果以O(shè)2mg/L表示。表示。 有機(jī)污染物主要來源于動(dòng)植物的分解,生活污有機(jī)污染物主要來源于動(dòng)植物的分解,生活污水和工業(yè)廢水的排放。當(dāng)水體被有機(jī)污染物污染后,水和工業(yè)廢水的排放。當(dāng)水體被有機(jī)污染物污染后, CODCr便會(huì)增加。因

12、此,便會(huì)增加。因此, CODCr是用來間接評(píng)價(jià)水是用來間接評(píng)價(jià)水體受有機(jī)物污染狀況的綜合指標(biāo)之一。體受有機(jī)物污染狀況的綜合指標(biāo)之一。1 概述概述 高錳酸鹽指數(shù)(高錳酸鹽指數(shù)(IMn)是反應(yīng)水中有機(jī)及無機(jī)可)是反應(yīng)水中有機(jī)及無機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)。中國(guó)氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)。中國(guó)水質(zhì)高錳酸鉀指水質(zhì)高錳酸鉀指數(shù)測(cè)定法數(shù)測(cè)定法(GB11892-89)其定義為:在一定)其定義為:在一定條件下,高錳酸鉀氧化水樣中某些有機(jī)物和無機(jī)還條件下,高錳酸鉀氧化水樣中某些有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì),用消耗的高錳酸鉀量計(jì)算相當(dāng)?shù)难趿?,原性物質(zhì),用消耗的高錳酸鉀量計(jì)算相當(dāng)?shù)难趿?,結(jié)果以結(jié)果以O(shè)2mg/L表示。表示。

13、各種水樣各種水樣CODCr濃度的差異涉及測(cè)定方法的選濃度的差異涉及測(cè)定方法的選擇。如:清潔水擇。如:清潔水2-3mg/L;污染源水;污染源水10mg/L左左右;生活污水右;生活污水30-90mg/L.第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法 化學(xué)需氧量的測(cè)定方法主要有滴定法,分光光化學(xué)需氧量的測(cè)定方法主要有滴定法,分光光度法,快速測(cè)定儀法。滴定法分重鉻酸鹽法和高錳度法,快速測(cè)定儀法。滴定法分重鉻酸鹽法和高錳酸鉀法。酸鉀法。 COD快速測(cè)定儀分兩類。一類是紫外吸收快速測(cè)定儀分兩類。一類是紫外吸收COD快速測(cè)定儀。溶解態(tài)有機(jī)物吸收紫外光,快速測(cè)定儀。溶解態(tài)有機(jī)物吸收紫外光,254nm

14、處的紫外吸收信號(hào)與處的紫外吸收信號(hào)與COD值由良好的相關(guān)值由良好的相關(guān)性。另一類是重鉻酸鉀消解性。另一類是重鉻酸鉀消解COD快速測(cè)定儀。它以快速測(cè)定儀。它以重鉻酸鉀為氧化劑氧化水中有機(jī)物,根據(jù)測(cè)定方法重鉻酸鉀為氧化劑氧化水中有機(jī)物,根據(jù)測(cè)定方法的不同可分為:重鉻酸鉀消解的不同可分為:重鉻酸鉀消解-光度測(cè)量法,重鉻光度測(cè)量法,重鉻酸鉀消解酸鉀消解-庫侖滴定法,重鉻酸鉀消解庫侖滴定法,重鉻酸鉀消解-氧化還原滴氧化還原滴定法等。定法等。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法1. 重鉻酸鹽法重鉻酸鹽法 在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀,在強(qiáng)酸性溶在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀,在強(qiáng)酸性溶液中

15、以銀鹽為催化劑,經(jīng)沸騰回流后將有機(jī)物完全液中以銀鹽為催化劑,經(jīng)沸騰回流后將有機(jī)物完全氧化,以鄰菲羅啉為指示劑,用亞硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶氧化,以鄰菲羅啉為指示劑,用亞硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的重鉻酸鉀,由消耗的硫酸亞鐵銨的量液滴定剩余的重鉻酸鉀,由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成化學(xué)需氧量的質(zhì)量濃度。換算成化學(xué)需氧量的質(zhì)量濃度。操作如下:操作如下:移取移取20ml水樣或稀釋水樣于錐形瓶中,加水樣或稀釋水樣于錐形瓶中,加入入10ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和數(shù)顆玻璃珠,連接冷重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和數(shù)顆玻璃珠,連接冷凝裝置。從冷凝管上端加凝裝置。從冷凝管上端加Ag2SO4-H2SO4混合試劑,混合試劑,以防止低沸點(diǎn)有機(jī)物逸

16、出?;靹颍訜?,自溶液沸以防止低沸點(diǎn)有機(jī)物逸出。混勻,加熱,自溶液沸騰起回流騰起回流2h。冷后從冷凝管上端用純水沖洗冷凝管。冷后從冷凝管上端用純水沖洗冷凝管并將溶液稀釋至約并將溶液稀釋至約140ml。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法2. 酸性高錳酸鉀法酸性高錳酸鉀法 水樣中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸,在沸水水樣中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸,在沸水浴中加熱浴中加熱30min,使水中某些有機(jī)物和還原性無機(jī),使水中某些有機(jī)物和還原性無機(jī)物被氧化,反應(yīng)后加入過量的草酸還原剩余高錳酸物被氧化,反應(yīng)后加入過量的草酸還原剩余高錳酸鉀,再用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶

17、液回滴過量的草酸,根據(jù)鉀,再用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸,根據(jù)實(shí)際消耗的高錳酸鉀的量換算為氧的質(zhì)量濃度。實(shí)際消耗的高錳酸鉀的量換算為氧的質(zhì)量濃度。 水樣氧化時(shí)所用錐形瓶事先用酸性高錳酸鉀煮水樣氧化時(shí)所用錐形瓶事先用酸性高錳酸鉀煮沸數(shù)分鐘,以消除可能存在的有機(jī)物。沸數(shù)分鐘,以消除可能存在的有機(jī)物。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法3. 重鉻酸鉀快速消解分光光度法重鉻酸鉀快速消解分光光度法 在試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,在強(qiáng)酸在試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,以硫酸銀作催化劑,經(jīng)高溫消解后,用性介質(zhì)中,以硫酸銀作催化劑,經(jīng)高溫消解后,用分光光度法測(cè)定分光

18、光度法測(cè)定COD。當(dāng)試樣。當(dāng)試樣COD在在100mg/L至至1000mg/L時(shí),在時(shí),在600 20nm波長(zhǎng)處測(cè)定三價(jià)波長(zhǎng)處測(cè)定三價(jià)鉻的吸光度,此吸光度與鉻的吸光度,此吸光度與COD值成正比,將三價(jià)鉻值成正比,將三價(jià)鉻的吸光度值通過校準(zhǔn)曲線換算成試樣的吸光度值通過校準(zhǔn)曲線換算成試樣COD值。試樣值。試樣COD在在15mg/L至至250mg/L時(shí),在時(shí),在440 20nm波長(zhǎng)處測(cè)定六價(jià)鉻和三價(jià)鉻的總吸光度,波長(zhǎng)處測(cè)定六價(jià)鉻和三價(jià)鉻的總吸光度,試樣中試樣中COD值與六價(jià)鉻的吸光度值減少成正比,與值與六價(jià)鉻的吸光度值減少成正比,與三價(jià)鉻的吸光度增加成正比,與總吸光度減少值成三價(jià)鉻的吸光度增加成正比,

19、與總吸光度減少值成正比,用總吸光度值通過校準(zhǔn)曲線換算成試樣正比,用總吸光度值通過校準(zhǔn)曲線換算成試樣COD值。值。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法3. 重鉻酸鉀快速消解分光光度法重鉻酸鉀快速消解分光光度法 在在600 20nm波長(zhǎng)處測(cè)定時(shí),水樣波長(zhǎng)處測(cè)定時(shí),水樣COD按按照下式求出:照下式求出:COD(mg/L)=n k(A-A0)+a 在在440 20nm波長(zhǎng)處測(cè)定時(shí),水樣波長(zhǎng)處測(cè)定時(shí),水樣COD按按照下式求出:照下式求出:COD(mg/L)=n k(A0-A)+a式中,式中,n為水樣稀釋倍數(shù);為水樣稀釋倍數(shù);k為校準(zhǔn)曲線靈敏度,單位為校準(zhǔn)曲線靈敏度,單位為(為(mg/L

20、)/1;A為試樣測(cè)定的吸光度值;為試樣測(cè)定的吸光度值;A0為為試樣空白測(cè)定的吸光度值;試樣空白測(cè)定的吸光度值;a為標(biāo)準(zhǔn)曲線截距,單位為標(biāo)準(zhǔn)曲線截距,單位為為mg/L。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法3. 重鉻酸鉀快速消解分光光度法重鉻酸鉀快速消解分光光度法 移取稀釋水樣或標(biāo)準(zhǔn)溶液沿管壁緩慢加入預(yù)裝移取稀釋水樣或標(biāo)準(zhǔn)溶液沿管壁緩慢加入預(yù)裝混合試劑的消解管中,擰緊管蓋顛倒混勻,將其放混合試劑的消解管中,擰緊管蓋顛倒混勻,將其放入入165 2加熱器的加熱孔中,計(jì)時(shí)加熱加熱器的加熱孔中,計(jì)時(shí)加熱15min,冷至冷至60時(shí)顛倒混勻再冷至室溫,同時(shí)做空白消解。時(shí)顛倒混勻再冷至室溫,同

21、時(shí)做空白消解。測(cè)定前須將水樣稀釋,以符合測(cè)定量程要求。稀釋的原測(cè)定前須將水樣稀釋,以符合測(cè)定量程要求。稀釋的原則是,在攪勻時(shí)取樣稀釋,一次取被稀釋水樣不少則是,在攪勻時(shí)取樣稀釋,一次取被稀釋水樣不少于于10ml,稀釋倍數(shù)小于,稀釋倍數(shù)小于10倍,應(yīng)逐次稀釋成試樣。倍,應(yīng)逐次稀釋成試樣。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量1 測(cè)定方法測(cè)定方法4. 化學(xué)需氧量庫倫測(cè)定儀法化學(xué)需氧量庫倫測(cè)定儀法 在水樣中加入定量的重鉻酸鉀消解氧化有機(jī)物,在水樣中加入定量的重鉻酸鉀消解氧化有機(jī)物,用一定強(qiáng)度的恒電流電解產(chǎn)生的亞鐵離子滴定剩余用一定強(qiáng)度的恒電流電解產(chǎn)生的亞鐵離子滴定剩余的重鉻酸鉀,用電化學(xué)方法指示滴定終點(diǎn)

22、,根據(jù)電的重鉻酸鉀,用電化學(xué)方法指示滴定終點(diǎn),根據(jù)電解消耗的電量和法拉第定律計(jì)算有機(jī)物的含量,即解消耗的電量和法拉第定律計(jì)算有機(jī)物的含量,即COD值。值。 本法只需本法只需30min即可完成一個(gè)水樣的測(cè)定,對(duì)即可完成一個(gè)水樣的測(cè)定,對(duì)氯離子高的水樣無需使用硫酸汞,僅用硫酸銀即可氯離子高的水樣無需使用硫酸汞,僅用硫酸銀即可消除干擾,所以具有快速,準(zhǔn)確,經(jīng)濟(jì),方便的特消除干擾,所以具有快速,準(zhǔn)確,經(jīng)濟(jì),方便的特點(diǎn)。點(diǎn)。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量1 概述概述 生化需氧量(生化需氧量(biological oxygen demand,BOD),是指在規(guī)定條件下

23、,微生物分),是指在規(guī)定條件下,微生物分解水中的某些可氧化的物質(zhì),特別是分解有機(jī)物的解水中的某些可氧化的物質(zhì),特別是分解有機(jī)物的生物化學(xué)過程消耗的溶解氧,結(jié)果以生物化學(xué)過程消耗的溶解氧,結(jié)果以O(shè)2mg/L表示。表示。有機(jī)物在水中發(fā)生的生物氧化反應(yīng)是極其復(fù)雜的,為方有機(jī)物在水中發(fā)生的生物氧化反應(yīng)是極其復(fù)雜的,為方便起見,可用下述反應(yīng)式來表示:便起見,可用下述反應(yīng)式來表示:C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O (完全氧化)(完全氧化)色氨酸色氨酸+6O2 吲哚吲哚+丙酮酸鹽丙酮酸鹽+NH3 (不完全氧(不完全氧化)化)6C6H12O6+16O2+ NH3 4C5H7O2N(細(xì)菌細(xì)胞)(細(xì)菌細(xì)

24、胞)+16CO2+28H2O第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量1 概述概述 有機(jī)物在好氧性微生物作用下生物氧化過程的有機(jī)物在好氧性微生物作用下生物氧化過程的顯著特點(diǎn)是吸收顯著特點(diǎn)是吸收O2,吸收的,吸收的O2越多,則表明水樣中越多,則表明水樣中能被氧化分解的有機(jī)物含量就越多。因此可根據(jù)生能被氧化分解的有機(jī)物含量就越多。因此可根據(jù)生物氧化反應(yīng)吸收物氧化反應(yīng)吸收O2的量來表示水體中有機(jī)物含量。的量來表示水體中有機(jī)物含量。有機(jī)物在水中的生物氧化分解時(shí)一個(gè)極其緩慢的過有機(jī)物在水中的生物氧化分解時(shí)一個(gè)極其緩慢的過程,如在程,如在20培養(yǎng),需經(jīng)培養(yǎng),需經(jīng)100余天才能完全分解完余天才能完全分解完畢,通常是

25、在規(guī)定條件下測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)的生化需畢,通常是在規(guī)定條件下測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)的生化需氧量,來衡量有機(jī)物污染的程度。氧量,來衡量有機(jī)物污染的程度。 BOD是水中有機(jī)物污染監(jiān)測(cè)必不可少的指標(biāo),是水中有機(jī)物污染監(jiān)測(cè)必不可少的指標(biāo),也是工業(yè)廢水處理設(shè)施設(shè)計(jì)和效果判斷的重要依據(jù)。也是工業(yè)廢水處理設(shè)施設(shè)計(jì)和效果判斷的重要依據(jù)。第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 BOD的測(cè)定方法很多,主要有稀釋接種法,的測(cè)定方法很多,主要有稀釋接種法,微生物傳感器法,檢壓法和庫侖法,分光光度法,近紅微生物傳感器法,檢壓法和庫侖法,分光光度法,近紅外光譜法。外光譜法。1.五日稀釋與接種法五日稀釋與接種法 水

26、樣或稀釋水樣充滿在完全密閉的溶解氧瓶中,水樣或稀釋水樣充滿在完全密閉的溶解氧瓶中,測(cè)定其培養(yǎng)前的測(cè)定其培養(yǎng)前的DO值和在值和在20培養(yǎng)培養(yǎng)5天后的天后的DO值,值,根據(jù)培養(yǎng)前后根據(jù)培養(yǎng)前后DO值只差和稀釋倍數(shù)計(jì)算出水樣值只差和稀釋倍數(shù)計(jì)算出水樣BOD值,值,記為記為BOD5。 若水樣中的有機(jī)物含量較多,若水樣中的有機(jī)物含量較多, BOD5的質(zhì)量的質(zhì)量濃度大于濃度大于6mg/L,且有足夠的微生物時(shí),水樣需適當(dāng),且有足夠的微生物時(shí),水樣需適當(dāng)后測(cè)定。后測(cè)定。第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 水樣在稀釋時(shí)要有合適的稀釋倍數(shù)。稀釋倍數(shù)水樣在稀釋時(shí)要有合適的稀釋倍數(shù)。稀釋倍數(shù)的

27、估計(jì)方法,的估計(jì)方法,一是一是根據(jù)樣品的總有機(jī)碳(根據(jù)樣品的總有機(jī)碳(TOC),高),高錳酸鹽指數(shù)(錳酸鹽指數(shù)(IMn)或化學(xué)需氧量()或化學(xué)需氧量( CODCr )的測(cè)定)的測(cè)定值。值。二是二是根據(jù)水樣的性質(zhì)和工作經(jīng)驗(yàn)估計(jì),對(duì)嚴(yán)重污染根據(jù)水樣的性質(zhì)和工作經(jīng)驗(yàn)估計(jì),對(duì)嚴(yán)重污染水樣可稀釋到水樣可稀釋到0.1%-1.0%;生活污水稀釋到;生活污水稀釋到1%-5%;經(jīng)過氧化處理的污水可稀釋到經(jīng)過氧化處理的污水可稀釋到5%-25%;較清潔的河;較清潔的河水可稀釋到水可稀釋到25%-100%。三是三是根據(jù)根據(jù)IMn來估計(jì),來估計(jì), IMn /n(n=1-3)即為稀釋倍數(shù)。無論采用哪種方法估計(jì))即為稀釋倍

28、數(shù)。無論采用哪種方法估計(jì)稀釋倍數(shù),每一水樣都需同時(shí)作多個(gè)稀釋倍數(shù)的測(cè)定。稀釋倍數(shù),每一水樣都需同時(shí)作多個(gè)稀釋倍數(shù)的測(cè)定。測(cè)定前還應(yīng)制備好稀釋水。稀釋水的作用是為微生物分測(cè)定前還應(yīng)制備好稀釋水。稀釋水的作用是為微生物分第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法解水樣中的有機(jī)物提供必要條件和適宜的環(huán)境。因此稀解水樣中的有機(jī)物提供必要條件和適宜的環(huán)境。因此稀釋水應(yīng)滿足下述要求:溶解氧含量應(yīng)充分;具有一定的釋水應(yīng)滿足下述要求:溶解氧含量應(yīng)充分;具有一定的緩存作用,能將緩存作用,能將pH維持在維持在7左右;稀釋水本身的有機(jī)左右;稀釋水本身的有機(jī)物含量低;對(duì)不含或含微生物少的工業(yè)廢水,如酸

29、堿性物含量低;對(duì)不含或含微生物少的工業(yè)廢水,如酸堿性廢水,高溫廢水等,應(yīng)進(jìn)行接種,以引進(jìn)能分解廢水中廢水,高溫廢水等,應(yīng)進(jìn)行接種,以引進(jìn)能分解廢水中有機(jī)物的微生物。有機(jī)物的微生物。 根據(jù)估計(jì)的稀釋倍數(shù)對(duì)水樣進(jìn)行稀釋。稀釋操根據(jù)估計(jì)的稀釋倍數(shù)對(duì)水樣進(jìn)行稀釋。稀釋操作一般是在作一般是在1000ml的量筒中進(jìn)行,先用虹吸的方法的量筒中進(jìn)行,先用虹吸的方法加一半稀釋水于量筒中,再將按照稀釋倍數(shù)計(jì)算出來的加一半稀釋水于量筒中,再將按照稀釋倍數(shù)計(jì)算出來的所需水樣體積加入其中,用稀釋水稀釋至所需水樣體積加入其中,用稀釋水稀釋至1000ml刻刻度。用特定度。用特定第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定

30、方法測(cè)定方法的攪拌棒混勻后,用虹吸法將量筒中的稀釋水樣分裝于的攪拌棒混勻后,用虹吸法將量筒中的稀釋水樣分裝于兩個(gè)溶解氧瓶中,密塞。一瓶?jī)蓚€(gè)溶解氧瓶中,密塞。一瓶15min后測(cè)定溶解氧,后測(cè)定溶解氧,另一瓶培養(yǎng)。需培養(yǎng)的溶解氧瓶用水密封好,再送入另一瓶培養(yǎng)。需培養(yǎng)的溶解氧瓶用水密封好,再送入20的生化培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)的生化培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)5天。培養(yǎng)期間應(yīng)嚴(yán)格控天。培養(yǎng)期間應(yīng)嚴(yán)格控制溫度在制溫度在201范圍內(nèi),并及時(shí)補(bǔ)加密封水。按照范圍內(nèi),并及時(shí)補(bǔ)加密封水。按照溶解氧測(cè)定方法,分別測(cè)出每個(gè)稀釋倍數(shù)包括稀釋當(dāng)天溶解氧測(cè)定方法,分別測(cè)出每個(gè)稀釋倍數(shù)包括稀釋當(dāng)天和培養(yǎng)和培養(yǎng)5天后的溶解氧值。天后的溶解氧值。

31、 用稀釋培養(yǎng)法測(cè)定用稀釋培養(yǎng)法測(cè)定BOD5對(duì)水樣的要求是:采對(duì)水樣的要求是:采樣方法按照樣方法按照HJ/T91的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。樣品應(yīng)充滿并的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。樣品應(yīng)充滿并密封于棕色玻璃瓶中,樣品量不小于密封于棕色玻璃瓶中,樣品量不小于1000ml,在,在0-4下避光運(yùn)輸和下避光運(yùn)輸和第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法保存,并于保存,并于24h內(nèi)盡快分析。若內(nèi)盡快分析。若24h內(nèi)不能分析,可內(nèi)不能分析,可冷凍保存,冷凍樣品分析前需解凍,均質(zhì)化,但不得加冷凍保存,冷凍樣品分析前需解凍,均質(zhì)化,但不得加防腐劑。若樣品中溶解氧濃度低,需用曝氣裝置曝氣防腐劑。若樣品中溶解氧濃度低,需

32、用曝氣裝置曝氣15min,充分振搖趕走樣品中殘留的空氣泡;若樣品,充分振搖趕走樣品中殘留的空氣泡;若樣品中氧過飽和,將容器中氧過飽和,將容器2/3體積充滿樣品,用力振蕩趕出體積充滿樣品,用力振蕩趕出過飽和氧。過飽和氧。 水樣稀釋過程中,應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡,防止空氣水樣稀釋過程中,應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡,防止空氣進(jìn)入。用虹吸法加入稀釋水及分裝稀釋液時(shí),虹吸管的進(jìn)入。用虹吸法加入稀釋水及分裝稀釋液時(shí),虹吸管的下口要插入容器的底部?;靹驎r(shí)攪拌棒不能露出液面。下口要插入容器的底部?;靹驎r(shí)攪拌棒不能露出液面。裝瓶時(shí),溶解氧瓶?jī)?nèi)不留有氣泡。培養(yǎng)裝瓶時(shí),溶解氧瓶?jī)?nèi)不留有氣泡。培養(yǎng)5天后,溶解氧天后,溶解氧瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生氣泡,

33、結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確。氣泡產(chǎn)生的原因主要是瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生氣泡,結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確。氣泡產(chǎn)生的原因主要是稀釋水或水樣通過低溫保存,使用時(shí)溫度太低,或水樣稀釋水或水樣通過低溫保存,使用時(shí)溫度太低,或水樣含有藻類物質(zhì),在未完全避光的情況進(jìn)行培養(yǎng)產(chǎn)生氣泡。含有藻類物質(zhì),在未完全避光的情況進(jìn)行培養(yǎng)產(chǎn)生氣泡。第三節(jié)第三節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法2. 微生物傳感器快速測(cè)定法微生物傳感器快速測(cè)定法 測(cè)定測(cè)定BOD的微生物傳感器是由氧電極和微生的微生物傳感器是由氧電極和微生物菌膜構(gòu)成,當(dāng)含有飽和溶解氧的樣品在流通池中與微物菌膜構(gòu)成,當(dāng)含有飽和溶解氧的樣品在流通池中與微生物傳感器接觸,樣品中溶解性可生物降解的有

34、機(jī)物受生物傳感器接觸,樣品中溶解性可生物降解的有機(jī)物受到微生物菌膜中的菌種的作用,而消耗一定的溶解氧,到微生物菌膜中的菌種的作用,而消耗一定的溶解氧,使擴(kuò)散到氧電極表面的溶解氧減少,當(dāng)樣品中可生化降使擴(kuò)散到氧電極表面的溶解氧減少,當(dāng)樣品中可生化降解的有機(jī)物向菌膜擴(kuò)散速度達(dá)到恒定時(shí),此時(shí)擴(kuò)散到氧解的有機(jī)物向菌膜擴(kuò)散速度達(dá)到恒定時(shí),此時(shí)擴(kuò)散到氧電極表面的溶解氧的質(zhì)量也達(dá)到恒定,因此產(chǎn)生一個(gè)恒電極表面的溶解氧的質(zhì)量也達(dá)到恒定,因此產(chǎn)生一個(gè)恒電流。由于恒電流的差值與氧的減少量存在線性關(guān)系,電流。由于恒電流的差值與氧的減少量存在線性關(guān)系,據(jù)此換算出樣品中生化需氧量。據(jù)此換算出樣品中生化需氧量。第三節(jié)第三

35、節(jié) 生化需氧量生化需氧量二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 水樣在測(cè)定前需預(yù)處理。如:水樣溫度與室溫水樣在測(cè)定前需預(yù)處理。如:水樣溫度與室溫不同時(shí),應(yīng)將水樣放至室溫;如果水樣不同時(shí),應(yīng)將水樣放至室溫;如果水樣pH不在不在4-10之間,調(diào)節(jié)其為之間,調(diào)節(jié)其為7左右等。測(cè)定時(shí)進(jìn)樣量可調(diào)整,氮都左右等。測(cè)定時(shí)進(jìn)樣量可調(diào)整,氮都不能小于不能小于10ml。3. BOD檢壓測(cè)定儀法檢壓測(cè)定儀法測(cè)定時(shí)加入水樣和測(cè)定時(shí)加入水樣和BOD營(yíng)養(yǎng)液到營(yíng)養(yǎng)液到BOD專用瓶,將瓶子專用瓶,將瓶子按方法要求連接到儀器的壓力傳感器上,開啟攪拌器攪按方法要求連接到儀器的壓力傳感器上,開啟攪拌器攪拌水樣,以助氧氣能均勻的補(bǔ)充至水樣,然后將

36、整個(gè)裝拌水樣,以助氧氣能均勻的補(bǔ)充至水樣,然后將整個(gè)裝置放入生化培養(yǎng)箱中,置放入生化培養(yǎng)箱中, 201,5天后直接讀出天后直接讀出BOD值。值。第四節(jié)第四節(jié) 總有機(jī)碳總有機(jī)碳1 概述概述 總有機(jī)碳(總有機(jī)碳(total organic carbon,TOC),),是指是指1升水中有機(jī)物的總碳量,包括溶解性和懸浮升水中有機(jī)物的總碳量,包括溶解性和懸浮性有機(jī)碳的含量,用性有機(jī)碳的含量,用mg/L表示。水中的總有機(jī)碳表示。水中的總有機(jī)碳主要來源于工業(yè)廢水,生活污水,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水和主要來源于工業(yè)廢水,生活污水,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水和動(dòng)植物的分解產(chǎn)物中的有機(jī)污染物,所以它是評(píng)價(jià)動(dòng)植物的分解產(chǎn)物中的有機(jī)污染物,所

37、以它是評(píng)價(jià)水質(zhì)有機(jī)污染程度的直接指標(biāo)。水質(zhì)有機(jī)污染程度的直接指標(biāo)。 總碳(總碳( total carbon,TC )是指水中存在)是指水中存在的有機(jī)碳,無機(jī)碳和元素碳的總含量。無機(jī)碳的有機(jī)碳,無機(jī)碳和元素碳的總含量。無機(jī)碳( in-organic carbon,IC )是指水中存在的元)是指水中存在的元素碳,二氧化碳,一氧化碳,碳化物,氰酸鹽,氰素碳,二氧化碳,一氧化碳,碳化物,氰酸鹽,氰化物和硫氰酸鹽的含碳量?;锖土蚯杷猁}的含碳量。第四節(jié)第四節(jié) 總有機(jī)碳總有機(jī)碳二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法 水中總有機(jī)碳的測(cè)定方法,一般通過氧化的方水中總有機(jī)碳的測(cè)定方法,一般通過氧化的方法使有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳

38、進(jìn)行間接測(cè)定。二氧化碳的法使有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳進(jìn)行間接測(cè)定。二氧化碳的測(cè)定方法有:紅外光譜法,滴定法,熱導(dǎo)池檢測(cè)器氣相測(cè)定方法有:紅外光譜法,滴定法,熱導(dǎo)池檢測(cè)器氣相色譜法,電導(dǎo)滴定法,電量滴定法,二氧化碳敏感電極色譜法,電導(dǎo)滴定法,電量滴定法,二氧化碳敏感電極法,把二氧化碳還原為甲烷后火焰離子化檢測(cè)器法等。法,把二氧化碳還原為甲烷后火焰離子化檢測(cè)器法等。中國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)水質(zhì) 總有機(jī)碳測(cè)定總有機(jī)碳測(cè)定 (HJ 501-2009)中測(cè)定水樣的總有機(jī)碳的標(biāo)準(zhǔn)方法是燃燒氧化)中測(cè)定水樣的總有機(jī)碳的標(biāo)準(zhǔn)方法是燃燒氧化-非色散紅外法。中國(guó)非色散紅外法。中國(guó)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法生活

39、飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法(GB/T 5750.7-2006)中總有機(jī)碳的測(cè)定方法為)中總有機(jī)碳的測(cè)定方法為有機(jī)碳測(cè)定儀法。有機(jī)碳測(cè)定儀法。 第四節(jié)第四節(jié) 總有機(jī)碳總有機(jī)碳二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法1. 燃燒氧化燃燒氧化-非色散紅外法非色散紅外法 本法分差減法和直接法測(cè)定總有機(jī)碳。本法分差減法和直接法測(cè)定總有機(jī)碳。 差減法測(cè)定總有機(jī)碳的原理是:將試樣連同凈差減法測(cè)定總有機(jī)碳的原理是:將試樣連同凈化氣體分別導(dǎo)入高溫燃燒管和低溫反應(yīng)管中,經(jīng)高溫燃化氣體分別導(dǎo)入高溫燃燒管和低溫反應(yīng)管中,經(jīng)高溫燃燒管的試樣被高溫催化氧化,其中的有機(jī)碳和無機(jī)碳均燒管的試樣被高溫催化氧化,其中的有機(jī)碳和無機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為二氧化碳,經(jīng)低

40、溫反應(yīng)管的試樣被酸化后,其中轉(zhuǎn)化為二氧化碳,經(jīng)低溫反應(yīng)管的試樣被酸化后,其中的無機(jī)碳分解成二氧化碳,兩種反應(yīng)管中生成的二氧化的無機(jī)碳分解成二氧化碳,兩種反應(yīng)管中生成的二氧化碳分別被導(dǎo)入非分散紅外檢測(cè)器。在特定波長(zhǎng)下,一定碳分別被導(dǎo)入非分散紅外檢測(cè)器。在特定波長(zhǎng)下,一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)二氧化碳的紅外線吸收強(qiáng)度與其質(zhì)量濃質(zhì)量濃度范圍內(nèi)二氧化碳的紅外線吸收強(qiáng)度與其質(zhì)量濃度成正比,由此可對(duì)試樣總碳和無機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定。度成正比,由此可對(duì)試樣總碳和無機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定??偺寂c無機(jī)碳的差值,即為總有機(jī)碳??偺寂c無機(jī)碳的差值,即為總有機(jī)碳。第四節(jié)第四節(jié) 總有機(jī)碳總有機(jī)碳二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法1.燃燒氧化燃燒氧

41、化-非色散紅外法非色散紅外法 直接法測(cè)定總有機(jī)碳的原理是:試樣經(jīng)酸化曝直接法測(cè)定總有機(jī)碳的原理是:試樣經(jīng)酸化曝氣,其中的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳被去除,再將試樣注氣,其中的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳被去除,再將試樣注入高溫燃燒管中,可直接測(cè)定總有機(jī)碳。由于酸化曝氣入高溫燃燒管中,可直接測(cè)定總有機(jī)碳。由于酸化曝氣會(huì)損失可吹掃有機(jī)碳,故測(cè)得總有機(jī)碳值為不可吹掃有會(huì)損失可吹掃有機(jī)碳,故測(cè)得總有機(jī)碳值為不可吹掃有機(jī)碳。機(jī)碳。 燃燒氧化燃燒氧化-非色散紅外法適合地表水,地下水,非色散紅外法適合地表水,地下水,生活污水和工業(yè)廢水中總有機(jī)碳的測(cè)定。生活污水和工業(yè)廢水中總有機(jī)碳的測(cè)定。第四節(jié)第四節(jié) 總有機(jī)碳總有機(jī)碳二二

42、. 測(cè)定方法測(cè)定方法1.燃燒氧化燃燒氧化-非色散紅外法非色散紅外法注意:注意:有機(jī)物在放置過程中易受氧化或微生物分解,所有機(jī)物在放置過程中易受氧化或微生物分解,所以測(cè)定總有機(jī)碳的水樣應(yīng)采集在棕色玻璃瓶中并應(yīng)充滿以測(cè)定總有機(jī)碳的水樣應(yīng)采集在棕色玻璃瓶中并應(yīng)充滿采樣瓶,不留空氣泡。水樣采集后應(yīng)在采樣瓶,不留空氣泡。水樣采集后應(yīng)在24h內(nèi)測(cè)定,內(nèi)測(cè)定,否則應(yīng)加入硫酸將水樣酸化至否則應(yīng)加入硫酸將水樣酸化至pH2,在,在4下可保存下可保存7天。總有機(jī)碳的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是鄰苯二甲酸氫鉀;無機(jī)碳天。總有機(jī)碳的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是鄰苯二甲酸氫鉀;無機(jī)碳的標(biāo)準(zhǔn)物為碳酸鈉,碳酸氫鈉。每一標(biāo)準(zhǔn)濃度至少平行的標(biāo)準(zhǔn)物為碳酸鈉,碳酸氫鈉

43、。每一標(biāo)準(zhǔn)濃度至少平行測(cè)定測(cè)定3次,取平均值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。水樣燃燒后有水蒸次,取平均值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。水樣燃燒后有水蒸氣產(chǎn)生,水蒸氣的紅外吸收光譜較寬且與二氧化碳的吸氣產(chǎn)生,水蒸氣的紅外吸收光譜較寬且與二氧化碳的吸收光譜相重,所以在紅外檢測(cè)器前有無水氯化鈣除水裝收光譜相重,所以在紅外檢測(cè)器前有無水氯化鈣除水裝置,應(yīng)經(jīng)常檢查,及時(shí)更新。置,應(yīng)經(jīng)常檢查,及時(shí)更新。第四節(jié)第四節(jié) 總有機(jī)碳總有機(jī)碳二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法2.有機(jī)碳測(cè)定儀有機(jī)碳測(cè)定儀 向水樣中加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┗蜃贤獯呋蛩畼又屑尤脒m當(dāng)?shù)难趸瘎┗蜃贤獯呋═iO2),將水樣有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,無機(jī)碳經(jīng)),將水樣有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,無機(jī)碳

44、經(jīng)酸化和吹脫而除去,或單獨(dú)測(cè)定。生成的二氧化碳可直酸化和吹脫而除去,或單獨(dú)測(cè)定。生成的二氧化碳可直接測(cè)定,或還原為甲烷后再測(cè)定。接測(cè)定,或還原為甲烷后再測(cè)定。 本法適合測(cè)定生活飲用水和水源水中總有機(jī)碳本法適合測(cè)定生活飲用水和水源水中總有機(jī)碳的測(cè)定。的測(cè)定。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類1 概述概述 酚是羥基直接與芳環(huán)相連的化合物。根據(jù)芳環(huán)酚是羥基直接與芳環(huán)相連的化合物。根據(jù)芳環(huán)上羥基的數(shù)目,酚類可分為一元酚,二元酚和多元上羥基的數(shù)目,酚類可分為一元酚,二元酚和多元酚,其中一元酚最為常見,如苯酚,氯酚等。根據(jù)酚,其中一元酚最為常見,如苯酚,氯酚等。根據(jù)酚的沸點(diǎn),揮發(fā)性以及蒸餾時(shí)能否與水蒸氣一

45、起蒸酚的沸點(diǎn),揮發(fā)性以及蒸餾時(shí)能否與水蒸氣一起蒸出,將酚分為揮發(fā)性酚和不揮發(fā)性酚。揮發(fā)性酚類出,將酚分為揮發(fā)性酚和不揮發(fā)性酚。揮發(fā)性酚類(volatile phenols/volatile phenolic compounds)即蒸餾時(shí)能隨水蒸氣一起揮發(fā)的酚類,)即蒸餾時(shí)能隨水蒸氣一起揮發(fā)的酚類,主要是沸點(diǎn)低于主要是沸點(diǎn)低于230的絕大多數(shù)一元酚,如苯酚,的絕大多數(shù)一元酚,如苯酚,甲酚等,而不能隨水蒸氣揮發(fā)的酚類稱為不揮發(fā)酚甲酚等,而不能隨水蒸氣揮發(fā)的酚類稱為不揮發(fā)酚( involatile phenols),通常沸點(diǎn)高于),通常沸點(diǎn)高于230,如硝基酚,二元酚等。大多數(shù)酚類化合物為無色晶如硝

46、基酚,二元酚等。大多數(shù)酚類化合物為無色晶體,微溶于水,易溶于乙醇等有機(jī)溶劑。體,微溶于水,易溶于乙醇等有機(jī)溶劑。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類1 概述概述 天然水體中一般不應(yīng)含有酚類化合物,水體中天然水體中一般不應(yīng)含有酚類化合物,水體中的酚主要來源于人為污染,如石油精煉,冶金,醫(yī)的酚主要來源于人為污染,如石油精煉,冶金,醫(yī)藥,合成氨,化學(xué)有機(jī)合成工業(yè)等工廠排出的工業(yè)藥,合成氨,化學(xué)有機(jī)合成工業(yè)等工廠排出的工業(yè)廢水。廢水。 酚類化合物屬高毒物質(zhì),其中苯酚的毒性最大。酚類化合物屬高毒物質(zhì),其中苯酚的毒性最大。酚可經(jīng)皮膚,黏膜,呼吸道,消化道等多種途徑進(jìn)酚可經(jīng)皮膚,黏膜,呼吸道,消化道等多種途徑

47、進(jìn)入體內(nèi)。進(jìn)入體內(nèi)的酚與細(xì)胞中的蛋白質(zhì)相互作用,入體內(nèi)。進(jìn)入體內(nèi)的酚與細(xì)胞中的蛋白質(zhì)相互作用,低濃度時(shí)使蛋白質(zhì)變性,高濃度時(shí)使蛋白質(zhì)凝固。低濃度時(shí)使蛋白質(zhì)變性,高濃度時(shí)使蛋白質(zhì)凝固。一般情況下,含酚廢水中苯酚和甲酚的含量最高,一般情況下,含酚廢水中苯酚和甲酚的含量最高,因此環(huán)境監(jiān)測(cè)中常以苯酚和甲酚等揮發(fā)性酚作為污因此環(huán)境監(jiān)測(cè)中常以苯酚和甲酚等揮發(fā)性酚作為污染監(jiān)測(cè)指標(biāo)。染監(jiān)測(cè)指標(biāo)。 揮發(fā)性酚的水樣需用玻璃瓶采集。酚類化合物揮發(fā)性酚的水樣需用玻璃瓶采集。酚類化合物易被生物和化學(xué)氧化,采樣后立即加磷酸酸化水樣易被生物和化學(xué)氧化,采樣后立即加磷酸酸化水樣至至pH4.0,并按,并按1g/L的比例加入硫酸

48、銅以抑制微生的比例加入硫酸銅以抑制微生物對(duì)酚類的氧化,物對(duì)酚類的氧化,4保存,保存,24h內(nèi)測(cè)定。內(nèi)測(cè)定。 第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法揮發(fā)性酚類的測(cè)定方法很多,主要有溴化容量分析法,揮發(fā)性酚類的測(cè)定方法很多,主要有溴化容量分析法,分光光度法和色譜分析法等。分光光度法和色譜分析法等。1.4-氨基安替比林分光光度法氨基安替比林分光光度法在在pH10.00.2介質(zhì)中,在鐵氰化鉀存在下,酚類化介質(zhì)中,在鐵氰化鉀存在下,酚類化合物與合物與4-氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色的安替比林染氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色的安替比林染料,直接比色或經(jīng)三氯甲烷萃取后比色定量。料,直接比色或經(jīng)

49、三氯甲烷萃取后比色定量。用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物從水樣中分離出來,并與用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物從水樣中分離出來,并與干擾物質(zhì)和固定劑分離。量取干擾物質(zhì)和固定劑分離。量取250ml水樣,置于水樣,置于500ml全玻璃蒸餾器中,加全玻璃蒸餾器中,加25ml無酚水和數(shù)粒玻璃無酚水和數(shù)粒玻璃珠,以甲基橙為指示劑,用磷酸溶液調(diào)節(jié)珠,以甲基橙為指示劑,用磷酸溶液調(diào)節(jié)pH。加熱蒸。加熱蒸餾,收集餾出液。餾,收集餾出液。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法根據(jù)水樣的不同,可選擇不同的比色方法。地表水,地根據(jù)水樣的不同,可選擇不同的比色方法。地表水,地下水和飲用水中揮發(fā)性酚類含量較低,

50、宜采用萃取分光下水和飲用水中揮發(fā)性酚類含量較低,宜采用萃取分光光度法;酚類含量較高的工業(yè)廢水和生活污水,宜采用光度法;酚類含量較高的工業(yè)廢水和生活污水,宜采用直接分光光度法。對(duì)于揮發(fā)性酚含量高于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定上限直接分光光度法。對(duì)于揮發(fā)性酚含量高于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定上限的水樣,可適當(dāng)稀釋后進(jìn)行測(cè)定。的水樣,可適當(dāng)稀釋后進(jìn)行測(cè)定。(1)直接分光光度法)直接分光光度法吸取吸取50ml餾出液于餾出液于50ml具塞比色管中,加入具塞比色管中,加入0.5ml氨氨-氯化銨緩存液(氯化銨緩存液(pH=10.7),搖勻。加入),搖勻。加入1.0ml 4-氨基安替比林溶液氨基安替比林溶液1.5ml,混勻,加入,混勻,加入1.0

51、ml鐵氰鐵氰化鉀溶液,充分混勻,密塞,放置化鉀溶液,充分混勻,密塞,放置10分鐘后,用分鐘后,用2cm光程比色皿,以無酚水為參比,在光程比色皿,以無酚水為參比,在30min內(nèi)測(cè)定溶液內(nèi)測(cè)定溶液在在510nm處的吸光度值,標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。處的吸光度值,標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法(2)萃取分光光度法)萃取分光光度法將全部餾出液將全部餾出液250ml轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入500ml分液漏斗中,加入分液漏斗中,加入2.0ml氨氨-氯化銨緩沖液(氯化銨緩沖液(pH=10.7),混勻。再加),混勻。再加1.5ml 4-氨基安替比林溶液,混勻,再加入氨基安替比林溶液,混勻,

52、再加入1.5ml鐵氰化鉀溶液,鐵氰化鉀溶液,充分混勻,密塞,放置充分混勻,密塞,放置10min。加入。加入10.0ml三氯甲三氯甲烷,密塞,振搖烷,密塞,振搖2min,靜置分層后,將三氯甲烷層通,靜置分層后,將三氯甲烷層通過干脫脂棉團(tuán)或?yàn)V紙過濾,棄去最初濾出的萃取液,將過干脫脂棉團(tuán)或?yàn)V紙過濾,棄去最初濾出的萃取液,將剩余的三氯甲烷層直接放入剩余的三氯甲烷層直接放入3cm比色皿中,以三氯甲比色皿中,以三氯甲烷為參比測(cè)量三氯甲烷層烷為參比測(cè)量三氯甲烷層460nm處的吸光度值??瞻滋幍奈舛戎怠?瞻自囼?yàn)應(yīng)與試樣同時(shí)測(cè)定,用純水代替試樣,預(yù)處理后按試驗(yàn)應(yīng)與試樣同時(shí)測(cè)定,用純水代替試樣,預(yù)處理后按同樣步

53、驟測(cè)其吸光度值。同樣步驟測(cè)其吸光度值。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法2. 溴化容量法溴化容量法水中酚與溴反應(yīng)生成三溴酚,并進(jìn)一步生成溴代三溴酚,水中酚與溴反應(yīng)生成三溴酚,并進(jìn)一步生成溴代三溴酚,碘化鉀與剩余的溴作用,釋放出游離碘,同時(shí)與溴代三碘化鉀與剩余的溴作用,釋放出游離碘,同時(shí)與溴代三溴酚反應(yīng)生成三溴酚和游離碘,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液溴酚反應(yīng)生成三溴酚和游離碘,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的游離碘,根據(jù)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度滴定釋放出的游離碘,根據(jù)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和用力,計(jì)算出水樣中揮發(fā)性酚的含量(和用力,計(jì)算出水樣中揮發(fā)性酚的含量(mg/L)。)。K

54、BrO3+5KBr+6HCl 3Br2+6KCl+3H2O 6C6H5OH+3Br2 C6H2Br3OH+3HBr C6H2Br3OH+Br2 C6HBr4OH+HBr Br2+2KI 2KBr+I22C6HBr4OH+2KI 2C6H2Br3OH+2KBr+I2 2Na2S2O3+I2 2NaI+Na2S4O6第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法2. 溴化容量法溴化容量法水樣測(cè)定前要用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物從水樣中蒸水樣測(cè)定前要用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物從水樣中蒸餾出來,操作步驟同餾出來,操作步驟同4-氨基安替比林分光光度法。氨基安替比林分光光度法。本法適用于含高濃度

55、揮發(fā)性酚水樣如工業(yè)廢水。本法適用于含高濃度揮發(fā)性酚水樣如工業(yè)廢水。注意:注意:1)酚的溴化所需的溴,由)酚的溴化所需的溴,由KBrO3-KBr溶液在溶液在酸性條件即時(shí)產(chǎn)生。酸性條件即時(shí)產(chǎn)生。2)樣品測(cè)定時(shí)需嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條)樣品測(cè)定時(shí)需嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件。件。3)不同種類的酚在相同實(shí)驗(yàn)條件下的溴化量不同,)不同種類的酚在相同實(shí)驗(yàn)條件下的溴化量不同,因此結(jié)果只能以相對(duì)的苯酚量來表示。因此結(jié)果只能以相對(duì)的苯酚量來表示。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法3.液液萃取液液萃取-氣相色譜法氣相色譜法在酸性條件下(在酸性條件下(pH2),用二氯甲烷),用二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶乙酸乙酯

56、混合溶劑萃取水樣中的酚類化合物,萃取液濃縮后,采用氣相劑萃取水樣中的酚類化合物,萃取液濃縮后,采用氣相色譜毛細(xì)管色譜柱分離,用氫火焰檢測(cè)器檢測(cè),可得到色譜毛細(xì)管色譜柱分離,用氫火焰檢測(cè)器檢測(cè),可得到不同酚的色譜峰,以色譜保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。不同酚的色譜峰,以色譜保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。1)試樣的制備:地表水和地下水樣品采樣后,加入適量鹽酸溶試樣的制備:地表水和地下水樣品采樣后,加入適量鹽酸溶液將水樣調(diào)節(jié)液將水樣調(diào)節(jié)pH2,搖勻水樣后量取適量水樣倒入分液漏斗中,搖勻水樣后量取適量水樣倒入分液漏斗中,加入氯化鈉固體,振搖溶解后,加入二氯甲烷加入氯化鈉固體,振搖溶解后,加入二氯甲烷/乙酸乙酯

57、混合溶劑,乙酸乙酯混合溶劑,振搖萃取振搖萃取5-10分鐘,靜置分鐘,靜置10分鐘以上,收集有機(jī)相。重復(fù)萃取分鐘以上,收集有機(jī)相。重復(fù)萃取1-2次,合并有機(jī)相。有機(jī)相用無水硫酸鈉脫水,并用適量二氯次,合并有機(jī)相。有機(jī)相用無水硫酸鈉脫水,并用適量二氯甲烷甲烷/乙酸乙酯混合溶劑洗滌無水硫酸鈉,收集有機(jī)相萃取液。乙酸乙酯混合溶劑洗滌無水硫酸鈉,收集有機(jī)相萃取液。第五節(jié)第五節(jié) 揮發(fā)性酚類揮發(fā)性酚類二二. 測(cè)定方法測(cè)定方法2)濃縮:將脫水干燥后的萃取液轉(zhuǎn)移至濃縮瓶,在濃縮:將脫水干燥后的萃取液轉(zhuǎn)移至濃縮瓶,在45以下濃以下濃縮至縮至0.5-1.0ml,加入二氯甲烷,加入二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑乙酸乙酯混

58、合溶劑3.0ml,再,再濃縮定容至濃縮定容至1.0ml。若水樣中酚類濃度較高,可不經(jīng)濃縮直接進(jìn)。若水樣中酚類濃度較高,可不經(jīng)濃縮直接進(jìn)樣或稀釋后進(jìn)樣。樣或稀釋后進(jìn)樣。3)空白試樣的制備:用實(shí)驗(yàn)用水代替實(shí)際樣品,按與試樣的制空白試樣的制備:用實(shí)驗(yàn)用水代替實(shí)際樣品,按與試樣的制備相同步驟制備空白試樣。備相同步驟制備空白試樣。色譜參考條件為:程序升溫:色譜參考條件為:程序升溫:50保持保持5min,以,以6/min升溫升溫至至150,再以,再以20 /min升溫至升溫至280,再以,再以30 /min升升溫至溫至300,保持,保持2min;進(jìn)樣口溫度:;進(jìn)樣口溫度:250;FID檢測(cè)器溫檢測(cè)器溫度:

59、度: 300;載氣流速:;載氣流速:1.5ml/min;氫氣流量:;氫氣流量:40.0ml/min;空氣流量:;空氣流量:450.0ml/min;尾吹氣流量:;尾吹氣流量:30.0ml/min;進(jìn)樣量:;進(jìn)樣量:1.0 l。 該方法適用于地表水,地下水,生活污水和工該方法適用于地表水,地下水,生活污水和工業(yè)廢水中業(yè)廢水中13種酚類化合物的測(cè)定。種酚類化合物的測(cè)定。第六節(jié)第六節(jié) 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑1 概述概述 表面活性劑(表面活性劑(surfactant)是一種能能降低)是一種能能降低水和其他溶液體系表(界)面張力的物質(zhì),具有固水和其他溶液體系表(界)面張力的物質(zhì),具有固定的親水親

60、油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列。降定的親水親油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列。降低表面張力的這一性質(zhì)即是表面活性。表面活性劑低表面張力的這一性質(zhì)即是表面活性。表面活性劑可以分為四類:陰離子表面活性劑,陽離子表面活可以分為四類:陰離子表面活性劑,陽離子表面活性劑,既帶正電又帶負(fù)電荷的稱為兩性表面活性劑性劑,既帶正電又帶負(fù)電荷的稱為兩性表面活性劑以及非離子表面活性劑。以及非離子表面活性劑。 目前我國(guó)生產(chǎn)的表面活性劑主要是日用洗滌劑,目前我國(guó)生產(chǎn)的表面活性劑主要是日用洗滌劑,其組分多數(shù)為陰離子型和非離子型表面活性劑。陰其組分多數(shù)為陰離子型和非離子型表面活性劑。陰離子表面活性劑又分為羧酸鹽型,磺酸鹽型,

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