環(huán)境監(jiān)測24課件

1、環(huán)境監(jiān)測主講：慕慶峰水質(zhì)監(jiān)測與分析非金屬的監(jiān)測酸堿的質(zhì)子理論 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，在化學(xué)反應(yīng)中，凡是能給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì)叫做酸，凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)叫做堿。 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，酸和堿是同時存在且可以相互轉(zhuǎn)化的。酸和堿是一種相對的概念，一種物質(zhì)是酸還是堿要看它在反應(yīng)中所起的作用。水的pH值pH值的概念 pH值是水溶液中氫離子活度（aH+）的負(fù)對數(shù)，即 pH = - log aH+ 如果忽略離子強(qiáng)度的影響，用氫離子濃度表示活度時，則有 pH = - log H+水的pH值pH值測定的環(huán)境意義 pH值表示水的酸堿性的強(qiáng)弱，是最常用和最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一。pH值的測定 （1）比色法 （2）玻璃電極法氰

2、化物 氰化物是分子結(jié)構(gòu)中含有氰基（CN）的一類物質(zhì)的總稱，包括無機(jī)氰和有機(jī)腈。 無機(jī)氰化物 簡單氰化物 絡(luò)合氰化物 氰化物來源： 天然水中一般不含氰化物，水中氰化物的主要來源為電鍍、焦化、選礦、洗印、石油化工、有機(jī)玻璃制造、農(nóng)藥等工業(yè)廢水的排放。（1）樣品預(yù)蒸餾測定簡單氰化物時： 在水樣中加入酒石酸和硝酸鋅，在pH 4 的條件下加熱蒸餾，將所有簡單氰化物和部分絡(luò)合氰化物（如鋅氰絡(luò)合物）轉(zhuǎn)變?yōu)镠CN蒸出，用NaOH溶液吸收待測。 該法可測得全部簡單氰化物和部分絡(luò)合氰化物。測定總氰化物時： 向水樣中加入磷酸和EDTA，在pH2條件下加熱蒸餾。利用EDTA與金屬離子絡(luò)合能力比CN與金屬離子絡(luò)合能力強(qiáng)

3、的特點(diǎn)，使絡(luò)合物中的CN離解出來，并在磷酸酸化的情況下以HCN形式蒸餾出來，用NaOH溶液吸收待測。 該法可測得全部簡單氰化物和絕大部分絡(luò)合氰化物。（2）氰化物測定 硝酸銀滴定法： 氰化物含量1mg/L （GB 7484-87） （以CN計） 異煙酸吡唑啉酮光度法：氰化物含量1mg/L （GB 7484-87） 吡啶巴比妥酸光度法: 氰化物含量1mg/L （GB 7484-87）異煙酸吡唑啉酮光度法 在中性條件下，預(yù)蒸餾收集液中的氰離子與氯胺T試劑反應(yīng)生成氯化氰（CNCl），氯化氰與加入的異煙酸作用，經(jīng)水解后生成戊稀二醛，其與吡唑啉酮縮合生成藍(lán)色染料，其色度與氰化物的含量成正比，在638 nm

4、波長下，進(jìn)行吸光度測定，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。 該法的測定范圍是0.0040.25 mg/L，適用于飲用水、地面水、生活污水和工業(yè)廢水中氰化物的測定。顯色反應(yīng)如下： 吡啶巴比妥酸光度法 在中性條件下，預(yù)蒸餾收集液中的氰離子與氯胺T反應(yīng)生成氯化氰，氯化氰與吡啶反應(yīng)生成戊稀二醛，戊稀二醛再與兩個巴比妥酸分子縮合生成紅紫色染料，在波長580 nm處進(jìn)行吸光度測定，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。 該法的測定范圍是0.0020.45 mg/L，適用于飲用水、地面水、生活污水和工業(yè)廢水中氰化物的測定。 氮的分類與循環(huán)水中的含氮化合物的測定水中含氮化合物測定的環(huán)境意義可以反映水體受污染的程度與進(jìn)程水體的富營養(yǎng)化水處理的成本

5、生物毒性各種含氮化合物測定方法-氨氮 水中氨氮的來源及存在形式。 氨氮的測定方法有納氏試劑比色法（GB 7479-87）、水楊酸分光光度法（GB 7478-87）、蒸餾-滴定法（GB 7481-87）和電極法等，測試結(jié)果均以N的mg/L計。由于水樣的顏色、渾濁能影響測試結(jié)果，一般要求在測定之前采用一定的預(yù)處理手段（絮凝沉淀、蒸餾等）。 納氏試劑光度法 將納氏試劑（碘化汞和碘化鉀的強(qiáng)堿溶液）加入水樣中，與氨反應(yīng)生成黃棕色膠態(tài)化合物，在波長410-425nm處進(jìn)行比色測定。反應(yīng)式： 2K2HgI4NH33KOH NH2Hg2IO7KI2H2O 該法的測定下限為0.025mg/L，測定上限為2mg/

6、L，適用于各種水樣中氨氮的測定。 水楊酸-次氯酸鹽分光光度法（697nm)亞硝酸鹽氮 水中亞硝酸鹽氮的來源。 亞硝酸鹽的測定方法主要有N(1-萘基)乙二胺比色法（GB 13580.7-92）、萘胺比色法（GB 13589.5-92）和分光光度法（GB 7493-87）、離子色譜法等。 N(1-萘基)乙二胺比色法（540nm)在酸性溶液中，NO2與對氨基苯磺酰胺生成重氮鹽：重氮鹽與N-（1-萘基）-乙二胺偶聯(lián)生成紅色染料： （紅色染料）-萘胺比色法（補(bǔ)充) 在酸性溶液中，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，然后再與萘胺發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成紅色偶氮染料，在波長520 nm處比色定量。硝酸鹽氮水中硝酸

7、鹽氮的來源。 硝酸鹽氮的測定方法主要有酚二磺酸光度法（GB 740-87）、鎘柱還原法、紫外分光光度法、離子色譜法和電極流動法等。酚二磺酸光度法硝酸鹽在無水條件下與酚二磺酸反應(yīng)，生成硝基二磺酸酚，后在堿性水溶液中生成黃色的硝基酚二磺酸三鉀鹽。在410 nm波長處測其吸光度，并與標(biāo)準(zhǔn)溶液比色定量測定。該法測定的濃度范圍為0.022.0 mg/L，顯色穩(wěn)定。氯離子干擾較大，可在比色之前在水樣中滴加硫酸銀溶液，使氯化物生成沉淀，過濾除去。紫外分光光度法水樣經(jīng)預(yù)處理后，先在波長220 nm處測一次吸光度，此時，硝酸鹽和溶解有機(jī)物均有吸收。再在波長275 nm處測一次吸光度，此時有機(jī)物有吸收而硝酸鹽無吸

8、收。根據(jù)兩次吸光度和實(shí)踐，引入吸光度的經(jīng)驗(yàn)校正值A(chǔ)校，進(jìn)行定量測定。經(jīng)驗(yàn)校正值為：A靜A220 A校 A220 2A275式中，A220 220 nm波長處測得的吸光度；A275 275 nm波長處測得的吸光度。凱氏氮 凱氏氮是指以凱氏（Kjeldahl）法測得的含氮量，包括氨氮和在此條件下能被轉(zhuǎn)化為銨鹽而測定的有機(jī)氮化合物。 在測定凱氏氮和氨氮之后，其差值即為有機(jī)氮。生活污水和食品、生物制品和制革等工業(yè)廢水中常含較多的有機(jī)氮化合物，并以蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物（多肽和氨基酸）為主。凱氏氮的測定（1）水樣消解 水樣中加入硫酸，以硫酸鉀和硫酸汞為催化劑，加熱消解，使水樣中的有機(jī)氮、氨氮都轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟滗@

9、。消解時可加入適量的硫酸鉀以提高消解速度；并可加入硫酸銅以縮短消解時間。若以NH2CH2COOH為代表，反應(yīng)式如下：凱氏氮的測定（2）蒸餾 消解后的溶液在堿性條件下可蒸餾出氨，用硼酸溶液吸收。反應(yīng)式為：凱氏氮的測定（3）測定 可根據(jù)水樣的具體情況，選用納氏試劑光度法或滴定法測定其含量。該法所測得的有機(jī)氮化合物為蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、尿素等，不包括疊氮、聯(lián)氮、偶氮、硝基氮等物質(zhì)。 若將水樣先行蒸餾除去氨氮，再按凱氏法進(jìn)行測定，可直接測得有機(jī)氮化合物總氮 測試方法有過硫酸鉀氧化紫外分光光度法（GB-）和加和法（凱氏氮、硝態(tài)氮）兩種。 過硫酸鉀氧化紫外分光光度法 測定原理：在120124的堿性介質(zhì)條件下，用過硫酸鉀做氧化劑，不僅可以將水中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時可以將大部分有機(jī)氮化合物氧化為硝酸鹽。然后用紫外分光光度法（410nm）