環(huán)境監(jiān)測實驗室基礎(chǔ)簡化

環(huán)境監(jiān)測實驗室基礎(chǔ)培訓(xùn)教案貴州省環(huán)境監(jiān)測中心站

吳紅

2013年06月

1培訓(xùn)內(nèi)容環(huán)境監(jiān)測分析實驗基本要求環(huán)境監(jiān)測分析操作基本技術(shù)環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證概述環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及原始數(shù)據(jù)的記錄2一、環(huán)境監(jiān)測分析實驗基本要求實驗室環(huán)境1實驗用水2化學(xué)試劑3氣體鋼瓶及其使用4環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)5實驗室安全631、實驗室環(huán)境1實驗樓的選址和朝向：遠(yuǎn)離交通干線、和產(chǎn)生廢氣和煙塵的工廠；遠(yuǎn)離人口稠密的居民區(qū)；主樓宜南北向，使實驗室避免陽光直射防止陽光對儀器和試劑產(chǎn)生不良影響及妨礙實驗人員操作和觀察2實驗樓建筑結(jié)構(gòu)和實驗室設(shè)置：考慮安全、操作方便和避免交叉污染等因素3實驗室室內(nèi)布設(shè)要求：一般化學(xué)分析室和前處理室；大型精密儀器室；天平室4其他要求：溫度、濕度和清潔度有特殊要求的實驗室；分析項目安排避免交叉污染；保持實驗室內(nèi)的清潔等5廢水、廢氣和廢物的處置：酸霧處置前應(yīng)進(jìn)行堿液吸收或噴淋吸收裝置；酸堿廢水應(yīng)中和后排入下水道；劇毒和致癌物質(zhì)應(yīng)作無害化處理或委托有資質(zhì)單位處理42、實驗用水實驗用水的要求實驗用水的制備：蒸餾法、離子交換法、電滲析法、組合法以及特殊要求的實驗用水制備實驗用水的質(zhì)量要求：分為三級實驗用水的貯存：52、實驗用水實驗用水的要求：

通常指用于器皿的最后沖洗，樣品的稀釋和試劑配制，一般指蒸餾水或純水（去離子水）。由于制備不同，其質(zhì)量會有很大差異，從而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。不同的分析目的，對水的質(zhì)量有不同的要求，必須十分注意。在樣品分析時，常常需同時做兩份以純水代替樣品的空白試驗，以估計分析過程中環(huán)境因素、試劑和所用的器皿等對樣品測定的影響。因此，往往通過將所獲得的空白試驗值從樣品測定結(jié)果中扣除，做必要的校正。當(dāng)實驗用水純度不高而含雜質(zhì)時，一方面增加了空白值，使樣品的分析結(jié)果偏低；另一方面，由于分析方法的檢出限常以空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計處理后確定，空白值離散度大，則標(biāo)準(zhǔn)偏差值增大，從而使檢出限偏高。因此，要求實驗用水中不含雜質(zhì)，或所含雜質(zhì)與樣品中濃度相比較必須是可以忽略不計的。綜上所述，保證實驗用水的質(zhì)量是提高分析結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素之一。62、實驗用水實驗用水的質(zhì)量要求必須滿足《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》GB6682-1992要求級別：一級水。用于由嚴(yán)格要求的分析實驗，如HPLC。可通過二級水經(jīng)過石英蒸餾器或離子交換處理后，經(jīng)0.2um微孔濾膜過濾制取，不可儲存二級水。用于無機(jī)痕量分析，如原子吸收、原子熒光、ICP等。二級水可用多次蒸餾或離子交換等方法制取三級水。用于一般化學(xué)分析實驗，但是不包括COD、BOD等的測定。三級水可用蒸餾或離子交換等方法制取72、實驗用水實驗用水的要求：項目一級二級三級pH(25℃)5.0~7.5電導(dǎo)率(25℃)mS/m≤0.01≤0.10≤0.50可氧化物（以O(shè)計）mg/L≤0.08≤0.4吸光度（254nm，1cm光程）≤0.001≤0.01蒸發(fā)殘渣（105±2℃）mg/L≤1.0≤2.0可溶性硅（以SiO2計）mg/L≤0.01≤0.0282、實驗用水特殊要求的實驗用水制備

無氨水：陽離子交換樹脂柱制得去離子水；加硫酸至pH＜2后經(jīng)蒸餾的餾出液無酚水：加氫氧化鈉至pH＞11后經(jīng)蒸餾的餾出液無氧或無二氧化碳水：用純氮通入水中吹氣以去除氧或無二氧化碳制得無金屬離子：亞沸蒸餾器制備不含有機(jī)物水：堿性高錳酸鉀蒸餾，蒸餾過程中保持紅紫色不褪92、實驗用水實驗用水的貯存貯存儀器應(yīng)注意防止溶出物質(zhì)可能的污染。玻璃容器可出現(xiàn)鉀、鈉等離子的溶出物，聚乙烯容器會有微量有機(jī)物溶出，乳膠管會有微量酚類化合物。容器應(yīng)不定期充分洗凈后使用，實驗用水最好現(xiàn)制現(xiàn)用，不宜久貯。新容器在使用前需用HCl(20%)侵泡2~3天后反復(fù)沖洗，并裝滿水侵泡6小時以上。儲存：各級用水均用密閉的專用聚乙烯容器，三級水也可使用密閉的專用的玻璃容器103、化學(xué)試劑試劑的質(zhì)量規(guī)格級別名稱符號標(biāo)簽顏色應(yīng)用范圍一級優(yōu)級純或保證試劑GR綠精密分析研究二級分析純或分析試劑AR紅精密定性、定量分析三級化學(xué)純CP藍(lán)一般分析和教學(xué)四級實驗試劑LR黃或其他顏色一般化學(xué)制備除此,根據(jù)不同要求,還有其他規(guī)格:高純試劑.基準(zhǔn)試劑.PH基準(zhǔn)試劑.色譜純試劑等113、化學(xué)試劑試劑的選用試劑的保管試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和使用試液的保存

123、化學(xué)試劑試劑的選用原則純度與工作要求的關(guān)系。應(yīng)根據(jù)不同的要求選用不同等級的試劑。進(jìn)行同一實驗所用的各種試劑的純度要匹配（包括水和器皿的潔凈程度要匹配）使用不穩(wěn)定試劑時，應(yīng)注意試劑的生產(chǎn)時間和批號、包裝質(zhì)量等，保存時間過長的試劑有時只能降級使用或廢棄。133、化學(xué)試劑強(qiáng)調(diào)

劇毒化學(xué)試劑應(yīng)有專柜儲藏并加鎖，按規(guī)定領(lǐng)用，并有相應(yīng)的領(lǐng)用記錄。存放試劑應(yīng)有專門的處所（儲藏室），宜陰涼、干燥、避光，通風(fēng)良好，防鼠，遠(yuǎn)離火種及熱源。試劑應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理。儲藏試劑的儲藏室應(yīng)定期清潔整理。室內(nèi)應(yīng)排列有序地放置堅固結(jié)實的試劑架和試劑櫥，隔板應(yīng)刷以耐腐蝕油漆。根據(jù)不同的理化性狀，分類存放。儲藏室應(yīng)有一定的安全防護(hù)措施，如滅火器、儲藏箱、儲水桶等，以備急需。試劑的保管143、化學(xué)試劑根據(jù)分析準(zhǔn)確度要求，選用合適的級別。稀釋用的溶劑（水或有機(jī)試劑）的級別應(yīng)與試劑級別相匹配。適量配制，儲存時間不宜過長。普通試劑多為百分濃度，因此可用扭力托盤天平稱量，并用量筒定容，而標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制則需以感量為0.1mg的天平稱量，并用容量瓶定容。注意選擇合適的儲存容器，避免容器對試液的影響（容器的吸附及溶出作用）。試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和使用153、化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和使用直接法：用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級純試劑，按一定要求在烘箱烘一定時間，在感量為0.1mg的天平稱量后，用容量瓶定容。間接法：用基準(zhǔn)試劑或已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定其濃度，必要時稀釋調(diào)整到所需濃度。保存：標(biāo)準(zhǔn)溶液一般保存濃度高的儲備液，使用時再稀釋調(diào)整至所需濃度，使用液不宜長期保存，一次使用為宜。163、化學(xué)試劑試液的保存：諸多因素可影響試液的保存試劑本身的理化性質(zhì)。某些試液本身不穩(wěn)定，但加入保存劑后，穩(wěn)定性大有改善標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的影響。配制用水的純度的影響。保存溫度與使用頻次的影響。配制方法的正確與否，亦是一個因素。根據(jù)計量論證的相關(guān)規(guī)定，試劑應(yīng)存放于試劑瓶內(nèi)，但標(biāo)準(zhǔn)溶液無論是儲備液還是使用液及標(biāo)準(zhǔn)系列，以配制時使用的容量瓶存放為宜，時間不亦過長。試劑標(biāo)簽，應(yīng)包括試劑名稱、濃度、介質(zhì)及配制人和配制時間。173、化學(xué)試劑物質(zhì)的量濃度（摩爾濃度）：單位體積（立方米或升）內(nèi)物質(zhì)的量（以摩爾計），單位是摩爾/米或摩爾/升。質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度（重量百分比濃度）：單位是%（W/W）體積分?jǐn)?shù)濃度（體積百分比濃度）：單位是%（V/V）體積比濃度：由A體積的試劑與B體積的稀釋劑混合而成。以A+B的形式表示濃度的表示方法184、氣體鋼瓶及其使用氣體類別瓶身顏色標(biāo)字顏色字樣腰帶顏色氮?dú)夂邳S氮（N2）棕氧氣天藍(lán)黑氧（O2）氫氣深綠紅氫（H2）紅壓縮空氣黑白壓縮空氣乙炔白紅乙炔（C2H2）綠純氬氣綠綠純氬氣194、氣體鋼瓶及其使用鋼瓶使用注意事項鋼瓶必須定期送有關(guān)部門檢驗，檢驗合格的才能充氣。搬運(yùn)鋼瓶時，要帶好鋼瓶帽和上下兩個橡皮膠圈，輕拿輕放，不可在地上滾動、摔倒或激烈震蕩，以防發(fā)生爆炸。鋼瓶應(yīng)存放在陰涼、干燥及遠(yuǎn)離熱源的地方，通風(fēng)良好，避免明火和陽光暴曬。使用鋼瓶，除二氧化氮、氨氣外，一般要用減壓閥。絕不可將油及脂或其他易燃物、有機(jī)物沾在氧氣鋼瓶上，也不能用棉及麻等物堵漏，以防燃燒引起爆炸。要注意保護(hù)好鋼瓶閥門。儲存可燃性氣體的鋼瓶要有防回火裝置。不得將鋼瓶內(nèi)的氣體全部用完，一定要保留0.05MPa以上的殘余壓力（減壓閥表壓）。一旦發(fā)生閥門漏氣，應(yīng)立即將鋼瓶移至外面，以防在室內(nèi)發(fā)生事故。20標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和質(zhì)控樣品的應(yīng)用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是指一種或多種足夠均勻并很好地確定其特性量值的材料或物質(zhì)，常用作校準(zhǔn)測量儀器、評價測量方法、測定材料量值的測量標(biāo)準(zhǔn)，也作為實驗室和分析人員的分析考核標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)控樣品也就是標(biāo)準(zhǔn)樣品主要用于實驗室內(nèi)部及協(xié)同﹙或所屬﹚實驗室之間的質(zhì)量控制。由標(biāo)準(zhǔn)所或監(jiān)測站質(zhì)量管理部門的獨(dú)立的實驗室進(jìn)行制備，并通過能力驗證后所得。在進(jìn)行質(zhì)控樣品考核分析時，對操作過程必須嚴(yán)格控制，除特殊情況外，必須分析六份以上的平行樣。21

5、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備的復(fù)雜性---制備、樣品定值、均勻性檢驗和穩(wěn)定性檢驗應(yīng)用中應(yīng)注意的問題：---以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測試結(jié)果比對實際樣品時，要考慮兩者之間的差異性；---購買標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時，應(yīng)清楚了解保存條件、使用有效期限、以及其量值特點(diǎn)、化學(xué)組成、最小取樣量和標(biāo)準(zhǔn)值的測定條件等；---必須在測量系統(tǒng)穩(wěn)定、測試條件可控的狀態(tài)下，才可使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；---根據(jù)工作本身對準(zhǔn)確度的要求，選用不同級別的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；---質(zhì)控樣品主要用于實驗室內(nèi)部及協(xié)同（或所屬）實驗室之間的質(zhì)量控制22

6、實驗室安全

（1）防火與防爆——實驗室常用的易燃易爆物——安全防護(hù)措施——實驗室滅火（2）防中毒——化學(xué)毒物——腐蝕性化學(xué)毒物（3）安全用電——電氣設(shè)備安全技術(shù)的基本要求——觸電的預(yù)防與救護(hù)23

6、實驗室安全

（4）常用外傷藥物、器械及敷料——常用外傷藥物——常用器械和敷料（5）實驗室意外事故的處理——化學(xué)燒傷——燙傷——割傷——吸入刺激性氣體或有毒氣體——誤食毒物24二、環(huán)境監(jiān)測分析操作基本技術(shù)1、實驗室各種器皿的選用和洗滌2、容量分析操作技術(shù)251、實驗室各種器皿的選用和洗滌器皿的選用

玻璃器皿、瓷質(zhì)器皿、石英器皿、鉑制器皿鎳器皿、聚四氟乙烯類器皿261、實驗室各種器皿的選用和洗滌玻璃器皿分類：按材質(zhì)和用途不同，通常有硬質(zhì)玻璃、軟質(zhì)玻璃、中性玻璃和其他專用玻璃。使用玻璃器皿的注意事項：玻璃存在著吸附和溶出的性能。堿性溶液可浸蝕器壁，因此堿性溶液不宜久儲或在高溫下較長時間進(jìn)行煮沸。具玻璃塞的玻璃瓶不能儲存堿性溶液，否則可能因化學(xué)反應(yīng)或發(fā)生咬合而無法開啟。玻璃器皿不宜承受劇烈的溫度變化和加熱不均勻現(xiàn)象。不能將玻璃器皿置于馬弗爐中進(jìn)行加熱、灼燒。玻璃器皿不能用于儲放氫氟酸，亦不能作為堿的熔融之用。薄壁器皿不得用于儲藏濃酸。271、實驗室各種器皿的選用和洗滌瓷質(zhì)器皿瓷質(zhì)器皿的耐化學(xué)腐蝕性能較玻璃為強(qiáng)，亦較堅固，具有較小的膨脹系數(shù)，能耐高溫灼燒，至1200℃亦不改變質(zhì)量。使用時應(yīng)注意避免高溫的驟然變化和加熱不均勻現(xiàn)象，以防破裂。蒸發(fā)皿僅用于液體的蒸發(fā)，不宜供灼燒，灼燒應(yīng)使用瓷坩堝，通常溫度不宜超過900℃.281、實驗室各種器皿的選用和洗滌石英器皿石英具有極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕能力，其膨脹系數(shù)極小，因此，即使燒到赤熱的程度，投到冷水中也不會破裂，加熱到1200℃也不會融化。使用時應(yīng)注意石英比玻璃還脆，更易損壞。另外，石英價格高出玻璃許多，應(yīng)謹(jǐn)慎選用。291、實驗室各種器皿的選用和洗滌鉑制器皿鉑坩堝主要用于碳酸鈉或碳酸鉀的熔融及氫氟酸的處理。操作要點(diǎn)：鉑器皿質(zhì)軟，使用時不應(yīng)使其變形或用較硬的器具摩擦邊壁，以防損傷。不應(yīng)與其他金屬接觸。王水或游離鹵素等氧化劑對鉑有侵蝕作用，熱的氧化劑也有類似作用，故都應(yīng)避免與鉑器皿接觸。硫、磷、砷、銻、錫、鉛、汞等都能與鉑發(fā)生反應(yīng)，生存脆性物質(zhì)，故此類物質(zhì)不能在鉑質(zhì)器皿中進(jìn)行處理。碳是對鉑極為有害的物質(zhì)，故進(jìn)行各種有機(jī)物或濾紙等的灼燒時，需先在較低的溫度下，使之灰化或先采取措施除去。長久使用后，鉑器皿常有“重結(jié)晶”現(xiàn)象而失去光澤或損壞，可用滑石粉擦拭。嚴(yán)重污染時，可置硫酸氫鉀于坩堝中，加熱700℃，使熔融，即可去斑點(diǎn)。當(dāng)變形嚴(yán)重或損壞而無法使用，可送有關(guān)單位重新復(fù)制。使用前后均由保管人和使用人共同稱重和簽字。301、實驗室各種器皿的選用和洗滌鎳器皿

鎳在空氣中加熱易被氧化，所以鎳坩堝不能作為沉淀的灼燒和最后稱量用，僅能做一般的熔融處理，其優(yōu)點(diǎn)是對堿性物質(zhì)的抗腐蝕能力極強(qiáng)，并耐高溫，故廣泛用于過氧化鈉或氫氧化鈉的熔融，是目前測定土壤和農(nóng)作物中氟化物的最佳器皿。311、實驗室各種器皿的選用和洗滌聚四氟乙烯類器皿

常用的材質(zhì)有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等。這類材質(zhì)具有絕緣、能耐受撞擊和耐堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，常被用來儲存堿液、氫氟酸等試劑以及作為某些項目測定時采集水樣用的容器。321、實驗室各種器皿的選用和洗滌器皿的洗滌＊一般洗滌方法＊鉻酸洗液洗滌法＊酸類洗滌法＊堿類洗滌法＊有機(jī)溶劑洗滌法＊水蒸氣洗滌法331、實驗室各種器皿的選用和洗滌儀器的干燥控干：倒置滴水架上晾干烘干：110~120℃烘箱烤1小時。注意：量器不能烘干。吹干：急待使用可用電吹風(fēng)吹干。玻璃儀器的存放移液管可置于有蓋的搪瓷盤中，墊以清潔的濾紙。滴定管可倒置于滴定架上，加罩防塵。比色皿應(yīng)放在專用盒內(nèi)。比色管可倒置于比色管架上。有磨口塞的要襯紙加塞保存。凡有配套塞、蓋的玻璃儀器必須保持原裝配套，不得拆散使用和存放。34二、環(huán)境監(jiān)測分析操作基本技術(shù)分析實驗從分析任務(wù)分類：化學(xué)分析定性分析（含何種元素，何種官能團(tuán)）定量分析（含量）結(jié)構(gòu)分析（形態(tài)分析，立體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)與活性）35

1、電化學(xué)分析2、光化學(xué)分析3、色譜分析4、波譜分析1、重量分析2、容量分析（各種滴定分析）二、環(huán)境監(jiān)測分析操作基本技術(shù)化學(xué)分析儀器分析按分析方法分類：362、容量分析操作技術(shù)2.1玻璃量器常用術(shù)語

（1）量出式量器與量入式量器。（2）等待時間。（3）流出時間。（4）容量允差。（5）量器的等級和公差

對玻璃量器的流出時間及容量允差參照標(biāo)準(zhǔn)JJG-2006常用玻璃量器的檢定規(guī)程中有詳細(xì)的規(guī)定。372、吸量、定容和滴定操作2.1玻璃量器常用術(shù)語

382、吸量、定容和滴定操作2.2量器的校準(zhǔn)

實驗室內(nèi)對玻璃量器進(jìn)行容量檢定時通常使用衡量法。

校準(zhǔn)方法：校準(zhǔn)容量時，先對量器的某一容量標(biāo)線內(nèi)所容納或放出的水進(jìn)行稱量，在查出該溫度下水的密度將質(zhì)量換算為體積。Vt=Wt/dt

392、吸量、定容和滴定操作

量器的準(zhǔn)確度等級和技術(shù)要求量器中滴定管、吸管和容量瓶分為A級、B級，量筒、量杯不分級。不同種類、不同等級和不同容量的量器，其流出時間、等待時間和容量允差不同。量器作容量檢定時，對等待時間有不同要求。如滴定管，充水至最高標(biāo)線以上約幾毫米處，慢慢調(diào)至零位，完全開啟活塞，當(dāng)液面降至距被檢分度線上約5mm處時，等待30s；對于無規(guī)定等待時間的完全流出式的分度吸管，液體自由流下，至確定彎月面已到流液口靜置后，將吸管脫離接受容器；對于吹出式吸管，當(dāng)水流至口端不流時，隨即將口端殘留液吹出；而單標(biāo)線吸管，當(dāng)水自最高標(biāo)線排至流液口后，約等3s后移開，這一檢定方法亦應(yīng)作為量取液體時的操作要求。402、吸量、定容和滴定操作2.2量器的校準(zhǔn)2.2.1滴定管的校準(zhǔn)

（1）活塞密合性檢查（2）液面觀察（3）校準(zhǔn)操作

2.2.2移液管的校準(zhǔn)2.2.3量瓶的校準(zhǔn)412、吸量、定容和滴定操作2.3滴定管及滴定操作

2.3.1分類

★滴定管按功能分：——酸式滴定管——堿式滴定管——自動滴定管

★按容積分：50ml；25ml；10ml;2ml。422、吸量、定容和滴定操作2.3滴定管及滴定操作

2.3.2滴定操作（1）滴定前的準(zhǔn)備：（2）滴定：

★持滴定管的姿勢：★滴定操作：★讀數(shù)時：（3）滴定后的處理：

432、吸量、定容和滴定操作2.4吸量及吸量操作

★當(dāng)要準(zhǔn)確定量移取液體時，通常使用單標(biāo)線吸管或分度吸管。

★選用時應(yīng)綜合考慮吸量的準(zhǔn)確度要求和工作效率。442、吸量、定容和滴定操作2.4吸量及吸量操作

吸量操作的主要步驟：（1）移取前，潤洗（2）移取時，掌握管尖插入液面的深度（3）定容時，視線位置，吸管垂直（4）轉(zhuǎn)移時，掌握吸管與受器的位置（5）待液體排完后，等待約3s后，移出吸管。（6）吸管使用結(jié)束后，及時沖洗（7）吸管的日常保存452、吸量、定容和滴定操作2.4容量瓶及其使用

★容量瓶通常用來將準(zhǔn)確稱量的物質(zhì)溶于溶劑使之配制成一定體積的溶液，或?qū)馊芤合♂尦梢欢w積的稀溶液。配制溶液時★定容時注意事項：定容時搖勻時★作為定容量器，不宜長期存放溶液?！餆崛芤盒枥鋮s至室溫后，才能稀釋并調(diào)定液面。★容量瓶如長期不用，需用紙片夾在口塞之間，以免口塞粘住。462、吸量、定容和滴定操作2.5量器使用注意事項

★量器內(nèi)壁的潔凈程度，直接影響到量器的容積?！锪科髟谇逑春髴?yīng)在常溫下控干，不宜加溫烘烤干燥?！餄崈舾稍锏牧科髟诜胖靡欢螘r間后，有時亦會出現(xiàn)掛水珠現(xiàn)象，使用時應(yīng)加以注意?！锏味ü艿幕钊腿萘科康娜拥拿芎铣潭戎苯佑绊懥科鞯娜萘浚仨氃谑褂们白屑?xì)檢查，注意配套使用?！锪科鬟x用恰當(dāng)，可以減少量器本身帶來的誤差?！锸褂米詣佣阄坏味ü軕?yīng)注意，自動定零位滴定管的零位誤差已包括在容量允差之內(nèi)，即使液面未停在零刻度線上，亦不必將液面調(diào)到零位。47二、環(huán)境監(jiān)測分析操作基本技術(shù)樣品分析操作基本技術(shù)萃取、蒸餾、消解、加熱、蒸發(fā)、干燥、灼燒、過濾、結(jié)晶、離子交換、粉碎、研磨和過篩、冷卻、層析分離、沉淀、離心分離等48COD、BOD5和DO的測定技術(shù)COD、BOD5和DO的關(guān)系COD、BOD5和DO通常稱為“三氧”，三者之間有一定的相關(guān)關(guān)系：如果一個水樣的COD和BOD5較高，DO肯定很低；如果水樣BOD5高，COD肯定也高，DO肯定較低；如果水樣的COD很高，DO肯定很低，但BOD5難以判斷，因為可被重鉻酸鉀或高錳酸鉀氧化的污染物不一定100%可生化降解。49COD、BOD和DO的測定技術(shù)BOD的測定技術(shù)BOD5也叫五日生化耗氧量。測定BOD5的經(jīng)典方法是稀釋接種法，稀釋倍數(shù)的確定是該方法的關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過實驗證明稀釋倍數(shù)越高，BOD5結(jié)果往往偏高。原因主要是水體一經(jīng)稀釋，其生態(tài)就發(fā)生改變，稀釋倍數(shù)越高，水體中溶解氧就高，水體中生態(tài)結(jié)構(gòu)改變就越大，微生物生存繁殖空間也就越大，BOD5偏離真值越大。下面幾種措施可使測定結(jié)果更接近水樣BOD5值：一般情況下未受嚴(yán)重污染的地表水樣，可不用稀釋直接測定BOD5。當(dāng)現(xiàn)場測定水樣＜4mg/L時，應(yīng)將水樣稀釋后測定；但富營養(yǎng)化的湖泊和水庫水雖然DO＞4mg/L，這不能代表水質(zhì)的真實情況，也應(yīng)稀釋后測定。稀釋倍數(shù)應(yīng)盡可能減小，如0.5倍、1.0倍、2.0倍等，只有當(dāng)水樣渾濁或有異味、污染較重的水樣才使用2.0以上的稀釋倍數(shù)。使用微生物傳感器測定法。50COD、BOD5和DO的測定技術(shù)COD測定技術(shù)用GB11914-89回流2h的標(biāo)準(zhǔn)方法測定CODcr時，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加入硫酸，因為硫酸的濃度影響水樣的回流溫度，標(biāo)準(zhǔn)溫度是145~148℃。加入硫酸的方法很重要，必須從冷凝管上方緩緩加入；冷卻水的溫度也很重要，用手觸摸時不能有溫感，如果前面兩個條件達(dá)不到，水樣中VOC會揮發(fā)掉，使測定結(jié)果偏低。水樣回流消解完后，應(yīng)在冷凝管下自然冷卻到室溫，加純水時也應(yīng)從冷凝管上方緩緩加入，以便將附著在管壁內(nèi)的VOC沖到試液中。CODcr測定誤差的主要來源是水樣中SS的影響。因此污水必須測定含懸浮物與原始水樣。COD和BOD的實驗用水應(yīng)該是在潔凈的實驗室制備的新鮮蒸餾水，并用玻璃磨口瓶承接和盛裝。51環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證概述質(zhì)量保證目的：準(zhǔn)確性、精密性、代表性、可比性和完整性準(zhǔn)確性：測量結(jié)果與客觀環(huán)境的接近程度。精密性：測量結(jié)果具有良好的平行性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。代表性：在代表性的時間、地點(diǎn)，根據(jù)確定的目的獲得的典型環(huán)境數(shù)據(jù)的特性?？杀刃裕翰蓸印⒈O(jiān)測全過程可比，國際間、行業(yè)間、實驗室間數(shù)據(jù)可比完整性：指按預(yù)期的計劃取得的系統(tǒng)的、周期性的或連續(xù)的環(huán)境數(shù)據(jù)的特性。52質(zhì)量保證內(nèi)容：包括采樣、運(yùn)輸、貯存、樣品預(yù)處理、實驗室供應(yīng)，儀器設(shè)備、器皿的選擇和校準(zhǔn)，試劑、溶劑和基準(zhǔn)物質(zhì)的選用，統(tǒng)一測量方法，質(zhì)量控制程序，數(shù)據(jù)的記錄和整理，各類人員的要求和技術(shù)培訓(xùn)，實驗室的清潔度和安全以及編寫有關(guān)的文件、指南和手冊等。53質(zhì)量保證系統(tǒng)質(zhì)量傳遞子系統(tǒng)質(zhì)量控制子系統(tǒng)質(zhì)量保證措施子系統(tǒng)室間性能研究準(zhǔn)確性精密性代表性可比性統(tǒng)一分析條件統(tǒng)一分析方法分析考核樣品評定實驗室誤差完整性采樣預(yù)處理稱樣消化或提取定容測定數(shù)據(jù)審核檢驗分析方法校正標(biāo)準(zhǔn)曲線加標(biāo)回收試驗分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)平行測定重復(fù)測定質(zhì)控樣測密碼樣、外檢室外采樣室內(nèi)采樣54環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制是環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證的一部分實驗室內(nèi)質(zhì)量控制：實驗室內(nèi)部對分析質(zhì)量進(jìn)行控制的過程。包括空白試驗、校準(zhǔn)曲線核查、儀器設(shè)備的定期標(biāo)定、平行樣分析、加標(biāo)樣分析、密碼樣品分析、編制質(zhì)量控制圖實驗室間質(zhì)量控制：由外部有工作經(jīng)驗和技術(shù)水平的第三方或技術(shù)組織(如實驗室認(rèn)證管理機(jī)構(gòu)、上級監(jiān)測機(jī)構(gòu))，通過發(fā)放考核樣品等方式，對各實驗室報出合格分析結(jié)果的綜合能力、數(shù)據(jù)的可比性和系統(tǒng)誤差作出評價的55質(zhì)量保證系統(tǒng)控制要點(diǎn)56

三、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的誤差檢驗和數(shù)據(jù)處理

1、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免2、有效數(shù)字和數(shù)值計算3、原始數(shù)據(jù)記錄的填寫571、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免誤差系統(tǒng)誤差偶然誤差過失誤差581、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免1.1系統(tǒng)誤差

是指在一定條件下，由于某些固定的原因所引起的誤差。又稱為可測誤差。(1)特點(diǎn)

a.對分析結(jié)果的影響比較恒定；b.在同一條件下，重復(fù)測定，重復(fù)出現(xiàn)；c.影響準(zhǔn)確度，不影響精密度；d.可以消除。

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1.1系統(tǒng)誤差(2)產(chǎn)生的原因

a.方法誤差——選擇的方法不夠完善例：重量分析中沉淀的溶解損失；滴定分析中指示劑選擇不當(dāng)b.儀器誤差——儀器本身的缺陷例：天平兩臂不等，砝碼未校正；滴定管，容量瓶未校正。c.試劑誤差——所用試劑有雜質(zhì)例：蒸餾水不合格；試劑純度不夠(含待測組份或干擾離子)。d.主觀誤差——操作人員主觀因素造成例：對指示劑顏色辨別偏深或偏淺；滴定管讀數(shù)不準(zhǔn)。e.環(huán)境誤差——由測量時環(huán)境因素的顯著改變例：室溫的明顯變化

1、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免601.2偶然誤差是由于偶然的因素所造成的誤差，又稱不可測誤差。(1)特點(diǎn)

a.不恒定b.難以校正c.服從正態(tài)分布(統(tǒng)計規(guī)律)(2)產(chǎn)生的原因a.偶然因素b.滴定管讀數(shù)1、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免611.3過失誤差

也是指粗差。是由于實驗人員的粗心、不遵守操作規(guī)程引起的操作上的錯誤。例如，器皿洗滌不干凈、加錯試劑、砝碼看錯、滴定管刻度讀錯、溶液的濺失以及記錄和計算錯誤等。這些過失會使分析結(jié)果嚴(yán)重的不精確也不準(zhǔn)確。過失誤差一經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須及時糾正。1、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免621.4誤差的減免（1）系統(tǒng)誤差的減免(1)方法誤差——采用標(biāo)準(zhǔn)方法,對比實驗(2)儀器誤差——校正儀器(3)試劑誤差——作空白實驗（4）主觀誤差——加強(qiáng)實驗人員的基本工訓(xùn)練（2）偶然誤差的減免——增加平行測定的次數(shù)（3）過失誤差的減免——嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，改進(jìn)和提高分析人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作責(zé)任感，不斷提高其理論和技術(shù)水平。1、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免632.3、準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系

精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件；精密度高不一定準(zhǔn)確度高；兩者的差別主要是由于系統(tǒng)誤差的存在。

2、準(zhǔn)確度和精密度644.1有效數(shù)字1．實驗過程中常遇到的兩類數(shù)字（1）數(shù)目：如測定次數(shù)；倍數(shù)；系數(shù)；分?jǐn)?shù)（2）測量值或計算值。數(shù)據(jù)的位數(shù)與測定準(zhǔn)確度有關(guān)。記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小，而且要正確地反映測量的精確程度。結(jié)果絕對偏差相對偏差有效數(shù)字位數(shù)0.51800±0.00001±0.002%50.5180±0.0001±0.02%40.518±0.001±0.2%34、有效數(shù)字和數(shù)值計算654.1有效數(shù)字2、有效數(shù)字的位數(shù)

（1）數(shù)據(jù)中零的作用：數(shù)字零在數(shù)據(jù)中具有雙重作用：a、作普通數(shù)字用，如0.51804位有效數(shù)字5.180X10－1b、作定位用：如0.05183位有效數(shù)字5.18X10－2（2）含有對數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)的確定，取決于小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)。（3）百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)的有效數(shù)字的位數(shù)，取決于小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)。(4)對于計算公式中所含的自然數(shù)，如測定次數(shù)、化學(xué)反應(yīng)計量系數(shù)等，均不是測量所得，可視為有足夠多的有效數(shù)字。（5）在進(jìn)行單位換算時，有效數(shù)字的位數(shù)不能改變。（6）表示誤差時，一般只需取一位有效數(shù)字，最多取兩位。4、有效數(shù)字和數(shù)值計算664.2數(shù)值修約規(guī)則1、確定修約位數(shù)的表達(dá)方式

（1）指定數(shù)位（2）指定將數(shù)值修約成n位有效位數(shù)2、進(jìn)舍規(guī)則修約順口溜：

四要舍，六要入五后有數(shù)則進(jìn)一五后無數(shù)看前方：前為奇數(shù)須進(jìn)一，前為偶數(shù)要舍去不論舍棄多少位，必須一次修約完

示例：4.813~4.814.817~4.824.8151~4.824.81503~4.824.835~4.844.805~4.804.8546~4.854、有效數(shù)字和數(shù)值計算674.2記數(shù)規(guī)則（1）記錄測量數(shù)據(jù)時，只保留一位不確定數(shù)字。當(dāng)用合格的計量器具稱量物質(zhì)或量取溶液時，有效數(shù)字可以記錄到其最小分支，最多保留一位不確定數(shù)字。例：分析天平（萬分之一）取4位有效數(shù)字（2）表示精密度通常只取一位有效數(shù)字，測定次數(shù)很多時，方可取兩位有效數(shù)字。（3）在數(shù)值計算中，當(dāng)有效數(shù)字位數(shù)確定后，其余數(shù)字應(yīng)按修約規(guī)則一律舍去。（4）在數(shù)值計算中，某些倍數(shù)、分?jǐn)?shù)，不連續(xù)物理量的數(shù)目，以及不經(jīng)測量而完全根據(jù)理論計算或定義得到的數(shù)值，其有效數(shù)字的位數(shù)可視為無限。（5）測量結(jié)果的有效數(shù)字所能達(dá)到的數(shù)位不能低于方法檢出限的有效數(shù)字所能達(dá)到的數(shù)位。4、有效數(shù)字和數(shù)值計算684.3近似計算規(guī)則

對測量數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算時，每個測量值的準(zhǔn)確程度不一定完全相同，必須按有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行。1、加減法

結(jié)果的位數(shù)應(yīng)以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少即絕對誤差最大的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，將其他數(shù)據(jù)按數(shù)字修約規(guī)則修約多