生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)第二章水和廢水監(jiān)測(cè)節(jié)

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)第二章水和廢水監(jiān)測(cè)節(jié)第1頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一重金屬污染事件頻繁發(fā)生，危害嚴(yán)重，

很難治理湘江流域重金屬污染第2頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一一、鎘、鉛等金屬的毒性、來源及測(cè)定方法1、毒性鋁過量攝入干擾磷代謝，抑制胃蛋白酶活性汞劇毒。慢性多見，以精神-神經(jīng)異常、齒齦炎、震顫為主要癥狀。鎘在肝、腎等器官中蓄積，臟器損害；骨質(zhì)疏松；癌癥鉛生物體內(nèi)蓄積；貧血；神經(jīng)機(jī)能失調(diào)；腎損傷鉻人體：六價(jià)鉻毒性大，體內(nèi)蓄積，致癌；魚：三價(jià)鉻毒性大砷三價(jià)砷化合物劇毒，人體內(nèi)蓄積，急慢性毒性銅銅離子（亞銅離子）對(duì)水生生物毒害大鋅對(duì)水生生物影響大第3頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一2、來源鋁冶金、石油加工、造紙、罐頭和耐火材料、木材加工等汞金屬冶煉、儀器儀表、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水鎘電鍍、冶煉、采礦、顏料、電池鉛電鍍、冶煉、五金、涂料、蓄電池、機(jī)械鉻鉻礦石加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染砷冶金、采礦、化工、化學(xué)制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、玻璃、制革銅電鍍、五金、采礦、石油化工、化學(xué)鋅電鍍、冶金、顏料、化工第4頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一3、測(cè)定方法電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES/OES）分光光度法（Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、As）第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定原子吸收分光光度法（原子吸收法、原子吸收光譜法）微機(jī)極譜法、陽極溶出伏安法原子熒光法第5頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一二、鋁的測(cè)定ICP-AES/OES

間接火焰原子吸收法

分光光度法

（一）電感耦合等離子體（原子）發(fā)射光譜法

（ICP-AES/OES）

準(zhǔn)確度和精密度高、檢出限低、測(cè)定快速、線性范圍寬、可同時(shí)測(cè)多種元素。第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定第6頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一ICP-MSICP-OES第7頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一主要部分：1.高頻發(fā)生器同電磁感應(yīng)圈一起提供電磁能量2.等離子體炬管

三層同心石英玻璃管；載氣、冷卻氣、輔助氣；等離子體焰炬；原子化、電離、激發(fā)3.試樣霧化器4.光譜系統(tǒng)

透鏡、光柵；將特征光按波長分離1.結(jié)構(gòu)示意圖第8頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一2、方法原理電感耦合等離子體焰炬溫度可達(dá)6000~8000K，當(dāng)試樣由進(jìn)樣器引入霧化器，并被氬載氣帶入焰炬時(shí)，則試樣中組分被原子化、電離、激發(fā)，以光的形式發(fā)射出能量。不同元素的原子在激發(fā)或電離時(shí)，發(fā)射不同波長的特征光譜，可進(jìn)行定性分析；元素的含量不同時(shí)，發(fā)射特征光的強(qiáng)弱也不同，可進(jìn)行定量分析，關(guān)系式為：I=aCbI—發(fā)射特征譜線的強(qiáng)度C—被測(cè)元素的濃度a—與試樣組成、形態(tài)及測(cè)定條件等有關(guān)的系數(shù)b—自吸系數(shù)，b≤1第9頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一1）當(dāng)高頻發(fā)生器接通電源后，高頻電流I通過感應(yīng)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)(綠色)。2）開始時(shí)，管內(nèi)為Ar氣，不導(dǎo)電，需要用高壓電火花觸發(fā)，使氣體電離后，在高頻交流電場(chǎng)的作用下，帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)，碰撞，形成“雪崩”式放電，產(chǎn)生等離子體氣流。3）在垂直于磁場(chǎng)方向?qū)a(chǎn)生感應(yīng)電流（渦電流，粉色），其電阻很小，電流很大(數(shù)百安)，產(chǎn)生高溫。又將氣體加熱、電離，在管口形成穩(wěn)定的等離子體焰炬。3.

焰炬形成原理第10頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一4.工作流程第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定試樣霧化器焰炬氬載氣原子化電離激發(fā)發(fā)出特征光譜不同波長定性特征光強(qiáng)弱定量I=aCbI—發(fā)射特征譜線的強(qiáng)度C—被測(cè)元素的濃度a—與試樣組成、形態(tài)及測(cè)定條件等有關(guān)的系數(shù)b—自吸系數(shù)，b≤1第11頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一5、測(cè)定要點(diǎn)（1）水樣預(yù)處理：測(cè)定溶解態(tài)元素，采樣后立即用0.45um濾膜過濾，取所需體積濾液，加入硝酸消解。測(cè)定元素總量，取所需體積均勻水樣，用硝酸消解。消解好后，均需定容至原取樣體積，并使溶液保持5%的硝酸酸度。（2）配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣空白溶液。（3）測(cè)量：調(diào)節(jié)好儀器工作參數(shù)，選兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行兩點(diǎn)校正后，依次將空白溶液、水樣噴入ICP焰測(cè)定，扣除空白值后的元素測(cè)定值即為水樣中該元素的濃度。第12頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一ICP發(fā)射光譜中，元素譜線干擾情況第13頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（二）間接火焰原子吸收法測(cè)鋁

PH=4.0~5.0，乙酸-乙酸鈉

PAN—α-吡啶基-β-偶氮萘酚

EDTA—乙二胺四乙酸

將Cu(П)-PNA用氯仿萃取后，用原子分光光度法測(cè)定剩余Cu(П)–EDTA的量。適用于地表水、地下水、飲用水及污染較輕的廢水測(cè)定。第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定Cu(П)-EDTA+PAN+AlCu(П)-PNA+Al(Ш)–EDTA3+第14頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一二、汞

毒性來源（一）雙硫腙分光光度法

第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定橙色螯合物無機(jī)汞有機(jī)汞二價(jià)汞高錳酸解+過硫酸鉀95℃酸性介質(zhì)Hg2+雙硫腙鹽酸羥胺（還原劑）CH3Cl3/CCl4堿液洗去雙硫腙485nmA標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量第15頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一測(cè)定要點(diǎn)1.鹽酸氫胺不能過量；2.試劑純度要求高；3.有色螯合物對(duì)光敏感:避光或半暗示操作；4.注意銅離子的干擾；5.有毒物質(zhì)的回收：汞、有機(jī)相第16頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一冷原子吸收測(cè)汞儀（二）冷原子吸收法第17頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一冷原子吸收測(cè)汞儀結(jié)構(gòu)第18頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定無機(jī)汞有機(jī)汞二價(jià)汞Hg冷原子吸收測(cè)汞儀253.7nmA標(biāo)準(zhǔn)溶液比較定量SnCl2空氣或氮?dú)膺m用于各種水體中汞的測(cè)定。消解冷原子吸收測(cè)汞儀工作原理與流程第19頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（三）冷原子熒光法第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定無機(jī)汞有機(jī)汞Hg激發(fā)吸收253.7nm光發(fā)出特征共振熒光∞1.低壓汞燈；2、石英聚光燈；3、吸收激發(fā)池；4、光電倍增管；5、放大器；6、指示表；7、記錄儀；8、流量計(jì)、9、還原瓶；10、熒光池；11、抽氣泵[Hg]第20頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一思考：冷原子熒光法與冷原子吸收法的原理及其儀器結(jié)構(gòu)有何異同第21頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES/OES）分光光度法（Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、As）第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定原子吸收分光光度法（原子吸收法、原子吸收光譜法）微機(jī)極譜法、陽極溶出伏安法原子熒光法三、鎘、鉛、銅、鋅、鉻、砷的測(cè)定與原子發(fā)射光譜法對(duì)比學(xué)習(xí)！第22頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一金屬分光光度法前處理及吸收波長鎘強(qiáng)堿介質(zhì)，鎘+雙硫腙紅色螯合物，CHCl3，518nm測(cè)定雙硫腙分光光度法新銀鹽分光光度法酸性溶液，硼氰化鉀新生態(tài)氫，無機(jī)砷砷化氫，溶劑吸收，黃色，400nm測(cè)定鉛雙硫腙分光光度法pH=8.5~9.5，氨性檸檬酸鹽-氰化物，鎘+雙硫腙紅色螯合物，510nm測(cè)定鋅雙硫腙分光光度法pH=4~5，乙酸緩沖介質(zhì)，鋅+雙硫脘紅色螯合物，535nm測(cè)定銅鉻砷二乙胺基二硫代甲酸鈉萃取分光光度法二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法pH=9~10,Cu+DDTC黃棕色膠體化合物，440nm測(cè)定酸性介質(zhì)，六價(jià)鉻+DPC紫色螯合物，540nm測(cè)定二乙胺基二硫代甲酸銀分光光度法KI、SnCl2,五價(jià)砷三價(jià)砷+新生態(tài)氫砷化氫，溶劑吸收紅色膠體銀，510nm

2+分光光度法（Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、As）第23頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一

原子吸收分光光度法

（原子吸收法、原子吸收光譜法）利用物質(zhì)產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特征譜線的吸收作用進(jìn)行定量分析的方法。第24頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（一）儀器組成原子吸收分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖原子化系統(tǒng)：1、火焰原子化器2、非火焰原子化器（石墨爐原子化器、冷原子化器、氫化物原子化器）光源分光系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)原子化系統(tǒng)第25頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一揚(yáng)州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心第26頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一類型性能特點(diǎn)火焰原子化器無火焰原子化器冷原子化器氫化物原子化器氣體燃燒產(chǎn)生高溫使樣品原子化；包括霧化器（將試樣霧化）和燃燒器（使試樣原子化）；常用空氣-乙炔焰，適用于熔點(diǎn)較低金屬原子化依靠其它能量供給方式使樣品原子化：石墨爐、ICP、激光、高頻感應(yīng)加熱爐等優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高（試樣全部原子化），檢測(cè)限低（10～10g

）缺點(diǎn)：干擾大，重現(xiàn)性差優(yōu)點(diǎn)：重現(xiàn)性好，易操作，適應(yīng)范圍廣。缺點(diǎn)：靈敏度低（僅10%左右的試液被原子化）檢測(cè)限ng/mL級(jí)

優(yōu)點(diǎn)：選擇性高，干擾少，靈敏度高（10），原子化溫度低。缺點(diǎn)：適用范圍窄。As、Sb、Bi、Ge、Sn、Se、Te、Pb和Hg等在酸性條件下，用強(qiáng)還原劑K(Na)BH4還原成揮發(fā)性的氫化物，在較低溫度（<1000℃）可分解成原子蒸氣。Hg2+、Hg+在還原劑SnCl2、鹽酸羥胺作用下還原為Hg，Hg是低溫元素，常溫下蒸氣壓高，直接原子化（10-8以上）測(cè)痕量Hg-9-13-10原子化系統(tǒng)功能：提供能量，使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化第27頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一1、火焰原子吸收法測(cè)定原理及流程含鎘、銅鉛等溶液原子化系統(tǒng)細(xì)霧火焰解離待測(cè)元素基態(tài)原子待測(cè)溶液濃度載氣空心陰極燈特征波長光待測(cè)元素基態(tài)原子吸收空心陰極燈發(fā)射的特征波長光，使其光強(qiáng)減弱?！蓿ǘy(cè)定原理及流程第28頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一待測(cè)元素基態(tài)原子吸收光源發(fā)射的特征波長光，使其光強(qiáng)變化（減弱）。關(guān)系符合朗伯－比爾定律，即：原子吸收的基本公式為：A=KVCLA-吸光度；KV－原子吸收系數(shù)；L－火焰寬度；

C-待測(cè)溶液濃度第29頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法內(nèi)標(biāo)法第30頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一火焰原子吸收法測(cè)定部分金屬元素的測(cè)定條件及濃度范圍第31頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一流程同火焰原子化法，只是原子化方式不同石墨爐原子化器：石墨管原子化過程：將試樣注入石墨管中間位置，電流通過石墨管，產(chǎn)生高達(dá)2000~3000℃的高溫，使試樣原子化。2、石墨爐原子吸收法測(cè)定原理及流程步驟：1)干燥2)灰化3)原子化4)凈化或清除第32頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一1)干燥：105~125℃，小電流，溶劑揮發(fā)，不發(fā)生劇烈沸騰。2)灰化：中等電流，灰化或碳化，除去試樣中基體與其它組分,而被測(cè)元素不損失。

3)原子化階段：大電流，待測(cè)元素迅速原子化。選擇可達(dá)到原子吸收最大吸光度值的最低溫度。4)凈化或清除階段：溫度應(yīng)高于原子化溫度，3~5s，消除試樣殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng)。原子化系統(tǒng)——非火焰原子化系統(tǒng)——石墨爐原子化系統(tǒng)第33頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一石墨爐工作條件第34頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（三）原子吸收法在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用第35頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一思考：1.不同類型的原子分光光度法只是（？）的不同。2.ICP-AES（OES）與原子分光光度法在儀器結(jié)構(gòu)、測(cè)定原理方面有何異同？作業(yè)：

重點(diǎn)內(nèi)容第36頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)非金屬化合物的測(cè)定（一）酸度和堿度（二）溶解氧（三）氰化物（四）氟化物（五）含氮化合物（六）pH值第37頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（一）酸度和堿度衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)。酸度：水體pH值降低，破壞了水生生物和農(nóng)作物的正常生活及生長條件，造成魚類死亡，作物受害。來源：二氧化碳溶解；機(jī)械、選礦、電鍍、農(nóng)藥、印染、化工等行業(yè)排放的含酸廢水。堿度：判斷水質(zhì)和廢水處理的重要指標(biāo)，評(píng)價(jià)水體的緩沖能力及金屬在水中的溶解性和毒性等。來源：造紙、電鍍、印染、化工等排放的廢水及洗滌劑、化肥和農(nóng)藥在使用過程中的流失。第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定第38頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一

水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)堿弱酸鹽。（1）酸堿指示劑滴定法總酸度（酚酞酸度）強(qiáng)酸酸度（甲基橙酸度）（2）電位滴定法第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定指示劑1.

酸度的測(cè)定第39頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一

水中所含的能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量，包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽。（一）酸度和堿度的測(cè)定（1）酸堿指示劑滴定法總堿度（甲基橙堿度）強(qiáng)堿堿度（酚酞堿度）（2）電位滴定法指示劑1.堿度的測(cè)定第40頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（1）酸堿指示劑滴定法（一）酸度和堿度的測(cè)定重碳酸鹽（碳酸氫鹽）、碳酸鹽、氫氧化物總量酚酞（pH=8.3）甲基橙（pH=4.4）顏色變化紅無橙黃橙紅OH-CO32-HCO3-強(qiáng)酸消耗量總酸消耗量OH-OH-CO32-HCO3-HCO3-CO2HCO3-HCO3-CO2PT＝P＋MMM＝0（P＝T）P>

M（P>1/2T）P=M（P=1/2T）P<M（P<1/2T）P=0（M=T）第41頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一M＝0（T＝P）現(xiàn)象：加入酚酞，水樣呈紅色。用強(qiáng)酸滴定至無色。再加入甲基橙，水樣為橙紅色。水樣中含有的離子：backOH-第42頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一P>M（P>1/2T）back現(xiàn)象：加入酚酞，水樣呈紅色。用強(qiáng)酸滴定至無色，再加入甲基橙，水樣呈橙黃色，用酸滴定至橙紅色。但此過程酸用量小于加酚酞變色滴定時(shí)的酸用量。水樣中含有的離子：、CO32-OH-第43頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一思考題現(xiàn)象3：加入酚酞，水樣呈紅色。用酸滴定，由紅色變?yōu)闊o色。加甲基橙，水樣呈橙黃色，用酸滴定，水樣由橙黃色變?yōu)槌燃t色。兩次消耗酸量相同?，F(xiàn)象4：加入酚酞，水樣呈紅色，用酸滴定至無色。再加入甲基橙，水樣為橙黃色，用酸滴定至橙紅色。此過程耗酸量大于加酚酞滴定時(shí)耗酸量?，F(xiàn)象5：加入酚酞，水樣無色；加入甲基橙，水樣呈橙黃色，用酸滴定至橙紅色。判斷P、M大小關(guān)系并推斷水中所含離子。第44頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一思考題水的酸度（或堿度）與pH值異同？第45頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（二）溶解氧（DO）溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。水體受到有機(jī)物、無機(jī)還原物質(zhì)污染，DO含量降低，甚至趨于零，此時(shí)，厭氧細(xì)菌繁殖活躍，水質(zhì)惡化。一般規(guī)定DO≥4mg/L。在廢水的生化處理中是一項(xiàng)重要指標(biāo)。測(cè)定方法:清潔水；受污染的地面水和工業(yè)廢水。氧電極法碘量法修正的碘量法或氧電極法第46頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一在水中加入硫酸錳及堿性碘化鉀溶液1、碘量法測(cè)定DO第47頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一1.疊氮化鈉修正法2.高錳酸鉀修正法

含大量Fe2+，不含其他還原劑及有機(jī)物。用高錳酸解氧化Fe2+,過量高錳酸解用草酸鈉除去Fe3+。用氟化鉀掩蔽。第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定2、修正的碘量法2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4HNO2+HN3=N2O+N2+H2O第48頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（三）氰化物

包括簡單氰化物、絡(luò)合氰化氫、有機(jī)氰化物（腈）危害：氰化物+高鐵細(xì)胞色素氧化酶氰化物高鐵細(xì)胞色素氧化酶1.污染源：小金礦開采、冶煉、電鍍、焦化、造氣、選礦、有機(jī)化工、有機(jī)玻璃制造等工業(yè)廢水。毒性大，易溶水第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定失去傳氧功能第49頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一2.氰化物測(cè)定方法：

硝酸銀滴定法、離子選擇電極法、異煙酸—巴比妥分光光度法、異煙酸—吡唑啉酮分光光度法和催化快速法。滴定法適用于高濃度水樣；電極法不穩(wěn)定，已很少應(yīng)用。異煙酸—巴比妥分光光度法靈敏度高，易于推廣應(yīng)用。第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定第50頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一3、水樣預(yù)處理1）加入酒石酸、硝酸鋅：簡單氰化物、部分絡(luò)合氰化物HCN，用NaOH溶液吸收。2）加入磷酸、EDTA：全部簡單氰化物、大部分絡(luò)合氰化物HCN，用NaOH溶液吸收。第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定——氰化物易釋放的氰化物總氰化物V2V2V1V1pH=4.0，加熱蒸餾，pH＜2.0，加熱蒸餾，第51頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一4、硝酸銀滴定法測(cè)定氰化物第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定——氰化物水樣預(yù)蒸餾溶液橙紅色【Ag(CN)2】-AgNO3溶液滴定試銀靈AgNO3溶液稍過量V3空白實(shí)驗(yàn)pH≥11第52頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一第七節(jié)非金屬化合物的測(cè)定——氰化物

5、氰化物濃度計(jì)算氰化物（CN，mg/L）=-(VA-VB)*C*52.04

V1×V2V3

×1000VA—滴定水樣消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL

VB—滴定空白熘出液消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL

C—硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L

V1—水樣體積，mL

V2

—水樣熘出液體積，mL

V3

—測(cè)定時(shí)所取水樣熘出液體積，mL

52.04—氰離子的摩爾質(zhì)量，g/moL第53頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一6、異煙酸—巴比妥分光光度法

氰化物+氯胺T氯化氰+異煙酸戊烯二醛+巴比妥酸紫藍(lán)色600nm處測(cè)OD值，標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。微酸性水解第54頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（四）氟化物的測(cè)定方法

飲用水中含有適量（0.5~1.0mg/L）氟離子，對(duì)人體有益，但如果超過標(biāo)準(zhǔn)（1.5mg/L），會(huì)產(chǎn)生斑釉齒。水中含氟量超過4mg/L時(shí)，易得氟骨病。1、來源：有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、電鍍、陶瓷、農(nóng)藥等行業(yè)廢水和含氟礦物廢水等。第55頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一

2、測(cè)定方法：離子色譜法、氟離子選擇電極法、氟試劑分光光度法、茜素磺酸鋯目視比色法和硝酸釷滴定法。氟離子選擇電極法：選擇性好，適用濃度范圍寬，可測(cè)定渾濁、有色水樣。離子色譜法：簡便、快速、干擾??；但儀器昂貴。氟試劑分光光度法：污染嚴(yán)重的水樣。第56頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一氟離子選擇電極是目前最成熟的一種離子選擇電極。氟化鑭單晶（只允許氟離子通過）封在塑料管的一端，管內(nèi)裝0.1mol·L-1NaF和0.1mol·L-1NaCl溶液，以Ag-AgCl電極為內(nèi)參比電極。氟離子選擇電極為指示電極，Ag-AgCl電極為參比電極，電池的電動(dòng)勢(shì)與試液中氟離子活度的對(duì)數(shù)成正比。氟離子選擇電極3、氟離子選擇電極法第57頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一（五）含氮化合物氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、凱氏氮及總氮測(cè)定各種形態(tài)的含氮化合物，有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自凈狀況。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí)，微生物大量繁殖，浮游植物生長旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。氮的形態(tài)第58頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一測(cè)定方法氨氮：氣相分子吸收法、分光光度法、滴定法。

亞硝酸鹽氮：氣相分子吸收法、分光光度法、離子色譜法。

硝酸鹽氮：氣相分子色譜法、分光光度法、紫外分光光度法、其他。

凱氏氮（有機(jī)氮）：有機(jī)氮氨氮；或凱氏法。

總氮：硝酸鹽氮硝酸鹽氮。第59頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一氣相分子吸收光譜法

—以氨氮測(cè)定為例原理：亞硝酸鹽水樣中氨及銨鹽次氯酸鈉NO2鹽酸和乙醇溶液氣相分子吸收儀空氣測(cè)定NO2對(duì)其吸光度鋅空心陰極燈發(fā)射213.9nm光以標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。第60頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一氣相分子吸收光譜儀5第61頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定一、化學(xué)需氧量（COD）二、生化需氧量（BOD）三、總有機(jī)碳（TOC）四、高錳酸鉀指數(shù)第二章水和廢（污）水的監(jiān)測(cè)與治理五、揮發(fā)酚六、硝基苯類七、石油類八、苯系物九、揮發(fā)性鹵代烴十、氯苯類化合物十一、揮發(fā)性有機(jī)污染物

第62頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一一、化學(xué)需氧量（COD）第八節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定2、測(cè)定方法：重鉻酸鉀法、庫倫滴定式COD測(cè)定法、快速密閉催化消解法、氯氣校正法1、定義：指在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg／L表示。還原性物質(zhì)包括：有機(jī)物和亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。

化學(xué)需氧量反映了水體受還原性物質(zhì)污染的程度。第63頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)驗(yàn)原理

1）在強(qiáng)酸性溶液中，準(zhǔn)確加入過量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱回流，將水樣中還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)氧化；2）過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量計(jì)算水樣化學(xué)需氧量。1、重鉻酸鉀法測(cè)定COD第八節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定COD測(cè)定回流裝置

第64頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一水樣測(cè)定過程第八節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定(NH4)2Fe(SO4)2(0.1mol/L)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定回流加熱2h自冷凝管上口加入Ag2SO4-H2SO4溶液30mL(催化劑)取下錐形瓶混勻，接上回流裝置0.25mol/L(1/6K2Cr2O7)10mL沸石數(shù)?；靹騂gSO40.4g(絡(luò)合Cl)水樣20mL,錐形瓶-混勻自冷凝管上口加入80mL水于反應(yīng)液中加試鐵靈指示劑3滴藍(lán)綠色紅棕色-第65頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一不能將吡啶、芳香族有機(jī)物氧化；直鏈脂肪族化合物、苯等存在于蒸汽相，氧化不明顯；氯離子能被重鉻酸鉀氧化，并與硫酸銀作用生成沉淀，可加硫酸汞絡(luò)合。注意事項(xiàng)第66頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一2、庫倫滴定式COD測(cè)定法建立在電解基礎(chǔ)上的分析方法。庫倫滴定式COD測(cè)定儀第67頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一生化需氧量BOD

是指在規(guī)定條件下，水中有機(jī)物和無機(jī)物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。

目前世界上都廣泛采用在20℃五天培養(yǎng)法，其測(cè)定的消耗氧量稱為五日生化需氧量，即BOD5。BOD5測(cè)定原理

與測(cè)定DO一樣，使用碘量法或溶解氧儀進(jìn)行測(cè)定。

對(duì)于污染輕的水樣，取其兩份，一份測(cè)其當(dāng)時(shí)的DO；另一份在20±1℃下培養(yǎng)5天再測(cè)DO，兩者之差即為BOD5。二、BOD的測(cè)定溶解氧分析儀第68頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一三、總有機(jī)碳（TOC）的測(cè)定

TOC是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。

比BOD或COD更能反映有機(jī)物的總量。

測(cè)定原理：

水樣中有機(jī)物

高溫爐

900-950℃，鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻催化

有機(jī)物

CO2。紅外線氣體分析儀測(cè)定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。

第69頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一

高溫下，水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測(cè)得的為水樣中的總碳(TC)。

TOC=TC-碳酸鹽產(chǎn)生的CO2（IC）

兩種方法除去碳酸鹽產(chǎn)生的CO2：

(1)

將水樣預(yù)先酸化，通入氮?dú)馄貧?，?qū)除各種碳酸鹽分解生成的二氧化碳后再注入儀器測(cè)定。

第70頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一

(2)

使用高溫爐和低溫爐皆有的TOC測(cè)定儀。高溫爐：有機(jī)碳+無機(jī)碳酸鹽TC同一等量水樣低溫爐：無機(jī)碳酸鹽IC（無機(jī)碳）

將高、低溫爐中生成的CO2依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀測(cè)定含量。第71頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一四、高錳酸鉀指數(shù)1、定義：是指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑氧化水樣中的還原性物質(zhì)所消耗的高錳酸鉀的量，以氧的mg／L來表示。它所測(cè)定的實(shí)際上也是化學(xué)需氧量，只是我國標(biāo)準(zhǔn)中僅將酸性重鉻酸鉀法測(cè)得的值稱為化學(xué)需氧量(COD)。若水樣中的高錳酸鹽指數(shù)超過5mg／L時(shí)，應(yīng)少取水樣稀釋后再測(cè)定。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)建議高錳酸鹽指數(shù)僅限于測(cè)定地表水、飲用水和生活污水。第72頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一2、測(cè)定步驟取100mL水樣(原樣或經(jīng)稀釋)置于錐形瓶中，加入5mLH2SO4溶液(1+1)混合均勻；加入10mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/5KMnO4)=0.1mol/L]，置于沸水浴中加熱30min，取出冷卻至室溫；加入10mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/2Na2C2O4)=0.01mol/L],使溶液中的紅色褪盡；用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/5KMnO4)=0.1mol/L]回滴，直至出現(xiàn)微紅色。

第73頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一揮發(fā)酚4-氨基安替吡林分光光度法、溴化滴定法硝基苯類還原—偶氮分光光度法、氯代十六烷基吡啶分光光度法石油類重量法、紅外分光法、非色散紅外吸收法苯系物、揮發(fā)性鹵代烴、氯苯類化合物、揮發(fā)性有機(jī)物氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用法五、其他有機(jī)污染物的測(cè)定第74頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一一、監(jiān)測(cè)的目的與意義二、樣品的采集三、樣品的制備、分解與浸取四、污染物質(zhì)的測(cè)定第七節(jié)底質(zhì)監(jiān)測(cè)第75頁，共85頁，2023年，2月20日，星期一底質(zhì)定義：是礦物、巖石、土壤的自然侵蝕產(chǎn)物，廢（污）水排出物沉積及生物活動(dòng)物質(zhì)之間物理、化學(xué)反