水和廢水監(jiān)測教材課件

第二章

水和廢水監(jiān)測

（三）環(huán)境監(jiān)測劉璇化學工程與現(xiàn)代材料學院水和廢水監(jiān)測教材PPT課件水和廢水監(jiān)測教材PPT課件第二章

水和廢水監(jiān)測

（三）環(huán)境監(jiān)測劉璇水和廢水監(jiān)測一、水溫水的許多物理化學性質與之相關，需現(xiàn)場測定。

常用的測量儀器有：水溫計、顛倒溫度計、熱敏溫度計等。1、水溫計法測量范圍：-6～41℃。用于表層水溫度的測量。2、深水溫度計測量范圍：－2～＋40℃，分度值為0.2℃。3、顛倒溫度計法適用于測量水深在40m以上的各層水溫，一般裝在顛倒采水器上使用。第五節(jié)物理指標檢驗P65一、水溫第五節(jié)物理指標檢驗P65二、嗅和味1、定性描述法100ml水，在20℃和煮沸稍冷后聞其氣味。2、臭閾值法臭閾值＝（水樣體積＋無臭水體積）/水樣體積二、嗅和味三、色度真色假色鉑鈷標準比色法標準色列水顏色的分類測定方法①鉑鈷標準比色法②稀釋倍數(shù)法三、色度真色假色鉑鈷標準比色法標準色列水顏色的分類測定方法四、濁度

濁度是反映水中的不溶解物質對光線透過時阻礙程度的指標，通常僅用于天然水和飲用水，而污水和廢水中不溶物質含量高，一般要求測定懸浮物。測定濁度的方法有目視比濁法、分光光度法、濁度計法等。測定方法：目視比濁法、分光光度法、濁度儀法五、透明度1、鉛字法：透明度計2、塞氏盤法四、濁度六、殘渣

水中的殘渣分為總殘渣、可濾殘渣和不可濾殘渣三種。是表征水中溶解性物質、不溶解性物質含量的指標。七、礦化度礦化度是水化學成分測定的重要指標，用于評價水中總含鹽量，是農(nóng)田灌溉用水適用性評價的主要指標之一。該指標一般只用于天然水。

測定方法：重量法、電導法、陰、陽離子加和法、離子交換法、比重計法等。六、殘渣八、電導率

電導率是電阻率的倒數(shù)，即電導率是指相距1cm的兩平行金屬板電極間充以1cm3電解質溶液所具有的電導。

電導儀是測定溶液電導或電導率的專用儀器。八、電導率第六節(jié)金屬化合物測定

水體中的金屬元素有些是人體健康所必需的常量元素和微量元素，有些是有害于人體健康的，如：Hg、Cr、Pb、Cd、Cu、Ni等。

金屬以不同形式存在時，其毒性大小不同，所以可分別測定可過濾金屬、不可過濾金屬和金屬總量?？蛇^濾態(tài)金屬指能通過孔徑0.45μm濾膜的部分；不可過濾態(tài)金屬指不能通過0.45μm微孔濾膜的部分；金屬總量是不經(jīng)過濾的水樣消解后測得的金屬含量。有害金屬侵入人體后，將會使某些酶失去活性而出現(xiàn)不同程度的中毒癥狀。第六節(jié)金屬化合物測定水體中的金屬元素有些1、鋁鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過量攝入人體，能干擾磷的代謝，對胃蛋白酶的活性有抑制作用。我國飲用水限值為0.2mg/L。檢測方法：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）間接火焰原子吸收法分光光度法：鋁試劑分光光度法、水楊基熒光酮-氯化十六烷基吡啶分光光度法等，受共存組分鐵及堿金屬、堿土金屬元素干擾。1、鋁鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過量攝入人體，能干2、汞汞及其化合物屬于劇毒物質，可以改變細胞膜的通透性、破壞紅細胞、使酶失去活性。汞中毒的病癥：顫抖、呆滯、運動失調，嚴重時死亡?？蓪е鹿腔?、胎兒畸形，具有致畸性。汞的主要來源：金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。天然水中汞含量一般不超過0.1μg/L；我國飲用水標準限值為0.001mg/L。2、汞汞及其化合物屬于劇毒物質，可以改變細胞主要測定方法：（1）雙硫腙分光光度法酸性介質中95℃加高錳酸鉀和過硫酸鉀消解，過量氧化劑用鹽酸羥胺還原，加入雙硫腙生成棕色螯合物，用氯仿或四氯化碳萃取后在485nm處測定吸光度。對測定條件要求苛刻，注意廢液的回收處理。(2冷原子吸收法汞原子蒸汽對波長為253.7nm的紫外光有選擇性吸收，在一定濃度范圍內(nèi)，吸光度與汞濃度成正比。(3冷原子熒光法汞原子蒸汽吸收波長為253.7nm的紫外光后，被激發(fā)產(chǎn)生特征共振熒光，在一定濃度范圍內(nèi)熒光強度與汞濃度成正比。冷原子吸收測汞原理示意圖冷原子熒光測汞示意圖主要測定方法：冷原子吸收測汞原理示意圖冷原子熒光測汞3、鎘鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、腎等組織中蓄積，造成臟器組織損傷，尤以對腎臟損害最為明顯。還會導致骨質疏松，誘發(fā)癌癥。我國生活飲用水衛(wèi)生標準規(guī)定鎘的濃度不能超過0.005mg/L。如日本富山事件（骨痛病事件）。與鈣的代謝關系密切，Ca含量高，Cd吸收少。鎘化合物可用于合金、電池、殺蟲劑、殺菌劑、顏料、油漆等制造業(yè)。所以鎘的主要污染源是電鍍、采礦、染料、電池和化學工業(yè)等排放的廢水。3、鎘鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、腎等組織中蓄積，造成臟器組測定方法：（1）原子吸收分光光度法火焰原子吸收法石墨爐原子吸收法（2）雙硫腙分光光度法生成紅色螯合物，568nm處可見光分光光度計測定干擾：鉛、鋅、銅、錳、鐵、鎂等離子濃度較大時需要加入掩蔽劑。（3）陽極溶出伏安法

測定方法：4、鉛鉛是可在人體和動植物中蓄積的有毒金屬，其主要毒性效應是導致貧血、神經(jīng)機能失調和腎損傷等。鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L。檢測方法：原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法陽極溶出伏安法示波極譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）4、鉛鉛是可在人體和動植物中蓄積的有毒金屬，其主要毒性效應是5、銅銅是人體所必需的微量元素，缺銅會發(fā)生貧血、腹泄等病癥，但過量攝入銅亦會產(chǎn)生危害。銅對水生生物的危害較大，有人認為銅對魚類的毒性濃度始于0.002mg/L，但一般認為水體含銅0.01mg/L對魚類是安全的。世界范圍內(nèi)，淡水平均含銅3ug/L，海水平均含銅0.25ug/L。

銅的主要污染源是電鍍、冶煉、五金加工、礦山開采、石油化工和化學工業(yè)等部門排放的廢水。5、銅銅是人體所必需的微量元素，缺銅會發(fā)生貧測定方法：（1）原子吸收分光光度法（新亞銅靈萃取分光光度法）用新亞銅靈測定銅，具有靈敏度高，選擇性好等優(yōu)點。適用于地面水、生活污水和工業(yè)廢水的測定。原理：將水樣中的二價銅離子用鹽酸羥胺還原為亞銅離子，在中性或微酸性介質中，亞銅離子與新亞銅靈反應，生成黃色絡合物，用三氯甲烷-甲醛混合溶劑萃取，于457nm處測吸光度。如用10mm比色皿，該方法最低檢出濃度為0.06mg/L，測定上限為3mg/L。測定時注意對干擾物（Be2+、Cr6＋、Sn4＋、氰化物、硫化物、有機物）進行掩蔽。（2）陽極溶出伏安法（3）示波極譜法（4）ICP-AES法測定方法：6、鉻鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價態(tài)有關，六價鉻具有強毒性，為致癌物質，并易被人體吸收而在體內(nèi)蓄積。急性鉻中毒主要是六價鉻引起的以刺激和腐蝕呼吸、消化道粘膜為特征的臨床表現(xiàn)。多見于口服鉻鹽中毒及皮膚灼傷合并中毒。鉻的工業(yè)污染源主要來自鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革加工、印染、照相材料、皮革鞣制等行業(yè)。鉻是水質污染控制的一項重要指標。飲用水標準限值為≤0.05mg/L。6、鉻鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價態(tài)有測定方法：（1）二苯碳酰二肼分光光度法六價鉻的測定原理：在酸性介質中，六價鉻與二苯碳酰二肼（DPC）反應，生成紫紅色絡合物，于540nm處進行比色測定。本方法最低檢出濃度為0.004mg/L，使用10mm比色皿，測定上限為1mg/L?？傘t的測定原理：在酸性溶液中，首先將水樣中的三價鉻氧化成六價鉻，過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解，過量的亞硝酸鈉用尿素分解，然后，加入二苯碳酰二肼顯色，于540nm處比色測定。測定方法：（2）火焰原子吸收法測定總鉻（3）硫酸亞鐵銨滴定法原理：在酸性介質中，以銀鹽作催化劑，用過硫酸銨將三價鉻氧化成六價鉻，加少量氯化鈉并煮沸，除去過量的過硫酸銨和反應中產(chǎn)生的氯氣，以苯基代鄰氨基苯甲酸作指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液呈亮綠色。根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的濃度和進行試劑空白校正后的用量，可以計算出水樣中總鉻的含量。適用于總鉻濃度大于1mg/L的廢水。（2）火焰原子吸收法測定總鉻7、砷元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其他砷化物毒性更強。砷化物容易在人體內(nèi)積累，造成急性或慢性中毒。 砷污染主要來源于采礦、冶金、化工、化學制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、玻璃制革等工業(yè)廢水。砷化物易揮發(fā)，能隨粉塵、煙塵和污水等形式進入水體中。水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)7、砷元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其檢測方法：（1）新銀鹽分光光度法原理：硼氰化鉀在酸性溶液中產(chǎn)生新生態(tài)氫，將水樣中無機砷還原為砷化氫氣體，以HNO3-AgNO3-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收，則砷化氫將吸收液中的銀離子還原為單質膠態(tài)銀，使溶液顯黃色，其顏色強度與生成氫化物的量成正比，于400nm處測其吸光度，比色測定。（2）二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法（3）氫化物發(fā)生-原子吸收法（4）原子熒光法測定砷、硒、銻、鉍水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)檢測方法：水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(8、其他金屬化合物詳細內(nèi)容可查閱《水和廢水監(jiān)測分析方法》和其他水質監(jiān)測資料。水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)8、其他金屬化合物詳細內(nèi)容可查閱《水和廢水監(jiān)測分析方法》和其1、酸度和堿度（1）酸度：指水中所含能與強堿發(fā)生中和作用的物質的總量，包括強酸、弱酸、強酸弱堿鹽。（2）堿度：指水中所含能與強酸發(fā)生中和作用的物質的總量，包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。測定方法：酸堿指示劑滴定法電位滴定法第七節(jié)

非金屬無機化合物測定水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)1、酸度和堿度第七節(jié)非金屬無機化合物測定水和廢水監(jiān)測教2、pHpH表示水的酸堿性的強弱，而酸度或堿度是水中所含酸或堿物質的含量。同樣酸度的溶液，如0.1mol鹽酸和0.1mol乙酸，二者的酸度都是100mmol/L，但其pH卻大不相同。檢測方法：比色法pH計玻璃電極法pH和酸度、堿度的區(qū)別和聯(lián)系？水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)2、pHpH表示水的酸堿性的強弱，而酸度或堿度是水中所含酸或3、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。

大氣壓力下降、水溫升高、含鹽量增加，都會導致溶解氧含量降低。一般規(guī)定水體中溶解氧至少在4mg/L以上。測定原因：通過測定DO判斷水體是否受到污染是活性污泥處理系統(tǒng)的重要監(jiān)控指標為測定BOD5打基礎檢測方法：碘量法修正的碘量法氧電極法水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)3、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。水4、氰化物氰化物包括簡單氰化物、絡合氰化物和有機氰化物。簡單氰化物易溶于水、毒性大；絡合氰化物在水體中受pH值、水溫和光照等影響離解為毒性強的簡單氰化物。氰化物可與高鐵細胞色素氧化酶結合，使其失去傳遞氧的功能，造成組織缺氧窒息。主要來源:電鍍、焦化、造氣、選礦、洗印、石油化工、有機玻璃制造農(nóng)藥等工業(yè)廢水檢測方法：硝酸銀滴定法分光光度法測定之前，通常先將水樣在酸性介質中進行蒸餾，把能形成氰化氫的氰化物（全部簡單氰化物和部分絡合氰化物）蒸出，使之與干擾組分分離。常用的蒸餾方法有以下兩種：（1）酒石酸-硝酸鋅預蒸餾法：取此蒸餾液測得的氰化物為易釋放的氰化物。（2）磷酸-EDTA預蒸餾法：取該蒸餾液測得的結果為總氰化物。預蒸餾水樣，pH調為11以上，以試銀靈作指示劑，用硝酸銀（AgNO3）標準溶液滴定，則氰離子與銀離子生產(chǎn)銀氰絡合物，稍過量的銀離子與試銀靈反應，使溶液由黃色變橙紅色，即為終點。適用于氰化物含量>1mg/L的水樣。上限100mg/L1.異煙酸－吡唑啉酮分光光度法：中性條件，藍色染料，638nm，0.004～0.25mg/L2.異煙酸－巴比妥酸分光光度法：弱酸性條件，紫藍染料，600nm；最低0.001mg/L水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)4、氰化物氰化物包括簡單氰化物、絡合氰化物和5、氟化物氟化物廣泛存在于天然水中。是人體必需的微量元素之一，缺氟易患齲齒病。當長期飲用含氟量高于1.5mg/L的水時易患斑齒病，高于4mg/L時可導致氟骨病。沉積在人體硬組織內(nèi)的氟很難在排泄出來。主要來源：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)排放的廢水和含氟礦物廢水。檢測方法：離子色譜法離子選擇電極法氟試劑分光光度法水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)5、氟化物氟化物廣泛存在于天然水中。是人體必需的微量元素之一6、含氮化合物（1）氨氮

水中的氨氮是指以游離氨(或稱非離子氨，NH3)和離子氨（NH4+）形式存在的氮。檢測方法：①納氏試劑分光光度法②水楊酸－次氯酸鹽分光光度法③氣相分子吸收光譜法④滴定法水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)6、含氮化合物（1）氨氮水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和（2）亞硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮（NO2－-N）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；在缺氧條件下也可被還原為氨。檢測方法：N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法離子色譜法氣相分子吸收光譜法水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)（2）亞硝酸鹽氮水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測3.硝酸鹽氮

硝酸鹽是在有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化合物，也是含氮有機化合物經(jīng)無機化作用最終階段的分解產(chǎn)物。

清潔的地面水硝酸鹽氮（NO3--N）含量較低，受污染水體和一些深層地下水中（NO3--N）含量較高。檢測方法：酚二磺酸分光光度法氣相分子吸收光譜法紫外分光光度法水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)3.硝酸鹽氮水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材（4）凱氏氮凱氏氮是指以基耶達法測得的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能轉化為銨鹽而被測定的有機氮化合物。一般用凱氏氮與氨氮的差值表示有機氮含量。將有機氮轉變成氨氮，然后在堿性介質中蒸餾出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法測定氨氮含量，即為水樣中的凱氏氮含量。（5）總氮水中的總氮含量是衡量水質的重要指標之一。其測定方法通常采用過硫酸鉀氧化，使有機氮和無機氮化合物轉變?yōu)橄跛猁}，用紫外分光光度法或離子色譜法、氣相分子吸收光譜法測定。水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)（4）凱氏氮水和廢水監(jiān)測教材(PPT34頁)水和廢水監(jiān)測教材7、硫化物

地下水（特別是溫泉水）及生活污水常含有硫化物，其中一部分是在厭氧條件下，由于微生物的作用，使硫酸鹽還原或含硫有機物分解而產(chǎn)生的。焦化、造氣、選礦、造紙、印染、制革等工業(yè)廢水中亦含有