河道水質(zhì)監(jiān)測方案_第1頁
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文檔簡介

第一節(jié)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備 2一、監(jiān)測設(shè)備清單 2二、監(jiān)測設(shè)備簡介 2三、監(jiān)測設(shè)備安裝 22四、監(jiān)測設(shè)備校準(zhǔn) 31五、監(jiān)測設(shè)備養(yǎng)護 31第二節(jié)水質(zhì)監(jiān)測采樣 36一、監(jiān)測斷面布設(shè) 36二、采樣現(xiàn)場記錄 37三、采樣時間確定 38四、采樣實施保管 39五、水樣預(yù)處理方法 43第三節(jié)水質(zhì)監(jiān)測方法 47一、色度測定 47二、溫度測定 49三、氨氮測定 49四、總磷測定 58五、PH值測定 62六、六價鉻測定 64七、溶解氧測定 67八、揮發(fā)酚測定 71九、總有機碳測定 76十、化學(xué)需氧量測定 79第一節(jié)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備一、監(jiān)測設(shè)備清單序號儀器設(shè)備名稱規(guī)格/型號技術(shù)說明本項目配備數(shù)量備注12345678910111213141516...二、監(jiān)測設(shè)備簡介針對河道水質(zhì)進行監(jiān)測的設(shè)備具體說明如下:(一)流量計流量測量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng),計量是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛。流量計量是計量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一,它與國民經(jīng)濟、國防建設(shè)、科學(xué)研究有密切的關(guān)系。做好這一工作,對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用,是水質(zhì)監(jiān)測不可或缺的重要設(shè)備之一。1.流量計分類:在污染源安裝流量計的目的是對鎘污染源的排污流量進行實時監(jiān)測。流量計種類眾多,但污染源監(jiān)測中主要采用以下幾種:(1)超聲波流量計。(2)電磁流量計。(3)渦流式流量計。(4)渦街式流量計。(5)浮子式流量計。(6)超聲波明渠流量計。2.超聲波流量計:超聲波流量計(以下簡稱USF)是通過檢測流體流動時對超聲束(或超聲脈沖)的作用,以測量體積流量的儀表。封閉管道用USF按測量原理又可細(xì)分為傳播時間法;多普勒效應(yīng)法;波術(shù)偏移法;相關(guān)法;噪音法等,其中應(yīng)用最多的是傳播時間法和多普勒效應(yīng)法。它采用了先進的多脈沖技術(shù)、信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù),使流量儀表更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境,計量更方便、經(jīng)濟、準(zhǔn)確。(1)工作原理:①傳播時間法:聲波在流體中傳播,順流方向聲波傳播速度會增大,逆流方向則減小,同一傳播距離就有不同的傳播時間,利用傳播速度之差與被測流體流速的關(guān)系求取流速,稱為時間傳播法。按測量具體參數(shù)不同,又可分為時差法、相位差法和頻差法。②多普勒效應(yīng)法:多普勒效應(yīng)法USF是利用在靜止點監(jiān)測從移動源發(fā)射聲波而產(chǎn)生多普勒頻移現(xiàn)象的方法。1)優(yōu)點:USF原理上不受管徑限制、基本上與管徑無關(guān)。對于大型管道帶來方便,可認(rèn)為在無法實現(xiàn)實流校驗的情況下是優(yōu)先考慮的選擇方案。多普勒USF可測量固相含量較多或含有氣泡的液體。時間傳播USF可測量非導(dǎo)電性液體,在無阻撓流量測量方面是對電磁流量計的一種補充。因其易于實行,與測試方法(如流速計的速度面積法,示蹤法等)相結(jié)合,可解決一些特殊測量問題,如速度分布嚴(yán)重畸變測量,非圓截面管道測量等。2)缺點:傳播時間法USF只能用于清潔液體和氣體,不能測量懸浮顆粒和氣泡超過一定范圍的液體;反之多普勒法USF只能用于測量含有一定異相的液體。多普勒法USF多數(shù)情況下測量精度不高。(2)適用水質(zhì):傳播時間法超聲波流量計適用于江河、海水、農(nóng)業(yè)用水、純凈燃油、潤滑油、食用油、化學(xué)試劑、藥液等懸浮物含量小于1%(包括泡沫)的水質(zhì);多普勒法超聲波流量計適用于含雜質(zhì)多的水(下水、污水、農(nóng)業(yè)用水等)、漿類(泥漿、紙漿、化工料漿等)、非凈燃油、重油、原油等濁度大于50-100mg/L的水質(zhì)。3.渦輪式流量計:渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。(1)主要特點:①結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大。②適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表。③專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等。④可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。(2)作用原理:渦輪流量計采用渦輪進行測量。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時流量和總的計算流量,其輸出信號為頻率,易于數(shù)字化。感應(yīng)線圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當(dāng)鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時,磁路的磁阻發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)信號。信號經(jīng)放大器放大和整形,送到計數(shù)器或頻率計,顯示總的計算流量。同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率-電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量,葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調(diào)制式信號,不僅提高了檢測電路的抗干擾性,而且簡化了流量檢測系統(tǒng)。它的量程比可達(dá)10:1,精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)可達(dá)0.01秒。(3)優(yōu)點:精度高,在所有流量計儀表中屬于最精確的流量儀表;重復(fù)性好;無零點漂移,抗干擾性好;測量范圍度寬;結(jié)構(gòu)緊湊。4.浮子流量計:在由下向上擴大的圓錐形內(nèi)孔的垂直管子中,浮子的重量由自下而上的流體所產(chǎn)生的力承受,并由管子中浮子的位置來表示流量示值的變面積的流量計。(1)工作原理:被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時,浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力,當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時,浮子便上升,環(huán)隙面積隨之增大,環(huán)隙處流體流速立即下降,浮子上下端差壓降低,作用于浮子的上升力亦隨著減少,直到上升力等于浸在流體中重量時,浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。(2)主要特點:①浮子流量計使用于低流速,常用儀表口徑40-50mm以下,最小口徑做到1.5-4mm。適用于測量低流速小流量,以液體為例,口徑10mm以下玻璃管浮子流量計滿度流量的名義管徑,流速只在0.2-0.6m/s之間,甚至低于0.1m/s;金屬管浮子流量計和口徑大于15mm的玻璃管浮子流量計稍高些,流速在0.5-1.5m/s之間。②浮子流量計可用于較低雷諾數(shù),選用黏度不敏感形狀的浮子,流通環(huán)隙處雷諾數(shù)只要大于40或500,雷諾數(shù)變化流量系數(shù)即保持常數(shù),亦即流體黏度變化不影響流量系數(shù)。③浮子流量計有較寬的流量范圍度,一般為10:1,最低為5:1,最高為25:1,流量檢測元件的輸出接近于線性,壓力損失較低。④玻璃管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉。只要在現(xiàn)場指示流量者使用方便,缺點是有玻璃管易碎的風(fēng)險,尤其是無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)浮子用于氣體。⑤金屬管浮子流量計無錐管破裂的風(fēng)險。與玻璃管浮子流量計相比,使用溫度和壓力范圍寬。⑥浮子流量計應(yīng)用局限于中小管徑,普通全流型浮子流量計不能用于大管徑,玻璃管浮子流量計最大口徑100mm,金屬管浮子流量計為150mm,更大管徑只能用分流型儀表。5.渦街式流量計:渦街式流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)。(1)優(yōu)點:渦街流量計無可動部件,測量元件結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,使用壽命長。渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1:10。渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或黏度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨標(biāo)定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。它造成的壓力損失小。準(zhǔn)確度較高,重復(fù)性為0.5%,且維護量小。(2)缺點:渦街流量計工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響,但液體或蒸汽的最終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量。質(zhì)量流量必須通過流體密度進行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計的總測量誤差會很大??拐鹦阅懿?。外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動,使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,改變幾何體尺寸,對測量精度造成極大影響。直管段要求高。專家指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測量要求。耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。(3)適用水質(zhì):流速均勻,成分穩(wěn)定的水質(zhì)。(二)COD在線監(jiān)測儀器COD水質(zhì)在線監(jiān)測儀適用于河流、湖泊、水庫等地表水和工業(yè)廢水、污水處理廠的水質(zhì)管理、排水處理工程的運行管理等場合。能連續(xù)自動監(jiān)測水體中的CODcr,配合采樣系統(tǒng)能得到水樣的CODcr的排放總量,并可將測量結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)、通訊線等方式傳送到指定位置。1.COD在線監(jiān)測原理:化學(xué)需氧量(COD),是指在一定條件下用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量,是衡量和評價水體污染的一項重要指標(biāo),也是水質(zhì)監(jiān)測分析中最常測定的項目。因此,研究COD的測定方法對工業(yè)廢水和生活污水的監(jiān)測和防治具有重要意義,COD自動在線監(jiān)測儀按技術(shù)原理分共有6種類型:重鉻酸鉀消解——氧化滴定法;重鉻酸鉀消解——庫侖滴定法;重鉻酸鉀消解——光度測量法;UV(254nm)法;羥基自由基氧化——電化學(xué)測量法;臭氧氧化——電化學(xué)測量法等,具體如下:(1)密封消解法:密封消解法是將樣品密封,在165℃下加熱來進行樣品消解,時長約為15-20min,消解時管內(nèi)壓力接近0.12Mpa。由于采用密閉的反應(yīng)管消解試樣,揮發(fā)性有機物不能溢出,測定結(jié)果更為準(zhǔn)確。密封消解法測定廢水中的COD具有簡便、快速、節(jié)約試劑、省水、省電、省時、少占用實驗室空間等優(yōu)點,特別適合于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行污染源大面積調(diào)查及各廠礦企業(yè)的污染源申報中大批量水樣的監(jiān)測。密封消解法與標(biāo)準(zhǔn)回流法產(chǎn)生的廢液量之比為1:10,減少了由于分析帶來的二次污染,而且許多研究證明,密封消解法與回流法有著很好的相關(guān)性,準(zhǔn)確度高。(2)開管消解法:開管消解法的測定原理與標(biāo)準(zhǔn)回流法相同,它是以重鉻酸鉀為氧化劑,將水樣在開啟的試管內(nèi)加熱12min以完成消解反映,控制消解反應(yīng)溫度為165℃。該方法操作簡單、省時,可同時消解十幾甚至幾十個水樣,適用于大批量樣品的測定,且用藥量約為標(biāo)準(zhǔn)法的1/10,開管法消解比較安全,該方法的準(zhǔn)確度及精密度均較好,高中低三種濃度的水樣的測定值與標(biāo)準(zhǔn)法測定值基本一致。該方法測定下限為56mg/L,所以該方法在污水分析的實際工作中可代替標(biāo)準(zhǔn)法用于廢水化學(xué)耗氧量的測定。(3)微波消解法:微波消解法的原理是在微波能量的作用下加快分子運動速度,從而縮短消解時間。微波消解法與標(biāo)準(zhǔn)回流法一樣采用硫酸-重鉻酸鉀消解體系,水樣經(jīng)微波加熱消解后,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵銨滴定,計算出COD的值。該方法的最大特點就是反應(yīng)液的加熱是采用頻率為2450MHz的電磁波能量來進行的,在高頻微波的作用下,反應(yīng)液分子會產(chǎn)生摩擦運動。另外還可采用密封消解的方式,可以使消解罐壓力迅速提高到203kPa,該方法反應(yīng)時間短,并可實現(xiàn)對高氯水的測定。該法不僅快速,且取樣體積小,試劑用量少,不需要冷卻用水,能減輕銀鹽、汞鹽、鉻鹽造成的二次污染,該法對氯離子的干擾的抑制效果也優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)方法。微波消解功率以中強火為宜,低的微波功率難以保證水樣消解完全,而功率過高又會使測定值偏高,此時消解時間一般為5-6min,但易氧化有機污染物組成復(fù)雜的有機污染物所需的消解時間不同,不能簡單地以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(鄰苯二甲酸氫鉀或葡萄糖)作為確定微波消解時間的實驗依據(jù),應(yīng)根據(jù)不同水質(zhì)進行確定。消解方式比較方式反應(yīng)時間壓力溫度管路損壞現(xiàn)有產(chǎn)品開管消解長常壓165℃一般較多密封消解短高壓165℃快較多微波消解極短常壓165℃一般較少2.COD在線監(jiān)測儀器類型:COD在線監(jiān)測設(shè)備比較設(shè)備類型重鉻酸鉀法UV法電化學(xué)法氧化還原庫侖滴定光度法羥基氧化臭氧氧化測量范圍30-200010-100010-50000-1000Abs/m0-10000010-10000精密度±5%±10%±5%±1%±5%±5%準(zhǔn)確度±10%±5%-10%±5%-10%±2%±5%±5%測量周期120min<30min15-20min0-30s1-3min3-5min靈敏度5mg/L5mg/L5mg/L1mg/L5mg/L重現(xiàn)性±10%±10%±10%±2%±3%±5%反應(yīng)溫度165℃常溫常溫構(gòu)造復(fù)雜簡單簡單二次污染有無無氧化劑重鉻酸鉀無羥基自由基臭氧氧化能力一般無極強強適合水質(zhì)氯離子濃度低,芳香族化合物少的工業(yè)廢水無色透明、無懸浮、成分穩(wěn)定任何水質(zhì)干擾氯離子、多環(huán)類芳香族化合物等乙醇、有機酸等無線性校正不需要需要需要系統(tǒng)維護難易易故障率高較低較高運行成本高低較低(1)重鉻酸鉀——庫侖滴定法:①優(yōu)點:庫倫滴定法與氧化還原法相比縮短了反應(yīng)時間,產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)少,更加簡便、快速、試劑用量少并簡化了標(biāo)定步驟,與實驗室國標(biāo)法相關(guān)性非常高。②缺點:未能解決氧化能力弱,干擾物質(zhì)多的問題,而且由于庫倫滴定法進樣量少,檢出上限低,加上COD本身又是一個條件性指標(biāo),這些都對取樣的代表性有著嚴(yán)重的影響。③適用水質(zhì):重鉻酸鉀消解——庫倫滴定法更適合COD值低,污染物成分簡單的污染源所在水體。(2)重鉻酸鉀——分光光度法:①優(yōu)點:重鉻酸鉀消解——分光光度法是重鉻酸鉀三種方法中優(yōu)勢最大的,這種方法測量范圍廣,反應(yīng)時間短,二次污染少,對實時監(jiān)測水質(zhì)變化的要求基本可以滿足,該方法是六種方法中與實驗室方法測COD的檢測值相關(guān)性最強的。②缺點:干擾物質(zhì)與傳統(tǒng)方法一樣,氧化能力相對較低。③適用水質(zhì):氯離子濃度低,芳香族化合物少的工業(yè)廢水。(3)UV法:①優(yōu)點:和電化學(xué)法與重鉻酸鉀法相比,解決了重鉻酸鉀法反應(yīng)時間長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、干擾物多而且產(chǎn)生重金屬二次污染的問題,其中應(yīng)用UV法的COD監(jiān)測儀更是以極高的精密度和準(zhǔn)確度受到了環(huán)保行業(yè)的廣泛關(guān)注,UV法反應(yīng)過程極為短暫,只需不到30s的時間,可以說真正意義上的達(dá)到了實時監(jiān)測水質(zhì)COD情況的要求。②缺點:高精密度和高準(zhǔn)確度意味著更高的進樣水質(zhì)要求,UV法儀器對乙醇、有機酸、濁度以及色度很敏感,當(dāng)水樣中含有以上干擾物質(zhì)時,UV法很難達(dá)到預(yù)期的儀器準(zhǔn)確。又由于不同的水質(zhì)成分復(fù)雜,吸收波長各不相同,必須對各污染源吸光度與COD值的相關(guān)性進行經(jīng)常性的校對。③適用水質(zhì):UV法適合無色透明、無懸浮、成分穩(wěn)定的水質(zhì)。(4)電化學(xué)法:①優(yōu)點:電化學(xué)法包括羥基自由基氧化法和臭氧氧化法,是利用強氧化劑氧化COD的方法,由于羥基自由基和臭氧的氧化能力比重鉻酸鉀強,所以電化學(xué)法測得的COD值更接近監(jiān)測水體COD的真實值,其準(zhǔn)確性甚至高于實驗室COD檢測國標(biāo)法,而且電化學(xué)法測量范圍廣、反應(yīng)時間短、不存在干擾物質(zhì)。②缺點:電化學(xué)COD監(jiān)測儀的故障率較高;氧化能力高于實驗室國標(biāo)法也會帶來較大的比對誤差;而且與UV法一樣,電化學(xué)法也需要進行經(jīng)常性的線性校正,以維持實時監(jiān)測的準(zhǔn)確性。③適用水質(zhì):絕大多數(shù)水質(zhì)。(三)氨氮在線監(jiān)測儀1.監(jiān)測原理:(1)納氏試劑分光光度法:該儀器的設(shè)計原理基于GB7479-87中的納氏試劑分光光度法。該方法依據(jù)氨(NH3)與碘化汞和碘化鉀的堿性溶液反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物,在410nm~425nm有強烈吸收,根據(jù)朗伯-比爾定律可定量水樣中的氨。①優(yōu)點:基于納氏試劑法的水質(zhì)氨氮在線監(jiān)測儀,具有較高的環(huán)境適用性,可以應(yīng)用在地表水、地下水和污染源的在線監(jiān)測中,與實驗室標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測方法原理一致,相關(guān)性高。②缺點:由于比色容易受到水樣色度、濁度及金屬離子的影響,在高色度、高濁度的應(yīng)用環(huán)境中,則對儀器的預(yù)處理模塊要求較高。同時,由于儀器所用試劑含有劇毒物質(zhì)碘化汞,對操作者易造成傷害,同時易造成環(huán)境的二次污染,因此目前較多的儀器開始轉(zhuǎn)為水楊酸法。③適用水質(zhì):濁度、色度較低的工業(yè)廢水。(2)水楊酸分光光度法:該類型儀器的設(shè)計原理是基于GB7481-87中的水楊酸分光光度法。在該方法中,水樣中的氨氮以銨(NH4+)的形式參與反應(yīng),即在亞硝基鐵氰化鉀的存在下,銨與水楊酸和次氯酸離子反應(yīng)生成藍(lán)色化合物靛酚藍(lán),在697nm處產(chǎn)生強烈吸收,根據(jù)朗伯-比爾定律可定量水樣中的銨的含量。①優(yōu)點:較低的檢出限。水楊酸分光光度法的檢出限比納氏試劑法低,可以達(dá)到0.01mg/L,因此該方法的氨氮在線監(jiān)測儀更適合應(yīng)用于飲用水、地表水等低濃度水體的監(jiān)測。與納氏法相比,水楊酸法具有更高的精密度和準(zhǔn)確性。②缺點:由于測試所需的次氯酸鹽溶液保存時間短,因此在在線應(yīng)用中應(yīng)重點注意試劑的有效保存問題。同樣是利用分光光度法原理,沒有解決濁度、色度對檢測產(chǎn)生的影響問題。③適用水質(zhì):地表水,飲用水等低濃度,低濁度,低色度的水質(zhì)。(3)氨氣敏電極法:該類型儀器設(shè)計的參考方法是美國EPA標(biāo)準(zhǔn)EPA4500-NH3D,調(diào)節(jié)水樣pH值在11~12的強堿性范圍內(nèi),曝氣使水樣中的氨氮以氨氣(NH3)的形式逐出,氨氣透過氨氣敏電極的疏水膜引起內(nèi)充液pH變化,通過電極電位的變化測定氨。①優(yōu)點:不受水體色度和濁度的影響,無干擾物質(zhì),無需對水樣進行預(yù)處理。測量范圍寬,可用于高濃度水樣的測定。②缺點:電極的壽命短和重現(xiàn)性不高是目前該類型儀器的主要問題。③適用水質(zhì):高濃度工業(yè)廢水。(4)電導(dǎo)法:采用的基本原理是吹脫-電導(dǎo),即在堿性條件下,用空氣將氨從水樣中吹出,氣流中的氨被吸收液(稀酸)吸收,引起吸收液的電導(dǎo)變化,電導(dǎo)變化值與吹出的氨量和水樣中氨氮含量成正比關(guān)系。①優(yōu)點:試劑用量少,運行成本低,無干擾,測量結(jié)果不受濁度、色度影響。②缺點:儀器研發(fā)不夠成熟,靈敏度不高,市面上成熟產(chǎn)品較少,每次測量需消耗大量的水樣,從而導(dǎo)致儀器維護量加大。③適用水質(zhì):任何水質(zhì)。(5)滴定法:該類型儀器的設(shè)計基于實驗室GB7478-87中規(guī)定的分析方法,樣品在弱堿的條件下,經(jīng)加熱蒸餾,釋放出的氨冷卻后被吸收于硼酸溶液中,再用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定餾出液中的銨,當(dāng)電極電位滴定至終點時停止滴定,根據(jù)鹽酸所消耗的體積,可計算出水中氨氮的含量。①優(yōu)點:不受濁度色度影響,與實驗室方法有較強的相關(guān)性。②缺點:滴定法的測量時間較長,且不適用含有揮發(fā)性胺類、尿素等可在相同條件下被蒸餾且與酸反應(yīng)的物質(zhì)。③適用水質(zhì):由于滴定過程受其他與酸反應(yīng)的物質(zhì)的干擾,因此水樣中氨氮含量越高,其他物質(zhì)對滴定結(jié)果的干擾就越小。滴定法適用于氨氮含量高的工業(yè)廢水。(6)銨離子選擇電極法:該原理的儀器中,水樣經(jīng)過酸度調(diào)節(jié)劑,水中的游離氨(NH3)轉(zhuǎn)化銨離子(NH4+),銨離子通過電極表面的選擇性透過膜,產(chǎn)生電位差,通過能斯特方程計算銨離子(NH4+)濃度。①優(yōu)點:不產(chǎn)生二次污染,不受濁度色度干擾,監(jiān)測過程簡單,儀器靈敏度高,檢出限低。②缺點:監(jiān)測需在酸性條件下進行,銨離子選擇電極容易受到水中Na+、K+、H+、Rb+、Li+、Cs+等一價陽離子的干擾,濃度高時可使氨氮測定結(jié)果偏高,因此通常會配備鉀離子電極補償電極和溫度補償電極。③適用水質(zhì):pH值較低的水質(zhì)。2.氨氮在線監(jiān)測儀器類型:氨氮監(jiān)測儀器比較表原理納氏試劑分光光度法水楊酸分光光度法氨氣敏電極法電導(dǎo)法滴定法銨離子選擇法檢出限0.05mg/L0.01mg/L0.05mg/L0.05mg/L干擾鈣、鎂、鐵、離子,硫化物、醛、酮、濁度、色度等濁度、色度等無無揮發(fā)性胺類、尿素等Na+、K+、H+、Rb+、Li+、Cs+等適用水質(zhì)濁度色度低的水質(zhì)低濃度水樣高濃度水樣任何水質(zhì)氨氮含量較高水樣PH值較低水樣預(yù)處理需要需要不需要不需要不需要不需要缺點試劑毒性大次氯酸鹽保存時間短電機壽命短,重現(xiàn)性不高成熟產(chǎn)品少測定時間長需在酸性條件下進行,市面儀器較少重復(fù)性0.43%0.82%0.50%1.26%3.11%0.39%零點漂移0.06%0.00%0.09%0.15%0.15%0.02%量程漂移0.74%1.52%0.79%0.47%1.46%0.83%準(zhǔn)確度±5%1-3%±2-5%2-5%±5%±0.5%精密度3-5%1-3%5%1-5%3.使用操作規(guī)程:(1)設(shè)備運行時,確保藥劑、標(biāo)準(zhǔn)液以及電源的供給。(2)查看數(shù)據(jù)時,首先點擊數(shù)據(jù)鍵查看本次監(jiān)測數(shù)據(jù),然后點擊歷史報表鍵可查看所有歷史數(shù)據(jù),查看完數(shù)據(jù)后將監(jiān)測數(shù)據(jù)按時間填寫到《氨氮在線監(jiān)測數(shù)據(jù)表》中。(3)水樣監(jiān)測中,保證基線值穩(wěn)定在3000左右,如有漂移及時調(diào)整。調(diào)整方法為:將設(shè)備下方機箱打開,用螺絲刀調(diào)節(jié)閥(順時針調(diào)節(jié)為升高,逆時針調(diào)節(jié)為降低)。(4)每周五清洗一次過濾器,確保濾網(wǎng)的通暢。(5)釋放液的配制:NaOH釋放液,將試劑包中的試劑全部倒入250mL燒杯中,加入30mL純水溶解,且用純水洗滌試劑包內(nèi)表面,淋洗液也加入燒杯中,待溫度冷卻至室溫后,將此液體移入100ml容量瓶中,用少量水沖洗燒杯,并將沖洗液也倒入上述容量瓶中,后用純水定容至100ml。每次用時用移液管準(zhǔn)確移取10ml此母液至2000ml的容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,倒入試劑瓶備用。(6)吸收液的配制:將試劑包中的試劑全部倒入250mL燒杯中,加入30mL純水溶解,且用純水洗滌試劑包內(nèi)表面,淋洗液也加入燒杯中,待溫度冷卻至室溫后,將此液體移入100ml容量瓶中,用少量水沖洗燒杯,并將沖洗液也倒入上述容量瓶中,后用純水定容至100ml。每次用時用移液管準(zhǔn)確移取10ml此母液至2000ml的容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,倒入試劑瓶備用。(7)釋放液、吸收液、標(biāo)準(zhǔn)溶液更換后,需要調(diào)節(jié)基線。首先,選擇監(jiān)測中的手動監(jiān)測,進行手動清洗,然后調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥將基線值調(diào)節(jié)至3000。(8)定期將廢液統(tǒng)一收集進行處理。4.使用管理制度:(1)工作人員必須全部會使用氨氮在線監(jiān)測設(shè)備查看氨氮數(shù)據(jù)。(2)化驗員負(fù)責(zé)氨氮在線監(jiān)測設(shè)備的日常運行、巡視、定時對數(shù)據(jù)進行查看,按操作規(guī)程查看監(jiān)測數(shù)據(jù),并填寫數(shù)據(jù)表;無化驗員上班時,由各運行班人員負(fù)責(zé),定時對數(shù)據(jù)進行查看。(3)工作人員必須按時對氨氮在線監(jiān)測設(shè)備進行巡檢,記錄監(jiān)測數(shù)據(jù),如監(jiān)測數(shù)據(jù)有異?;蛘弑O(jiān)測設(shè)備出現(xiàn)故障,立即聯(lián)系監(jiān)測設(shè)備維護人員來站維修,并如實填寫設(shè)備維修記錄。(4)填寫設(shè)備維修記錄時,要填寫準(zhǔn)確時間,詳細(xì)說明設(shè)備出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。(5)設(shè)備維修完畢,正常投入使用后,工作人員應(yīng)要求維修人員如實填寫維修過程。三、監(jiān)測設(shè)備安裝(一)多普勒超聲波流速測量儀安裝1.垂線坐底打樁安裝:(1)常規(guī)打樁支架說明:①主樁釘:主樁釘連在擺臂支架上,打樁時要將此樁釘打入河底,樁釘示意圖如下圖:②輔樁釘:打樁時要將此樁釘打入河底,此時兩個樁釘都打入河底,使得擺臂支架不會晃動。③擺臂活動關(guān)節(jié),使支架可以進行擺臂動作。(2)打樁施工主要步驟:①穿線:因為有線傳輸,電纜鋪設(shè)于河底,所以施工現(xiàn)場采用鋼絲軟管保護進行走線,并在鋼絲軟管里加一根6mm粗鋼絲繩,鋼絲繩一直牽引至岸上固定樁。黑色氣管對支架充氣浮囊進行充放氣,以保證后期維護的方便性,將氣管、鋼絲繩、通訊電纜通過扎帶捆綁在一起進行鋪設(shè)。②布設(shè)線纜:布設(shè)電纜時,應(yīng)從水下一頭往岸上進行布設(shè)。水下布線在對應(yīng)的軟管上等間隔地戳開小孔,讓電纜線充分沉入河底,水下線纜上也同時等間隔的綁上配重固定線纜,如果是通航河道,可在水下進行打樁固定。岸上部分應(yīng)提前挖溝30-50cm深溝渠,并將電纜進行預(yù)埋,走線時盡量順直。③岸邊固定樁:在岸邊打一根1.5m長的固定樁,將水下電纜中的6mm鋼絲繩引至岸邊固定在此樁釘上,防止汛期高水時,由于流速過大將支架沖歪、沖走。④水下打樁:打樁過程中,需借助于施工船來進行施工,碰到流速大的河道可進行以下兩種方式固定施工船。1)拉過河繩:河面超過50m,水深較淺且不通航,建議拉過河繩,在過河拉繩上做好相應(yīng)標(biāo)記,然后進行垂線位置的選擇。2)拋錨單邊拉繩:河面超過50m或水深較深且為通航河道,通過岸邊牽引繩拉直河道對應(yīng)位置,拋錨固定方式來進行垂線位置的選擇。將整套支架裝上船,船上需三個人進行打樁操作,其中一人穩(wěn)船,一人穩(wěn)支架,一人打樁,三人需配合進行。船到垂線位置后,需測量當(dāng)前水深,以此來確定套筒和樁釘?shù)拈L度,隨后將打樁套筒和樁釘裝到整根支架上。擺臂氣囊端先入水,隨后將樁釘入水。整套支架入水后,應(yīng)將打樁桿扶正,確保主樁垂直沉入河底,并且擺臂位置盡量保證順直。打樁時應(yīng)通過套筒長度和樁釘?shù)拈L度,再結(jié)合實際水深,來判別樁釘入河底長度(套筒選用多種規(guī)格尺寸)。例如水深4m時,樁釘2m,套筒選擇4m(一根3m和一根1m),先裝3m的套筒,露出水面1m進行打樁,打到接近水面時,再接1m長套筒。樁釘達(dá)到預(yù)定深度后,關(guān)節(jié)處剛好處于河底狀態(tài),通過旋轉(zhuǎn)、抽拉的方式將打樁套筒與關(guān)節(jié)分離,打樁結(jié)束。⑤注意事項:1)測量平行于河道的正北方向,打完樁以后,通過設(shè)備測量的正北方向來校準(zhǔn)支架,如果有偏差需進行修正,從而保證安裝精度。2)打樁過程中,選用套筒長度時根據(jù)實際情況確定,不應(yīng)過長,也不能過短,確保施工人員能夠得著套筒并進行打樁,同時高出水面一定的距離。3)打樁過程中,河底情況不一樣,選用樁釘長度也不一樣,應(yīng)提前預(yù)估河底情況。(3)設(shè)備安裝調(diào)試:①現(xiàn)場安裝:所有支架和線纜鋪設(shè)完成后,需將設(shè)備進行安裝,安裝時可借助充氣浮囊,在安裝過程中,探頭的安裝角度不應(yīng)被保護罩擋住發(fā)射路線,也不應(yīng)過于貼近河底,保證探頭與河底夾角在45°-60°之間。②現(xiàn)場調(diào)試:在全部設(shè)備接線完成后,設(shè)備進行通電試運行,通過現(xiàn)場安裝環(huán)境、設(shè)備的信號強度、可靠度來調(diào)整設(shè)備,達(dá)到長期穩(wěn)定運行目的。2.岸邊坐底擺臂安裝:當(dāng)需要測量的河道為規(guī)則性斷面,河寬較窄,可以在岸邊安裝固定支架,將擺臂伸入河中間,使得多普勒超聲波流速測量儀固定支架到達(dá)中泓位置。在岸邊基礎(chǔ)上打入膨脹螺釘固定支架。需要檢修時可將儀器拉出水面。由于系統(tǒng)安裝于河底,從日后維護及安裝等因素考慮。整套水下系統(tǒng)應(yīng)能升降,在需要檢修時,可以將換能器拉出水面。在檢修完畢后可輕松將換能器放回原位置。因此可采用活動臂桿的方式設(shè)計安裝支架。由于施工不可停水,故施工時只可在岸邊進行固定??刹捎没A(chǔ)固定在岸邊,固定桿一直延伸至岸邊河底,延伸至河底后固定桿末端焊接一可活動鉸鏈將安裝探頭的活動臂桿進行連接。探頭工作時,活動臂桿平躺在水底進行測量。需要檢修時可通過鋼絲繩將探頭拉出水面靠到岸邊進行檢修。電纜線可穿過活動壁桿至固定臂桿而后到達(dá)水面。(1)固定支架:備四根槽鋼(如果水流不大可用鋁合金)分成兩組,兩根平行槽鋼用于固定在矩形岸墻上,另外兩根平行槽鋼一端用于固定多普勒超聲波流速測量儀安裝支架,另一端用轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)與前端兩個平行槽鋼分別相連。將末端的兩根槽鋼順著矩形岸坡用膨脹螺釘打入,前端槽鋼焊接勾件,用于拴住鋼絲繩,可以后期將前端多普勒超聲波流速測量儀支架拉出水面以上。(2)安裝鋼絲繩:防拽鋼絲繩一端固定在擺臂支架上,一端引至岸邊固定,作用有兩個:①防止高水時支架被沖走。②維護時,人可以在岸邊提拉鋼絲繩,將保護罩拉出水面至岸邊進行清淤、維護。(3)設(shè)備安裝調(diào)試:①現(xiàn)場安裝:所有支架和線纜鋪設(shè)完成后,需將設(shè)備進行安裝,安裝時可將擺臂支架拉起至岸邊,在安裝過程中,探頭的安裝角度不應(yīng)被保護罩擋住發(fā)射路線,也不應(yīng)過于貼近河底,保證探頭的俯仰角在40°-60°之間。防拽鋼絲繩引至岸上后,可以根據(jù)現(xiàn)場情況,選擇在岸邊安裝手搖絞盤,通過絞盤將擺臂支架拉出水面,可節(jié)省力氣。②現(xiàn)場調(diào)試:在全部設(shè)備接線完成后,設(shè)備進行通電試運行,通過現(xiàn)場安裝環(huán)境、設(shè)備的信號強度、可靠度來調(diào)整設(shè)備,達(dá)到長期穩(wěn)定運行目的。(二)COD在線自動監(jiān)測儀安裝1.站房及管路的準(zhǔn)備:(1)儀器運行基本條件:①環(huán)境溫度:5℃~35℃。②相對濕度:≤85%。③電源電壓:AC220V(±10%)④電源頻率:(50±1)Hz。(2)站房要求:①站房整體結(jié)構(gòu)可分為:磚體結(jié)構(gòu)和彩鋼板兩種結(jié)構(gòu),可由客戶自行選擇。②據(jù)站房屋頂?shù)男螤顑x器站房可分為:尖頂房和平頂房兩種。在冬季多積雪、夏季雨量大的地區(qū)推薦采用尖頂房;其他地區(qū)可選擇平頂房。③站房內(nèi)部使用面積不少于7平方米,室內(nèi)屋頂高度不低于2.3米。④應(yīng)有水泥地基,地基高度尺寸(一般在300mm以上)必須保證在雨季不能有雨水灌入室內(nèi)。⑤室內(nèi)地面建議用全瓷地板磚鋪設(shè)。⑥站房窗戶外側(cè)必須安裝防盜網(wǎng),窗戶內(nèi)側(cè)安裝窗紗扇。⑦房頂及墻體接縫處不得有漏雨、滲水等缺陷。⑧當(dāng)儀器站房建在空曠地帶時,儀器站房必須安裝避雷設(shè)施。⑨站房應(yīng)設(shè)有排風(fēng)扇等通風(fēng)設(shè)施,以防止腐蝕性氣體對儀器及操作人員造成危害。⑩站房內(nèi)最好應(yīng)有實驗臺、洗手池、地漏等設(shè)施。?應(yīng)在建設(shè)初在指定位置將所需的采樣管、排水管、穿線管提前預(yù)埋好,并在管內(nèi)預(yù)穿鋼絲,以便穿引管線。應(yīng)保證排水通暢。?站房距采水點距離應(yīng)盡量的近,直線距離應(yīng)不大于15米,垂直落差不大于5米。?嚴(yán)禁在有易燃性物質(zhì)、易燃、易爆性氣體周圍建站房,儀器站房要遠(yuǎn)離腐蝕性氣體,以確保安全。(3)配電要求:①站房內(nèi)最好采用三相五線供電,入室處裝有配電箱,配電箱內(nèi)連接入室引線應(yīng)分別裝有三個單相15A空氣開關(guān)作為三相電源的總開關(guān),并安裝電源過壓、過載和漏電自動保護裝置。A相配接3KW穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓電源輸出接兩個5孔220V/10A電源插座;B相用于空調(diào)、照明、排風(fēng)扇等??照{(diào)應(yīng)采用空調(diào)專用電源插座,并單獨從配電箱引線。C相接兩個5孔插座用于安裝施工、回流實驗設(shè)備供電。②供電系統(tǒng)不能與電機等大功率設(shè)備共用。③站房內(nèi)供儀器及空調(diào)使用的線路單股橫截面積不得小于4mm。④所提供的電源應(yīng)有良好的接地,接地電阻小于4Ω。⑤所有室內(nèi)線路走線采用PVC材料護線槽或護線管保護。2.安裝調(diào)試方案:(1)儀器站房設(shè)施的安裝:(2)管路防凍:①常年最低氣溫在0℃以上時不必采取防凍措施。但當(dāng)氣候反常、氣溫突變降至冰點以下時,可采取臨時性措施,以保證儀器正常運轉(zhuǎn)。②最低氣溫在-15℃-0℃的地區(qū):在地面平鋪的管路和空中架設(shè)的管路的防凍保溫工作,可在平行于采樣管25道上綁扎伴熱帶和保溫棉。選用低溫伴熱帶,溫度范圍在60℃-65℃即可。在溝槽內(nèi)設(shè)置的采樣管路,如在冬季存有結(jié)冰問題時,可參照上款措施實施。對于預(yù)埋管道的設(shè)施,只要將采樣頭至埋管入口端,綁扎伴熱帶和保溫棉即可。同樣選用低溫伴熱帶,溫度范圍在60℃-65℃。設(shè)置安裝在室外的采樣泵頭及連接管道管件的防凍保溫工作,可參照上述措施進行。③最低氣溫在-30℃-15℃的地區(qū):根據(jù)冰凍層的厚度,將采樣管路深埋在冰凍層以下。在平行于采樣管上綁扎伴熱帶和保溫棉,伴熱帶選用中溫帶,溫度范圍在80℃-105℃之間。室外安裝地采樣泵頭及連接管路、管件同樣用中溫伴熱帶加保溫棉進行防凍保溫處理。儀器站房玻璃窗改用雙層結(jié)構(gòu),冷暖空調(diào)溫度不夠時可增加取暖設(shè)施,如配置電暖器或加接暖氣管道安裝暖氣等。④最低氣溫達(dá)到-30℃以下的地區(qū):在最低氣溫達(dá)到-30℃以下的地區(qū),采樣管道的鋪設(shè)應(yīng)充分利用現(xiàn)場供暖資源,并適當(dāng)加以改造,使采樣管路與采暖管道并行鋪設(shè),同時增加高溫伴熱帶和保溫棉進行加熱和保暖。高溫伴熱帶可維持的溫度在150℃左右。根據(jù)現(xiàn)場情況,可同時用兩條伴熱帶進行加熱、外包保溫棉等措施,進行防凍及保暖處理。由于安裝現(xiàn)場情況錯綜復(fù)雜,保溫、防凍工作很難達(dá)到一致,現(xiàn)場安裝人員要根據(jù)現(xiàn)場條件,靈活機動地開展工作,要充分利用現(xiàn)有的設(shè)施條件開展工作。3.安裝后的工作:(1)安裝完成后,不要貿(mào)然通電,先要仔細(xì)對照電器圖紙檢查接線是否正確,串口是否對應(yīng)。(2)保持機柜內(nèi)的清潔、美觀,不能有電線屑在電氣板里,防止通電短路或漏電。(3)打掃現(xiàn)場衛(wèi)生,整理工具。四、監(jiān)測設(shè)備校準(zhǔn)按照相關(guān)規(guī)范和項目要求,定期對儀器進行校準(zhǔn),以減少儀器在正常運行過程中,受試劑濃度的變化、蒸餾水的純度不同、光源的衰減、環(huán)境溫度的變化、機械部件的磨損等因素的影響而導(dǎo)致的誤差,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。1.技術(shù)人員每個月對監(jiān)測儀器進行一次校準(zhǔn),并做好校準(zhǔn)記錄,校準(zhǔn)后需觀察水樣測試結(jié)果是否在正常范圍內(nèi)。2.每次更換試劑、管路耗材后,需要進行兩次以上空白校準(zhǔn),兩次空白偏差較大的,需要檢查儀器部件及管路。校準(zhǔn)后進行標(biāo)樣核查,超出誤差范圍的,需要重新校準(zhǔn)儀器。3.更換光源、光敏、消解池、檢測池等關(guān)鍵部件后,必須重新對儀器進行校準(zhǔn)和線性檢查。五、監(jiān)測設(shè)備養(yǎng)護(一)氨氮在線監(jiān)測儀1.維護周期:儀器的運行維護主要有檢查、清潔和更換三種,可根據(jù)具體情況進行調(diào)整。頻次任務(wù)每周清理儀器內(nèi)部、表面及周邊衛(wèi)生,保持儀器清潔。檢查儀器運行環(huán)境情況,室內(nèi)溫度不宜過高或過低。未配備純水機的站點,需每周檢查蒸餾水消耗情況,及時補充蒸餾水。未配備廢液處理裝置的站點,需定期檢查儀器廢液存積情況,及時清空廢液桶。每半月檢查試劑消耗情況,及時更換試劑。檢查蠕動泵管的磨損情況,及時更換泵管。檢查吹氣池和檢測池是否變臟、結(jié)垢,用稀鹽酸清洗。每季度檢查儀器采樣管路、檢測池、液位管是否干凈,必要時進行清洗。檢查柱塞泵的工作情況,根據(jù)需要更換O型橡膠圈等部件。每年檢查儀器線路情況,根據(jù)需要進行更換。2.試劑更換:根據(jù)儀器試劑用量選擇合適的試劑瓶,并估算試劑的更換周期,定期對試劑進行更換。更換前運行推空試劑流程(“測試”菜單中點擊“推空試劑”按鈕),將試劑管路中殘留的試劑推空。更換試劑后,進行1-2次空白校準(zhǔn)。試劑編號試劑名稱保質(zhì)期每月用量(按6次/日)備注B蒸餾水180天10LD顯色劑30天100mL避光保存E氧化劑30天100mLF吸收液30天100mLG中和液30天100mLA標(biāo)液30天標(biāo)樣核查次數(shù)*5mL試劑保存條件除蒸餾水外,其余試劑均保存在系統(tǒng)配置的電子冰箱中。3.采樣管路清洗:水樣中的懸浮物容易在管路中積累,影響水樣測試結(jié)果,甚至堵塞管路和電磁閥??筛鶕?jù)采樣管內(nèi)壁污染情況,定期將水樣閥的軟管拔下,用注射器進行手動反沖洗,必要的時候可用稀鹽酸進行清洗,如清洗不干凈,可直接更換。4.吹氣池清洗:儀器測試一段時間后,吹氣池中可能有泥垢、藻類等物質(zhì)附著在吹氣池內(nèi)壁,影響儀器測試結(jié)果。清洗時,可將吹氣池下端的軟管拔出,然后用注射器將5%鹽酸注入檢測池,反復(fù)多次抽推后,可將檢測池中的污垢完全洗掉。然后再用注射器多次注入蒸餾水,反復(fù)多次抽推后,將軟管接回檢測池下端管口。完成吹氣池的清洗工作。5.檢測池清洗:檢測池內(nèi)壁出現(xiàn)結(jié)垢時,影響光源的接收,使儀器測試值異常,甚至報故障,需要定期清洗。在清洗時,可以將檢測池下端的連接軟管拔出,用注射器將5%鹽酸注入檢測池,反復(fù)多次抽推后,可將檢測池中的污垢完全洗掉。然后再用注射器多次注入蒸餾水,反復(fù)多次抽推后,將軟管接回檢測池下端管口。完成檢測池的清洗工作。6.液位管清洗:當(dāng)液位管內(nèi)壁出現(xiàn)污垢時,影響液位計量,容易報缺水樣故障或缺試劑故障。此時,應(yīng)將液位管取下(詳細(xì)的拆卸方法請參考說明書),用稀鹽酸及洗毛刷對液位管內(nèi)部進行清洗,然后用清水對液位管進行沖洗。重新安裝好液位管后,運行一次初始化流程。7.柱塞泵維護:柱塞泵針筒和O型圈為易耗品,長時間不更換可能導(dǎo)致電機故障和漏氣的問題。應(yīng)注意定期更換,更換時在針筒內(nèi)壁和O型圈上涂抹凡士林,保持潤滑。(二)水質(zhì)五參數(shù)自動分析儀1.維護周期:儀器的運行維護主要有檢查、清洗和更換三種,下表可根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整。維護周期維護方式維護內(nèi)容每周清潔清潔各電極探頭、五參數(shù)儀器蓄水池。每月補充補充DO電極電解液。每半年更換更換DO電極薄膜,用清洗液清洗電極。更換濁度、DO電極清潔刷。必要時更換更換電極。2.清洗儀器:(1)pH電極:①先用0.1M稀鹽酸溶液浸泡電極探頭5分鐘。②再用溫?zé)岬募佑邢礉嵕臏厮蓦姌O探頭5分鐘。③用純水徹底漂洗干凈。(2)電導(dǎo)率傳感器:根據(jù)污染物類型選擇合適的清洗方式清洗傳感器。①油和油脂:使用油脂去除劑清洗;②石灰和金屬氫氧化物粘附:使用稀鹽酸(3%)溶解粘附物,隨后,使用大量清水徹底清洗。③硫化物粘附:使用鹽酸(3%)和硫胺(商業(yè)用)混合液清洗,隨后使用大量清水徹底清洗。④蛋白質(zhì)粘附:使用鹽酸(0.5%)和胃蛋白酶(商業(yè)用)混合液清洗,隨后使用大量清水徹底清洗。⑥電導(dǎo)率傳感器需要定期更換密封圈。密封圈推薦的時間間隔見下表:應(yīng)用推薦密封圈更換時間間隔介質(zhì)溫度5℃-100℃約18個月介質(zhì)溫度低于50℃月36個月高溫消毒次數(shù)約400次(3)溶解氧探頭:用清洗液(RL/Ag-Oxi)浸泡電極探頭(注意:電極頭最上方的參考電極不能接觸到清洗液,否則會損壞電極),用標(biāo)準(zhǔn)配備的黃色研磨薄片磨砂面輕輕擦拭電極最頂端的一點(金陰極),用純水漂洗。(4)濁度探頭:用軟濕布輕輕擦拭光學(xué)檢測窗口和探頭表面;并用純水沖洗。3.清洗蓄水池:(1)關(guān)閉儀器,排出蓄水池內(nèi)剩余水樣。(2)用刷子清潔蓄水池。(3)用自來水沖洗干凈后將電極裝回,進行采水測試,確保無漏水現(xiàn)象。(4)也可用反沖洗程序,對蓄水池及管路進行反沖洗。4.更換電極薄膜及補充電解液:(1)將儀器切換至維護保養(yǎng)狀態(tài),取出電極。(2)清洗電極表面,旋下電極薄膜。(3)更換新薄膜,補充電解液至八分滿,用筆輕輕敲擊薄膜外側(cè)面,以趕出多余的氣泡,將電極探頭插入薄膜并旋緊。4)用純水沖洗電極。5)關(guān)閉儀器維護保養(yǎng)菜單。5.更換電極:(1)將儀器切換至維護保養(yǎng)狀態(tài)或關(guān)閉儀器電源,從蓄水池中取出電極,清洗電極探頭,用濾紙吸干電極頭外壁水珠,從主電極上取下老化電極探頭。(2)取出新電極探頭,在防水圈上或探頭接合處的圓環(huán)上涂上硅油,安裝在主電極上。(3)用純水沖洗電極,再用濾紙吸干電極外壁水珠。(4)打開儀器電源進行校準(zhǔn)。第二節(jié)水質(zhì)監(jiān)測采樣一、監(jiān)測斷面布設(shè)為評價XX河道的水質(zhì),需設(shè)置背景斷面、對照斷面、控制斷面和削減斷面;對于某一河段,只需設(shè)置對照、控制和削減(或過境)三種斷面。1.背景斷面:設(shè)在基本上未受人類活動影響的河段,用于評價一個完整水系污染程度。2.對照斷面:為了解流入監(jiān)測河段前的水體水質(zhì)狀況而設(shè)置。這種斷面應(yīng)設(shè)在河流進入城市或工業(yè)區(qū)以前的地方,避開各種廢污水流入處和回流處。一個河段一般只設(shè)置一個對照斷面。有主要支流時可酌情增加。3.控制斷面:為評價監(jiān)測河段兩岸污染源對水體水質(zhì)影響而設(shè)置??刂茢嗝娴臄?shù)目應(yīng)根據(jù)城市的工業(yè)布局和排污口分布情況而定,設(shè)在排污口下游,廢污水與江、河水基本混勻處。在流經(jīng)特殊要求地區(qū)(如飲用水源地及其有關(guān)的地方病發(fā)病區(qū)、風(fēng)景游覽區(qū)、嚴(yán)重水土流失區(qū)及地球化學(xué)異常區(qū)等)的河段上也應(yīng)設(shè)置控制斷面。4.削減斷面:是指河流受納污廢水后,經(jīng)稀釋擴散和自凈作用,使污染物濃度顯著降低的斷面,通常設(shè)在城市或工業(yè)區(qū)最后一個排污口下游1500m以外的河段上。另外,有時為特定的環(huán)境管理需要,如定量化考核、監(jiān)視飲用水源和流域污染源限期達(dá)標(biāo)排放等,還要設(shè)置管理斷面。二、采樣現(xiàn)場記錄 采樣現(xiàn)場記錄表采樣點對照斷面控制斷面削減斷面?zhèn)渥⒉蓸尤掌跐q潮退潮漲潮退潮漲潮退潮溫度氣壓風(fēng)向相對濕度現(xiàn)場測定水溫PH感官描述三、采樣時間確定1.采樣頻率:XX河屬于潮汐河流,為了保證水樣對水質(zhì)在時間和空間上變化規(guī)律的反應(yīng),我國水質(zhì)監(jiān)測對此有特別要求:潮汐河流全年在豐、平、枯水期采樣監(jiān)測,每期采樣兩天,分別在大潮期和小潮期進行,每次應(yīng)采集當(dāng)天漲、退潮水樣分別測定。而采樣頻率的確定則要依據(jù)不同的水體功能、水文要素和污染源、污染物排放等實際情況,力求以最低的采樣頻次,取得最有時間代表性的樣品,既要滿足能反映水質(zhì)狀況的要求,又要切實可行。2.采樣時間:XX河屬于潮汐河流,每天兩漲兩落,為了保證水樣對水質(zhì)在時間和空間上變化規(guī)律的反映,原則上“潮汐河流和河口全年按豐、平、枯三期進行采樣”。日期退潮采樣時間漲潮采樣時間四、采樣實施保管1.根據(jù)XX河的具體情況以及實驗條件,本項目將選取水溫,pH,溶解氧,化學(xué)需氧量,生化需氧量,高錳酸鹽指數(shù),揮發(fā)酚,總磷,氨氮,懸浮物,總有機碳,六價鉻這12個指標(biāo)作為測定項目,各指標(biāo)采集、保存要求如下:序號項目采樣容器保存方法保存期采樣量(mL)1水溫G.P現(xiàn)場測定2pHG.P現(xiàn)場測定3溶解氧溶解氧瓶加入硫酸錳,堿性碘化鉀,現(xiàn)場固定24h2504高錳酸鹽指數(shù)G2d1505化學(xué)需氧量G加硫酸,Ph<22d1506生化需氧量溶解氧瓶12h2507揮發(fā)酚G加磷酸,Ph<2;加硫酸銅溶液24h2508氨氮P加硫酸,Ph<224h2509總磷G加硫酸,Ph<224h15010六價鉻PNaOH,pH=8-914d25011總有機碳G加硫酸,Ph<27d5012懸浮物P冷藏7d500(1)其中COD、高錳酸鹽指數(shù)、TOC、總P混合采集與保存;(2)揮發(fā)酚、SS、六價鉻、氨氮、DO、BOD單獨采樣與保存。2.采樣需要物資:(一個斷面)材料數(shù)量500mL塑料瓶1個250mL塑料瓶2個500nL玻璃瓶1個250mL玻璃瓶1個250mL溶解氧瓶3個竹竿1支2m長繩子1條溫度計1個精密pH試紙1包黑色塑料袋1個紙箱1個1ml移液管1支2mL移液管1支玻璃棒1支標(biāo)簽紙若干(提前寫好)藥品需量堿性碘化鉀溶液1瓶硫酸錳溶液1瓶鹽酸1瓶硫酸1瓶氫氧化鈉1瓶磷酸1瓶抗壞血酸1瓶硫酸銅溶液1瓶3.采樣方法:用細(xì)繩將采樣容器固定在竹竿上,伸到確定的采樣點處,待一定時間后取水,添加保存試劑,貼上標(biāo)簽紙,做好采樣記錄。4.水樣保存要求:(1)減緩生物作用。(2)減緩化合物或者絡(luò)合物的水解及氧化還原作用。(3)減少組分的揮發(fā)和吸附。5.水樣保存措施:(1)冷藏或冷凍:樣品在4℃冷藏或?qū)⑺畼友杆倮鋬?,貯存于暗處,可以抑制生物活動,減緩物理揮發(fā)作用和化學(xué)反應(yīng)速度。冷藏是短期內(nèi)保存樣品的一種較好方法,對測定基本無影響。但需要注意冷藏保存也不能超過規(guī)定的保存期限,冷藏溫度必須控制在4℃左右。溫度太低(例如≤0℃),因水樣結(jié)冰體積膨脹,使玻璃容器破裂,或樣品瓶蓋被頂開失去密封,樣品受玷污,溫度太高則達(dá)不到冷藏目的。(2)加入化學(xué)保存劑:①控制溶液pH值:測定金屬離子的水樣常用硝酸酸化至pHl-2,既可以防止重金屬的水解沉淀,又可以防止金屬在器壁表面上的吸附,同時在pHl-2的酸性介質(zhì)中還能抑制生物的活動。用此法保存,大多數(shù)金屬可穩(wěn)定數(shù)周或數(shù)月。測定氰化物的水樣需加氫氧化鈉調(diào)至pHl2。測定六價鉻的水樣應(yīng)加氫氧化鈉調(diào)至pH8,因在酸性介質(zhì)中,六價鉻的氧化電位高,易被還原。保存總鉻的水樣,則應(yīng)加硝酸或硫酸至pHl-2。②加入抑制劑:為了抑制生物作用,可在樣品中加入抑制劑。如在測氨氮、硝酸鹽氮和COD的水樣中,加氯化汞或加入三氯甲烷、甲苯作防護劑以抑制生物對亞硝酸鹽、硝酸鹽、銨鹽的氧化還原作用??荚?大&在測酚水樣中用磷酸調(diào)溶液的pH值,加入硫酸銅以控制苯酚分解菌的活動。③加入氧化劑:水樣中痕量汞易被還原,引起汞的揮發(fā)性損失,加入硝酸-重鉻酸鉀溶液可使汞維持在高氧化態(tài),汞的穩(wěn)定性大為改善。6.特殊水樣保存方法:(1)COD水樣保存方法:用于測定COD的水樣最好取完樣后立即測定,否則,由于存放時間長,水樣中的還原性有機物在微生物的作用下,會吸收空氣中的氧氣,緩慢的進行氧化還原反應(yīng),分解掉,使得測定結(jié)果偏低。所以,水樣做好在2小時內(nèi)進行測定。若必須存放一定時間,則應(yīng)加入硫酸酸化至PH值<2,并在低溫(4℃左右)存放,以減緩微生物活動。并在48小時內(nèi)測定完畢。(2)氨氮水樣保存方法:應(yīng)存放于聚乙烯瓶或玻璃瓶中,加蓋密封,防止吸收空氣中的氨,使?jié)舛壬?。若水樣中NH濃度較高,則應(yīng)以硫酸將水樣酸化至PH值<2,并在低溫(4℃左右)存放。(3)總氮水樣保存方法:應(yīng)加入硫酸酸化至PH值<2,并在低溫(4℃左右)存放,并在48小時內(nèi)測定完畢。(4)總磷水樣保存方法:用于測定總磷的水樣最好取完樣后立即測定,若必須存放一定時間,則應(yīng)加入硫酸酸化至PH值<2,并在低溫(4℃左右)存放。(5)正磷酸鹽水樣保存方法:正磷酸鹽水樣的測定不可加酸,也不可加其他保存劑,防止其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽,或正磷酸鹽轉(zhuǎn)化為其他形式的磷酸鹽,只需存放在4℃左右的冰箱中,24小時內(nèi)進行檢測。五、水樣預(yù)處理方法常用的水樣前處理方法有多種。無機物測定的前處理方法常用的有過濾、絮凝沉淀、蒸餾、酸化吹氣法等;CuPbZnCd等重金屬的前處理一般選用消解的方法;從環(huán)境水樣中富集分離有機物的方法也有許多,半揮發(fā)性有機物的方法主要有液-液萃取,液-固萃取及固相微萃取等;對揮發(fā)性有機物主要有吹脫捕集法-頂空法和液-液萃取。環(huán)境水樣前處理具體方法的選擇應(yīng)根據(jù)處理方法對被測組分的實際影響,測定項目的要求和水樣特點等來確定,每種處理方法都有一定的技術(shù)要求,操作方法不得當(dāng),都會直接影響監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性,本項目所采取的水樣預(yù)處理方法具體如下:1.環(huán)境水樣過濾絮凝沉淀前處理方法:(1)測定天然水樣溶解態(tài)元素時,用0.45μm濾膜預(yù)處理水樣,0.45μm濾膜能夠方便地區(qū)分開溶解物和顆粒物如可溶性正磷酸鹽Fe、Cd、Cu、Pb等的溶解態(tài)的測定,水樣采集后立即用0.45μm濾膜過濾,棄去初始50~100ml溶液,收集所需體積的濾液供測定使用,或直接測定,或消解后測定。測定元素總量時,取一定量均勻水樣直接消解后進行測定,如總磷、總鐵、總鉛等。水樣的過濾和不過濾對測定結(jié)果影響很大,有時可能相差百分之幾十甚至幾倍。根據(jù)測定要求,決定水樣是否過濾,否則,嚴(yán)重影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)對于污染較輕的地面水中有些無機物的測定,采用絮凝沉淀處理方法對水樣進行前處理。如硫化物測定時,可先用醋酸鋅沉淀法除去可溶性還原劑(如亞硫酸鹽硫代硫酸鹽等)的干擾,用中速定量濾紙或玻璃纖維濾膜對加入醋酸鋅的水樣進行過濾,測定沉淀物中硫化物。測定氯化物硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、六價鉻等,采用絮凝沉淀法對水樣進行前處理。不同的分析項目,絮凝沉淀前處理方法略有差別,但原理都是利用氫氧化物沉淀吸附作用以消除或減弱干擾,過濾后測定濾液中該物質(zhì)含量一般采用慢速或中速定量濾紙過濾,因為定量濾紙預(yù)先已用鹽酸和氫氟酸處理過,其中大部分無機物已被除去,采用濾紙為濾料時,用前還應(yīng)先用蒸餾水洗濾紙,進一步除去可溶性物質(zhì),并棄去出濾液20ml。2.環(huán)境水樣蒸餾前處理方法:蒸餾法是環(huán)境水樣前處理的常用方法,可將氟化物、氰化物、揮發(fā)酚等以酸的形式蒸出,氨氮以氨的形式蒸出,而干擾物質(zhì)留在溶液中蒸餾水樣時,調(diào)節(jié)水樣的PH值非常重要氟化物在含高氯酸的溶液中,以氟硅酸或氫氟酸被蒸出,含氰化物、酚水樣的蒸餾一般用磷酸調(diào)節(jié)至PH值4,氰化物以氰化氫形式被蒸餾出來,揮發(fā)酚和水蒸氣一起蒸出;蒸餾含酚水樣時,由于流出液體積和原蒸餾液相當(dāng),蒸餾后的殘液也須呈酸性,如不呈酸性,則應(yīng)重新取樣,增加磷酸加入量,進行蒸餾,否則苯酚未全部蒸餾,使測定結(jié)果偏低。注意檢查蒸餾和吸收裝置的連接部位,使其嚴(yán)密,氰化物、氨氮蒸餾裝置的導(dǎo)管下端插入吸收液面下,這些細(xì)節(jié)都必須注意,否則蒸餾液損失,使測定結(jié)果偏低。蒸餾溫度應(yīng)適當(dāng),更應(yīng)避免發(fā)生暴沸,否則可能造成流出液溫度升高,氰化氫、氨吸收不完全。3.環(huán)境水樣消解前處理方法:(1)金屬及其化合物的測定,常選擇消解水樣的方法消解樣品,使水樣無機結(jié)合態(tài)的和有機結(jié)合態(tài)的金屬以及懸浮顆粒物中的金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)的離子,以便于進行原子吸收等的測定用原子吸收法測定金屬時,消解用的酸的選擇非常重要,作為基體應(yīng)不影響后面的原子吸收測定。對于火焰原子吸收法,一般以稀HNO3介質(zhì)為佳,HCIO3次之,因有分子吸收,不用H2SO4,H3PO4存在化學(xué)干擾,也不宜選用。對于石墨爐原子吸收法一般以HNO3介質(zhì)為佳,應(yīng)避免使用HCl介質(zhì),因一些金屬的氯化物在灰化階段易揮發(fā)損失,如CdCl2、ZnCl2、PbCl2等,同時NaCl、CaCl2、MgCl2常常產(chǎn)生基體干擾,也要避免使用H2SO4和HCIO3介質(zhì),即使使用了對以后測定有干擾的酸,應(yīng)在蒸至近干時予以除去,并用標(biāo)準(zhǔn)加入法檢查,看是否存在基體干擾。同時還應(yīng)注意保持試液和標(biāo)準(zhǔn)溶液加酸濃度的一致性。(2)對于濃度在ppm級以上的金屬測定,消解樣品所用的試劑級別在分析純以上即可。對于濃度在ppb級的金屬離子的測定,消解所用的實驗用水、試劑、儀器及工作環(huán)境均有特殊要求,否則空白值高、波動大,而無法準(zhǔn)確定量,須格外重視。(3)樣品在消解過程中不宜蒸至干涸,否則金屬有損失,使檢測結(jié)果偏低。4.從水樣富集分離有機物的前處理方法:按照化合物沸點分類可將有機物分為揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物。從環(huán)境水樣中富集分離有機物方法也有許多,半揮發(fā)性有機物的方法,主要有液-液萃取,液-固萃取及固相微萃取等;對揮發(fā)性有機物主要有吹脫捕集法-頂空法和液-液萃取法。液—液萃取時,對有機溶劑純度要求非常高,如測定半揮發(fā)性有機物液—液萃取時所需二氯甲烷為農(nóng)殘級,選擇有機溶劑時須格外注意。為減輕乳化現(xiàn)象,萃取時適度振蕩,加入適量的氯化鈉。從水樣中萃取出來的樣品往往還需要凈化,才能進入色譜柱。樣品凈化有氧化鋁凈化、佛羅里硅土凈化等許多方法,依據(jù)目標(biāo)分析物選擇使適用的凈化技術(shù)。第三節(jié)水質(zhì)監(jiān)測方法一、色度測定1.原理:用氯酸鉀與氯化鈷配成標(biāo)準(zhǔn)色列,與水樣進行目視比色法。每升水中含有1mg鉑和0.5mg鈷時所具有的顏色,稱為1度,作為標(biāo)準(zhǔn)色度單位。2.儀器和試劑:(1)儀器:具塞比色管(25ml)(2)試劑:鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液(500度),配制方法是稱取1.246g氯鉑酸鉀(K2PtCl6)(相當(dāng)于500mg鉑)及1.000g六水合氯化鈷(CoCl2?6H2O)(相當(dāng)于250mg鈷),溶于100mL水中,加100mL濃硫酸,用水定容至1000mL。此溶液色度為500度,保存在密塞玻璃瓶中,暗處存放。)3.實驗步驟:(1)標(biāo)準(zhǔn)色列的配制:儀器25mL具塞比色管度數(shù)102030405060鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液(mL)0.501.01.502.02.503.0依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)加入相應(yīng)的鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液,用水稀釋至標(biāo)線,混勻,密封保存。(2)水樣的測定:替吸取25.0mL澄清透明水樣于具塞比色管中,(由于實驗器材缺少,水樣渾濁,除去水樣中的懸浮物只能用濾紙過濾,因濾紙可吸附部分溶解于水的有色物質(zhì),可能會使結(jié)果有點偏差)②將水樣與標(biāo)準(zhǔn)色列進行目視比較。觀察時可將具塞比色管置于白紙上,使光線從管底部向上透過液柱,目光自關(guān)口垂直向下觀察,記錄與水樣色度相同的標(biāo)準(zhǔn)色列的色度。③通過比較,水樣色度低于10度,再配制5度的鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液進行比較,通過比較水樣顏色深于5度標(biāo)準(zhǔn)色列,可估計水樣色度在5至10度之間。再配制7度的標(biāo)準(zhǔn)色列,若水樣與標(biāo)準(zhǔn)色列色度幾乎一樣,可記下水樣的度數(shù)大約為7度。(3)計算:色度(度)=(A×25)/V,式中A為稀釋后水樣相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)色列的色度;V為水樣的體積,mL;25為水樣稀釋后的體積,即具塞比色管的容積,mL。4.實驗注意事項:(1)如測定水樣的真色,應(yīng)放置澄清,取上清液,或用離心法去除懸浮物后測定。(2)如測定水樣的表色,待水樣中的大顆粒懸浮物沉降后,取上清液測定。二、溫度測定1.方法原理:在水樣采樣點,使用水銀溫度計,直接測量并讀取水溫。對表層水溫的測定,將溫度計投入水中至待測深度,感溫5min后,迅速上提并立即讀數(shù)。從水溫計離開水面至讀書完畢應(yīng)不超過20s。2.溫度計使用注意事項:(1)手拿著溫度計的上端,這樣做可以避免手的溫度影響表內(nèi)液體的脹縮。確保溫度計的玻璃泡全部浸入被測的液體中,注意不要碰到容器底部或容器壁。如果溫度表的玻璃泡碰到容器的底或壁,測定的便不是水的溫度。這樣所得出的讀數(shù)就不準(zhǔn)確了。(2)溫度計玻璃泡浸入被測液體后要稍等一會,等待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再進行讀數(shù)。如果不等溫度表內(nèi)液柱停止升降就讀數(shù),所讀的就不是水的真正溫度。(3)讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在液體中,讀數(shù)時拿出水面則所讀的就不是水的真正溫度,視線要與溫度計中液柱的上表面相平,否則就會使讀數(shù)偏高或偏低。三、氨氮測定水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產(chǎn)物,某些工業(yè)廢水,如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等,以及農(nóng)田排水。此外,在無氧環(huán)境中,水中存在的亞硝酸鹽亦可受微生物作用,還原為氨。在有氧環(huán)境中,水中氨亦可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}、甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。測定水中各種形態(tài)的氮化合物,有助于評價水體被污染和“自凈”狀況,氨氮含量較高時,對魚類則可呈現(xiàn)毒害作用。(一)納氏試劑分光光度法1.方法原理:以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物,該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比,于波長420nm處測量吸光度。2.方法范圍:當(dāng)水樣體積為50ml,使用20mm比色皿時,本方法的檢出限為0.025mg/L,測定下限為0.10mg/L,測定上限為2.0mg/L(均以N計)。3.水樣的采集與保存:水樣采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內(nèi),要盡快分析。如需保存,應(yīng)加硫酸使水樣酸化至pH<2,2~5℃下可保存7d。4.儀器與試劑:(1)儀器:可見分光光度計:具20mm比色皿;氨氮蒸餾裝置:由500ml凱式燒瓶、氮球、直形冷凝管和導(dǎo)管組成,冷凝管末端可連接一段適當(dāng)長度的滴管,使出口尖端浸入吸收液液面下。亦可使用500ml蒸餾燒瓶。(2)試劑:①納氏試劑,可選擇下列方法的一種配制:1)二氯化汞-碘化鉀-氫氧化鉀(HgCl2-KI-KOH)溶液稱取15.0g氫氧化鉀(KOH),溶于50ml水中,冷卻至室溫。稱取5.0g碘化鉀(KI),溶于10ml水中,在攪拌下,將2.50g二氯化汞(HgCl2)粉末分多次加入碘化鉀溶液中,直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時,充分?jǐn)嚢杌旌希⒏臑榈渭佣然柡腿芤?,?dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時,停止滴加。在攪拌下,將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢地加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中,并稀釋至100ml,于暗處靜置24h,傾出上清液,貯于聚乙烯瓶內(nèi),用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊,存放暗處,可穩(wěn)定1個月。2)碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉(HgI2-KI-NaOH)溶液:稱取16.0g氫氧化鈉(NaOH),溶于50ml水中,冷卻至室溫。稱取7.0g碘化鉀(KI)和10.0g碘化汞(HgI2),溶于水中,然后將此溶液在攪拌下,緩慢加入到上述50ml氫氧化鈉溶液中,用水稀釋至100ml。貯于聚乙烯瓶內(nèi),用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊,于暗處存放,有效期1年。②酒石酸鉀鈉溶液,ρ=500g/L。稱取50.0g酒石酸鉀鈉(KNaC4H6O6·4H2O)溶于100ml水中,加熱煮沸以去除氨,充分冷卻后稀釋至100ml。③硫代硫酸鈉溶液,ρ=3.5g/L。稱取3.5g硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶于水中,稀釋至1000ml。④硫酸鋅溶液,ρ=100g/L。稱取10.0g硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)溶于水中,稀釋至100ml。⑤氫氧化鈉溶液,ρ=250g/L。稱取25g氫氧化鈉溶于水中,稀釋至100ml。⑥氫氧化鈉溶液,c(NaOH)=1mol/L。稱取4g氫氧化鈉溶于水中,稀釋至100ml。⑦鹽酸溶液,c(HCl)=1mol/L。量取8.5ml鹽酸(4.3)于適量水中用水稀釋至100ml。⑧硼酸(H3BO3)溶液,ρ=20g/L。稱取20g硼酸溶于水,稀釋至1L。⑨溴百里酚藍(lán)指示劑(bromthymolblue),ρ=0.5g/L。稱取0.05g溴百里酚藍(lán)溶于50ml水中,加入10ml無水乙醇,用水稀釋至100ml。⑩淀粉-碘化鉀試紙:稱取1.5g可溶性淀粉于燒杯中,用少量水調(diào)成糊狀,加入200ml沸水,攪拌混勻放冷。加0.50g碘化鉀(KI)和0.50g碳酸鈉(Na2CO3),用水稀釋至250ml。將濾紙條浸漬后,取出晾干,于棕色瓶中密封保存。?氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液:1)氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液,ρN=1000μg/ml。稱取3.8190g氯化銨(NH4Cl,優(yōu)級純,在100~105℃干燥2h),溶于水中,移入1000ml容量瓶中,稀釋至標(biāo)線,可在2~5℃保存1個月。2)氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,ρN=10μg/ml。吸取5.00ml氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(4.14.1)于500ml容量瓶中,稀釋至刻度。臨用前配制。5.測定步驟:(1)樣品預(yù)處理:①去除余氯:若樣品中存在余氯,可加入適量的硫代硫酸鈉溶液去除。每加0.5ml可去除0.25mg余氯。用淀粉-碘化鉀試紙檢驗余氯是否除盡。②絮凝沉淀:100ml樣品中加入1ml硫酸鋅溶液和0.1~0.2ml氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH約為10.5,混勻,放置使之沉淀,傾取上清液分析。必要時,用經(jīng)水沖洗過的中速濾紙過濾,棄去初濾液20ml。也可對絮凝后樣品離心處理。③預(yù)蒸餾:將50ml硼酸溶液移入接收瓶內(nèi),確保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下。分取250ml樣品,移入燒瓶中,加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑,必要時,用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)整pH至6.0(指示劑呈黃色)~7.4(指示劑呈藍(lán)色),加入0.25g輕質(zhì)氧化鎂及數(shù)粒玻璃珠,立即連接氮球和冷凝管。加熱蒸餾,使餾出液速率約為10ml/min,待餾出液達(dá)200ml時,停止蒸餾,加水定容至250ml。(2)分析步驟:①校準(zhǔn)曲線:在8個50ml比色管中,分別加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00ml氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,其所對應(yīng)的氨氮含量分別為0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100μg,加水至標(biāo)線。加入1.0ml酒石酸鉀鈉溶液,搖勻,再加入納氏試劑1.5ml或1.0ml,搖勻。放置10min后,在波長420nm下,用20mm比色皿,以水作參比,測量吸光度。以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo),以其對應(yīng)的氨氮含量(μg)為橫坐標(biāo),繪制校準(zhǔn)曲線。注:根據(jù)待測樣品的質(zhì)量濃度也可選用10mm比色皿。②水樣測定:清潔水樣,直接取50ml,按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。有懸浮物或色度干擾的水樣:取經(jīng)預(yù)處理的水樣50ml(若水樣中氨氮質(zhì)量濃度超過2mg/L,可適當(dāng)少取水樣體積),按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。注:經(jīng)蒸餾或在酸性條件下煮沸方法預(yù)處理的水樣,須加一定量氫氧化鈉溶液(4.9),調(diào)節(jié)水樣至中性,用水稀釋至50ml標(biāo)線,再按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。③空白實驗:用水代替水樣,按與樣品相同的步驟進行前處理和測定。(3)結(jié)果計算:水中氨氮的質(zhì)量濃度按下式計算:①ρN——水樣中氨氮的質(zhì)量濃度(以N計),mg/L。②As——水樣的吸光度。③Ab——空白試驗的吸光度。④a——校準(zhǔn)曲線的截距。⑤b——校準(zhǔn)曲線的斜率。⑥V——試料體積,ml。6.測定質(zhì)量保證:(1)試劑空白的吸光度應(yīng)不超過0.030(10mm比色皿)。(2)納氏試劑的配制:為了保證納氏試劑有良好的顯色能力,配制時務(wù)必控制HgCl2的加入量,至微量HgI2紅色沉淀不再溶解時為止。配制100ml納氏試劑所需HgCl2與KI的用量之比約為2.3∶5。在配制時為了加快反應(yīng)速度、節(jié)省配制時間,可低溫加熱進行,防止HgI2紅色沉淀的提前出現(xiàn)。(3)酒石酸鉀鈉的配制:酒石酸鉀鈉試劑中銨鹽含量較高時,僅加熱煮沸或加納氏試劑沉淀不能完全除去氨。此時采用加入少量氫氧化鈉溶液,煮沸蒸發(fā)掉溶液體積的20%~30%,冷卻后用無氨水稀釋至原體積。(4)絮凝沉淀:濾紙中含有一定量的可溶性銨鹽,定量濾紙中含量高于定性濾紙,建議采用定性濾紙過濾,過濾前用無氨水少量多次淋洗(一般為100ml)。這樣可減少或避免濾紙引入的測量誤差。(5)水樣的預(yù)蒸餾:蒸餾過程中,某些有機物很可能與氨同時餾出,對測定有干擾,其中有些物質(zhì)(如甲醛)可以在酸性條件(pH<1)下煮沸除去。在蒸餾剛開始時,氨氣蒸出速度較快,加熱不能過快,否則造成水樣暴沸,餾出液溫度升高,氨吸收不完全。餾出液速率應(yīng)保持在10ml/min左右。蒸餾過程中,某些有機物很可能與氨同時餾出,對測定仍有干擾,其中有些物質(zhì)(如甲醛)可以在酸性條件(pH<1)下煮沸除去。部分工業(yè)廢水,可加入石蠟碎片等做防沫劑。6.蒸餾器清洗:向蒸餾燒瓶中加入350ml水,加數(shù)粒玻璃珠,裝好儀器,蒸餾到至少收集了100ml水,將餾出液及瓶內(nèi)殘留液棄去。(二)滴定法1.實驗原理:滴定法僅適用于已進行蒸餾預(yù)處理的水樣。調(diào)節(jié)試樣至pH6.0~7.4范圍,加入氧化鎂使呈微堿性。加熱蒸餾,釋出的氨被硼酸溶液吸收,以甲基紅-亞甲藍(lán)為指示劑,使用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定餾出液中的銨。2.實驗試劑:(1)混合指示液:稱取200mg甲基紅溶于100ml95%乙醇;另稱取100mg亞甲藍(lán)溶于50ml95%乙醇。以兩份甲基紅溶液與一份亞甲藍(lán)溶液混合后使用(可使用一個月)。(2)(1+9)硫酸溶液:量取1份硫酸(ρ=1.84)與9份水混合均勻。(3)硼酸吸收液20g/L:稱取20g硼酸溶于水中,稀釋至1L。(4)輕質(zhì)氧化鎂:不含碳酸鹽(在500℃下加熱氧化鎂,以除去碳酸鹽)。(5)防爆沸顆粒(如玻璃珠、碎瓷片、沸石等)。(6)0.05%甲基橙指示劑:稱取甲基橙50mg溶于100mL水中。3.實驗步驟:(1)水樣蒸餾預(yù)處理:①預(yù)處理裝置:由一個500-800ml的長頸蒸餾燒瓶、定氮球、垂直放置的冷凝管和接收器組裝而成。冷凝管末端可連接以適當(dāng)長度的滴管,使出口尖端浸入吸收液液面下約2cm。②蒸餾器清洗:向蒸餾燒瓶中加入350ml水,加入數(shù)粒防爆沸顆粒裝好儀器,加熱蒸餾到至少收集了100ml水,將蒸餾液及瓶內(nèi)殘留液棄去。(2)采樣及樣品:按照規(guī)定,樣品存放在聚乙烯瓶或玻璃瓶內(nèi),立即分析,否則應(yīng)在2:-5℃下存放,或用濃硫酸酸化,使其pH<2。存放過程應(yīng)注意防止酸化樣品吸收空氣中的氨而被污染。存放期為24小時。(3)蒸餾:將50ml硼酸溶液放在蒸餾器的接收器內(nèi),確保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下量取250ml的水樣,放入蒸餾燒瓶內(nèi)。加入幾滴溴百里酚藍(lán)指示液,必要時,用氫氧化鈉或鹽酸調(diào)整pH在6.0-7.4之間。向蒸餾燒瓶中加入0.25g輕質(zhì)氧化鎂及少許防爆沸顆粒,對一些工業(yè)廢水樣品,必要時要加防沫劑,立即將蒸餾燒瓶與冷凝管接好加熱蒸餾器,使餾出液的收集速度約為10ml/min,收集到約200ml時停止蒸餾。(4)水樣的測定:于全部經(jīng)蒸餾預(yù)處理、以硼酸溶液為吸收液的餾出液中,加2滴混合指示液,用標(biāo)定過的硫酸溶液滴定至綠色轉(zhuǎn)變成淡紫色為止,記錄硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。(5)空白實驗:以無氨水代替水樣,同水樣處理及滴定的全程序步驟進行測定。(6)結(jié)果計算:①A——滴定水樣時消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(ml)。②B——空白試驗消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(ml)。③M——硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L)。④V——水樣體積(ml)。⑤14——氨氮(N)摩爾質(zhì)量。4.注意事項:(1)當(dāng)水樣中含有可被蒸餾出并在滴定時能與酸反應(yīng)的物質(zhì),如揮發(fā)性胺類等,則將使測定結(jié)果偏高。(2)使用250mL水樣,實際測定的最低檢出濃度為含氮0.2mg/L。(3)采用比色法測定,建議用250ml量筒作為接收器;采用滴定法測定,建議直接用350ml錐形瓶作為接收器。(4)如果試份中存在余氯,應(yīng)加入幾粒結(jié)晶硫代硫酸鈉除去它。四、總磷測定在天然水和廢水中,磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在,它們分為正磷酸鹽,縮合磷酸鹽(焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和多磷酸鹽)和有機結(jié)合的磷酸鹽,它們存在于溶液中,腐殖質(zhì)粒子中或水生生物中。天然水中磷酸鹽含量較微?;?、冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的工業(yè)廢水及生水污水中常含有較大量磷。磷是生物生長的必需的元素之一。但水體中磷含量過高(超過0.2mg/L)可造成藻類的過量繁殖,直至數(shù)量上達(dá)到有害的程度(稱為富營養(yǎng)化),造成湖泊、河流透明度降低,水質(zhì)變壞。(一)測定方法水中磷的測定,通常按其存在的形式,而分別測定總磷、溶解性正磷酸鹽和總?cè)芙庑粤祝缦聢D所示:(二)方法原理在中性條件下用過硫酸鉀(或硝酸-高氯酸)使試樣消解,將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中,正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng),在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后,立即被抗壞血酸還原,生成藍(lán)色的絡(luò)合物。(三)試劑儀器1.試劑:(1)硫酸(H2SO4),密度為1.84g/mL。(2)硝酸(HNO3),密度為1.4g/mL。(3)高氯酸(H2SO4),優(yōu)級純,密度為1.68g/mL。(4)硫酸(H2SO4),1+1。(5)硫酸,約c(H2SO4)=1mol/L:將27mL硫酸加入到973mL水中。(6)氫氧化鈉(NaOH),1mol/L溶液:將40g氫氧化鈉溶于水并稀釋至1000mL。(7)氫氧化鈉(NaOH),6mol/L溶液:將240g氫氧化鈉溶于水并稀釋至1000mL。(8)過硫酸鉀,50g/L溶液:將5g過硫酸鉀(K2S2O8)溶解于水,并稀釋至100mL。(9)抗壞血酸,100g/L溶液:溶解10g抗壞血酸(C6H8O6)于水中,并稀釋至100mL。此溶液貯于棕色的試劑瓶中,在冷處可穩(wěn)定幾周。如不變色可長時間使用。(10)鉬酸鹽溶液:溶解13g鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·4H2O]于100mL水中。溶解0.35g酒石酸銻鉀(KSbC4H4O7·H2O)于100mL水中。在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加到300mL硫酸中,加酒石酸銻鉀溶液并且混合均勻。此溶液貯存于棕色試劑瓶中,在冷處可保存二個月。(11)濁度-色度補償液:混合兩個體積硫酸和一個體積抗壞血酸溶液。使用當(dāng)天配制。(12)磷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液:稱取0.2197±0.001g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氫鉀(KH2PO4),用水溶解后轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中,加入大約800mL水、加5mL硫酸用水稀釋至標(biāo)線并混勻。1.00mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液含50.0μg磷。本溶液在玻璃瓶中可貯存至少六個月。(13)磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液:將10.0mL的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線并混勻。1.00mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液含2.0μg磷。使用當(dāng)天配制。(14)酚酞,10g/L溶液:

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