電子教案與課件：《工業(yè)分析化學(xué)》(第二版)第九章-水質(zhì)分析

第九章水質(zhì)分析工業(yè)分析化學(xué)第一節(jié)水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)分析1.1水資源和水質(zhì)污染水質(zhì)污染的類型:1.2水質(zhì)、水質(zhì)指標(biāo)及水質(zhì)分析

水質(zhì)—水與其中雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)—用于衡量水的各種特性的尺度。水質(zhì)指標(biāo)，依其性質(zhì)可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和微生物學(xué)指標(biāo)三類。對水質(zhì)指標(biāo)的測定稱為水質(zhì)分析或水質(zhì)監(jiān)測。(1)水質(zhì)分析的對象水質(zhì)分析對象環(huán)境水體監(jiān)測水污染源監(jiān)測地表水地下水生活污水醫(yī)院污水其它廢水江、河湖泊、水庫海洋（2）水質(zhì)分析的目的地表水——經(jīng)常性監(jiān)測對進(jìn)入江、河、湖泊、水庫、海洋等地表水體的污染物質(zhì)及滲透到地下水中的污染物質(zhì)進(jìn)行經(jīng)常性的監(jiān)測，以掌握水質(zhì)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。生產(chǎn)和生活過程——監(jiān)視性監(jiān)測對生產(chǎn)過程、生活設(shè)施及其他排放源排放的各類廢水進(jìn)行監(jiān)視性監(jiān)測，為污染源管理和排污收費(fèi)提供依據(jù)。事故監(jiān)測——應(yīng)急監(jiān)測對水環(huán)境污染事故進(jìn)行應(yīng)急監(jiān)測，為分析判斷事故原因、危害及采取對策提供依據(jù)。為環(huán)境管理——提供數(shù)據(jù)和資料為國家政府部門制訂環(huán)境保護(hù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，全面開展環(huán)境保護(hù)管理工作提供有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。為環(huán)境科學(xué)研究——提供數(shù)據(jù)和資料為開展水環(huán)境質(zhì)量評價、預(yù)測預(yù)報(bào)及進(jìn)行環(huán)境科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和手段。（3）水質(zhì)分析項(xiàng)目確定水質(zhì)分析項(xiàng)目的依據(jù)：各種水體的監(jiān)測項(xiàng)目：（1）地面水分析項(xiàng)目（2）工業(yè)廢水分析項(xiàng)目化學(xué)礦開采化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷、陰離子洗滌劑、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。（3）生活污水分析項(xiàng)目（4）醫(yī)院污水分析項(xiàng)目pH、色度、濁度、懸浮物、余氯、化學(xué)需氧量、生化需氧量、致病菌、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。第二節(jié)水質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系

2.1陰陽離子平衡關(guān)系理論上說，用mmol.L-1表示的陰、陽離子總量是應(yīng)該相等的。實(shí)際上，不完全相等也正常的，依據(jù)水的礦化度的不同有一定的允許誤差（見表9-3）

2.2離子總量的一致性

離子交換-酸堿滴定法分別測定陰、陽離子總量與分析所得各種離子量之和比較，理論上說應(yīng)該相等。如果超過表9-4所規(guī)定的允許誤差時，必須查明原因。

2.3

溶解性固體物質(zhì)與各種成分總量的關(guān)系

在考察溶解性固體物質(zhì)與各種成分總量的關(guān)系時，必須考慮pH和有機(jī)物質(zhì)的含量。對天然水來說，當(dāng)pH>4時，HCO3-

應(yīng)以實(shí)際測定結(jié)果的一半計(jì)入總量；當(dāng)水樣pH<4或含有機(jī)物質(zhì)較多時，應(yīng)將有機(jī)物計(jì)入總量，同時考慮常規(guī)測定以外的其他組分。2.4

堿度、硬度與其他離子之間的關(guān)系總堿度、總硬度、暫時硬度、永久硬度、負(fù)硬度之間以及它們和各主要陰、陽離子含量有重要聯(lián)系：

總堿度<總硬度時，有永久硬度、無負(fù)硬度，暫時硬度等于重碳酸根含量；

總堿度>總硬度時，暫時硬度=總硬度，無永久硬度，負(fù)硬度=總堿度-總硬度。此時，鈣、鎂總量小于重碳酸根量，鉀、鈉總量大于硫酸根離子與氯離子量之和。2.5pH值與其他離子濃度的關(guān)系（1）pH值與游離二氧化碳、重碳酸根、碳酸根、氫氧根離子濃度的關(guān)系：

當(dāng)水樣的礦化度不大、含有機(jī)物不多時，水樣的pH主要取決于其中碳酸含量并符合下述關(guān)系式：pH=6.23-lgC(CO2)+lgC(HCO3-)pH=10.26-lgC(HCO3-)+lgC(CO32-)

同時，任何情況下都無顯著量的游離二氧化碳與碳酸根離子共存，也無顯著量的重碳酸根與氫氧根離子共存。（2）pH值與金屬離子濃度的關(guān)系根據(jù)鐵、鋁、錳、銅等金屬離子在水中的溶解度與pH的關(guān)系來估計(jì)其測定結(jié)果的可靠性。第三節(jié)水質(zhì)指標(biāo)測定方法

3.1概述3.1.1選擇分析方法的原則靈敏度高；準(zhǔn)確性好；方法成熟、操作簡便、易于普及；選擇性好。根據(jù)上述原則，為使監(jiān)測數(shù)據(jù)具有可比性，各國在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對各類水體中的不同污染物質(zhì)都編制了相應(yīng)的分析方法。3.1.2水質(zhì)分析方法體系3.1.3水質(zhì)分析常用方法3.1.4常用水質(zhì)分析方法的測定項(xiàng)目3.2

無機(jī)物指標(biāo)的測定3.2.1懸浮固形物和溶解固形物懸浮固形物和溶解固形物又稱為總不可濾殘?jiān)涂偪蔀V殘?jiān)?，它們之和為總殘?jiān)??？倸堅(jiān)撬蛷U水在一定的溫度下蒸發(fā)、烘干后剩余的物質(zhì)。其測定方法是取適量(如50mL)振蕩均勻的水樣于稱至恒重的蒸發(fā)皿中，在蒸汽浴或水浴上蒸干，移入103~105℃烘箱內(nèi)烘至恒重，增加的重量即為總殘?jiān)?。水樣?jīng)過濾后留在過濾器上的固體物質(zhì)，于103~105℃烘至恒重得到的物質(zhì)量稱為總不可濾殘?jiān)?。包括不溶于水的泥砂、各種污染物、微生物及難溶無機(jī)物等。（1）總可濾殘?jiān)偪蔀V殘?jiān)渴侵笇⑦^濾后的水樣放在稱至恒重的蒸發(fā)皿內(nèi)蒸干，再在一定溫度下烘至恒重所增加的重量。一般測定103~105℃烘干的總可濾殘?jiān)＃?）總不可濾殘?jiān)?懸浮物，SS)3.2.2電導(dǎo)率和礦化度電導(dǎo)率表示的是水溶液傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率的大小取決于溶液中所含離子的種類，總濃度，遷移性和價態(tài)，還與測定時的溫度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室中一般采用電導(dǎo)率儀來測定水的電導(dǎo)率。它的基本原理是：已知標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)率，用電導(dǎo)率儀測某一濃度KCl溶液的電導(dǎo)值，根據(jù)下式可求得電導(dǎo)池常數(shù)C。（1）電導(dǎo)率

式中，Gs—標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)（S）；

ks—標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)率（S/cm）。C=Gs/ks用電導(dǎo)率儀測待測水樣的電導(dǎo)，根據(jù)公式

k=G/C

即可求得水樣的電導(dǎo)率。

常見的電導(dǎo)率儀經(jīng)校正后可以直接讀出水的電導(dǎo)率值。（2）礦化度：

①定義

礦化度是水化學(xué)成分測定的重要指標(biāo)，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(biāo)之一。該指標(biāo)一般只用于天然水。

②方法礦化度的測定方法有重量法、電導(dǎo)法、陰、陽離子加和法、離子交換法、比重計(jì)法等。3.3.3氧化還原電位①意義對一個水體來說，其氧化還原電位是多種氧化物質(zhì)與還原物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的綜合結(jié)果，能幫助我們了解水體的電化學(xué)特征。②方法測定方法：鉑電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，用晶體毫伏計(jì)或通用pH計(jì)測定。水的堿度是指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量，包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。

水的堿度一般分為酚酞堿度（P）、酚酞后堿度（M）和總堿度（Ａ＝Ｐ＋Ｍ）。它們的測定方法是先后以酚酞和甲基橙為指示劑用強(qiáng)酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定。3.3.4酸度酸度是指水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。測定酸度的方法有酸堿指示劑滴定法和電位滴定法。酸堿指示劑滴定法是以酚酞為指示劑用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。3.3.5堿度3.3.6硬度水的硬度是水中鈣、鎂、鐵、錳等高價離子含量。在水的pH>4時，主要是鈣、鎂，而鐵、錳離子的含量很低。水的硬度有暫時硬度、永久硬度、負(fù)硬度和總硬度等不同概念。

總硬度＝暫時硬度＋永久硬度；負(fù)硬度＝總堿度－總硬度。

水的硬度測定通常只測定鈣和鎂，只有當(dāng)鐵錳可能較高時才測定它們并計(jì)入總硬度。以鉻黑Ｔ為指示劑用EDTA滴定法測定水樣加熱煮沸前后的鈣和鎂分別計(jì)算總硬度和永久硬度，兩者之差為暫時硬度。3.3.7pH值測定水的pH值的方法有玻璃電極法和比色法。①定義pH值是溶液中氫離子活度的負(fù)對數(shù)，pH值是最常用的水質(zhì)指標(biāo)之一。天然水的pH值多在6—9范圍內(nèi)，飲用水pH值要求在6.5~8.5之間，某些工業(yè)用水的pH值必須保持在7.0~8.5之間，pH值和酸度、堿度既有聯(lián)系又有區(qū)別。②方法以pH玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，并將二者與被測溶液組成原電池，以已知pH值的溶液作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，用pH計(jì)直接測出被測溶液pH。①比色法

基于各種酸堿指示劑在不同pH的水溶液中顯示不同的顏色，每種指示劑都有一定的變色范圍。該方法不適用于有色飛渾濁或含較高游離氯、氧化劑、還原劑的水樣。如果粗略地測定水樣pH值，可使用pH試紙。②玻璃電極法(電位法)pH計(jì)3.3.8溶解氧(DO)溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有關(guān)。清潔地表水溶解氧接近飽和。水體受到有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)還原物質(zhì)污染時，溶解氧含量降低，甚至趨于零，此時厭氧細(xì)菌繁殖活躍，水質(zhì)惡化。水中溶解氧低于3~4mg／L時，許多魚類呼吸困難，繼續(xù)減少，則會窒息死亡。一般規(guī)定水體中的溶解氧至少在4mg／L以上。（1）定義與概述：測定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧電極法。清潔水可用碘量法，受污染的地面水和工業(yè)廢水必須用修正的碘量法或氧電極法。（2）測定方法：手提式溶解氧儀臺式溶解氧儀①碘量法

原理：水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中溶解氧將二價錳氧化成四價錳的棕色沉淀。加酸后，棕色沉淀溶解并與碘離子反應(yīng)釋放出游離碘，以淀粉為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液測定，通過計(jì)算得出溶解氧的含量。一系列的反應(yīng)方程式如下：

MnSO4

＋2NaOH→Na2SO4

＋Mn(OH)2↓

白色沉淀

2Mn(OH)2

＋O2→2MnO(OH)2↓

棕色沉淀

MnO(OH)2

＋2H2SO4→Mn(SO4)2

＋3H2O

Mn(SO4)2

＋2KI→MnSO4

＋K2SO4

＋I(xiàn)2

2Na2S2O3

＋I(xiàn)2→Na2S4O6

＋2NaI②修正碘量法

疊氮化鈉修正法：排除NO2-干擾；

高錳酸鉀修正法：排除Fe2＋干擾；

明礬絮凝修正法：消除顏色、藻類及懸浮物等的干擾；

硫酸銅－氨基磺酸絮凝修正法：排除活性污泥等懸浮物干擾。③氧電極法3.3.9氯化物

氯化物是天然水中的常見組分，特別是海水中含量較高。測定水中氯化物的主要方法有：重量法、滴定法、分光光度法、離子選擇電極法和離子色譜法等。實(shí)踐中以鉻酸鉀為指示劑的銀量法較為常用。本法主要是注意控制好鉻酸鉀的濃度，過大或過小都將導(dǎo)致產(chǎn)生較大誤差。

3.3.10硫酸鹽和亞硫酸鹽水中一般只含硫酸鹽，不含亞硫酸鹽。而中低壓鍋爐用水常加亞硫酸鈉作為除氧劑，常需檢測其中的亞硫酸鹽含量。硫酸鹽的測定有硫酸鋇重量法、配位滴定法、鉻酸鋇光度法、離子色譜法。亞硫酸鹽的測定是在酸性條件下，以淀粉溶液為指示劑，用碘酸鉀-碘化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

3.3.11磷酸鹽

天然水中磷酸鹽含量很少。鍋爐用水常加磷酸鹽，使其與水中鈣生成一種發(fā)散性較好的水渣—堿性磷灰石，防止生成堅(jiān)硬的硫酸鈣、硅酸鈣水垢。測定鍋爐水中磷酸鹽含量，主要采用磷釩鉬黃光度法。磷釩鉬酸的最大吸收波長為355nm,為方便起見，一般在420nm波長下測定。

３.３有機(jī)化合物的測定

化學(xué)需氧量是指在一定條件下，水中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗氧化劑的量，結(jié)果以氧的mg/L表示。

化學(xué)需氧量所測得的水中還原性物質(zhì)主要是有機(jī)物。

化學(xué)需氧量是一個條件性指標(biāo)。又分為CODCr和CODMn。3.3.1化學(xué)需氧量(COD)

（1）重鉻酸鉀法(CODCr)：

在強(qiáng)酸性溶液中，用重鉻酸鉀氧化水樣中的還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)其用量計(jì)算水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。①原理②計(jì)算CODCr(O2,mg/L)＝(V0-V1)×c×8×1000/V水樣(ml)

V0—

滴定空白時硫酸亞鐵銨體積（ml）

V1—

滴定水樣消耗硫酸亞鐵溶液體積（ml）

V—

水樣體積（ml）

c—

硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mol/L）

8—

氧（O）的摩爾質(zhì)量（g/mol）③說明可氧化部分：直鏈脂肪族可完全氧化。不易氧化部分、不可氧化部分：芳香族不易[O]；吡啶族不[O]；揮發(fā)性直鏈脂肪、苯等蒸氣相，不可與[O]接觸.干擾及消除

Cl->200mg/L先定量稀釋；

含Cl-水樣，先加入HgSO4，使Cl-與Hg2+絡(luò)合，消除干擾；d.CODcr高，應(yīng)先稀釋（2）恒電流庫侖滴定法：恒電流庫侖滴定法是一種建立在電解基礎(chǔ)上的分析方法。其原理為在試液中加入適當(dāng)物質(zhì)，以一定強(qiáng)度的恒定電流進(jìn)行電解，使之在工作電極(陽極或陰極)上電解產(chǎn)生一種試劑(稱滴定劑)，該試劑與被測物質(zhì)進(jìn)行定量反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)可通過電化學(xué)等方法指示。依據(jù)電解消耗的電量和法拉第電解定律可計(jì)算被測物質(zhì)的含量。3.3.2生化需氧量(BOD)

測定意義：BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動力學(xué)研究中的重要參數(shù)。

原理：生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過程中所消耗的溶解氧量。同時亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無機(jī)物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。

BOD5稱為五日生化需氧量，20℃，培養(yǎng)5天所需的DO為指標(biāo)（可比性）。

BOD5<1mg/L

水體清潔

BOD5<3~4mg/L

水體有污染（有機(jī)物）BOD5測定方法:（1）五天培養(yǎng)法(20℃)也稱標(biāo)準(zhǔn)稀釋法。其測定原理是水樣經(jīng)稀釋后，在20℃條件下培養(yǎng)5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過7mg/L，則不必進(jìn)行稀釋，可直接測定。對于不含或少含微生物的工業(yè)廢水，如酸性廢水，堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過氯化處理的廢水，在測定BOD5時應(yīng)進(jìn)行接種。①接種水

可選擇下述任一種方法得到接種水：

城市污水，一般是生活污水，室溫下放一晝夜，取上清液。土壤浸出法，取100g花園土或植物生長土，加入1L水，混合，靜置10min，取上清液。含城市污水的河、湖水。污水處理廠的出水。當(dāng)分析難于生物降解物質(zhì)的廢水時，可在排污口下游3—8km處取水或用含有宜于微生物生長的水。②稀釋水干凈無有機(jī)物污染。爆氣2~8h，使稀釋水中DO接近于飽和，停止爆氣后，可導(dǎo)入純氧，蓋上瓶口，包2層干紗布，放20℃培養(yǎng)箱中數(shù)小時，使水中溶解氧含量達(dá)8mg/L左右。臨用前，每升水加入CaCl2，F(xiàn)eCl3，MgSO4，H2PO4-~HPO42-緩沖溶液各1ml，混合均勻。③接種稀釋水分取適量接種水，加入稀釋水中，混勻；每升稀釋水中，加入的接種水為：

生活污水1~10ml

表層土壤浸出液20~30ml

河水、湖水10~100mlpH值：7.2

BOD5

：0.3~1.0mg/L④計(jì)算

BOD5（O2,mg/L）＝(D1-D2)-(B1-B2)f1/f2D1——(水樣+稀釋接種水)培養(yǎng)液在培養(yǎng)前的DO（mg/L）

D2——(水樣+稀釋接種水)培養(yǎng)液在培養(yǎng)后的DO（mg/L）

B1——

稀釋接種水培養(yǎng)前的DO（mg/L）

B2——

稀釋接種水培養(yǎng)后的DO（mg/L）

f1——

稀釋接種水在培養(yǎng)液占的比例

f2——

水樣接種水在培養(yǎng)液占的比例不需稀釋接種的測定

BOD5（O2,mg/L）＝D1-D2⑤干擾a水樣含游離氯時，滴加Na2S2O3除去。b金屬離子Ag+、Cu2+、Hg2+對微生物活性的抑制。c有機(jī)物濃度高時，用稀釋法使影響變?。挥袡C(jī)物濃度低時，用離子交換法除去離子d

此法是生物監(jiān)測法，故防止污染、毒物、不良接種材料的影響?？上扔眉冇袡C(jī)物的（BOD）菌種活性等檢查稀釋水的質(zhì)量。（葡萄糖[150mg/L]+谷氨酸[150mg/L]——“標(biāo)準(zhǔn)”檢查液20mL標(biāo)準(zhǔn)檢查液+稀釋水→1000mL,測BOD520mL標(biāo)準(zhǔn)檢查液+稀釋接種水→1000mL,測BOD5若BOD5>200±37mg/L，則棄去用此稀釋水和此菌種的BOD值。本方法適用于測定BOD5大于或等于2mg／L，最大不超過6000mg／L的水樣：大于6000mg／L，會因稀釋帶來更大誤差。（2）其他方法裝在培養(yǎng)瓶中的水樣用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌。水樣中的溶解氧因微生物降解有機(jī)物被消耗時，用電極式壓力計(jì)檢出培養(yǎng)瓶內(nèi)空間中的氧下降量，轉(zhuǎn)換成電信號，電解瓶內(nèi)自動電解產(chǎn)生氧氣供給培養(yǎng)瓶，反復(fù)進(jìn)行，使培養(yǎng)瓶內(nèi)空間始終保持恒壓狀態(tài)。根據(jù)法拉第定律，由恒電流電解所消耗的電量計(jì)算耗氧量。儀器能自動顯示測定結(jié)果，記錄生化需氧量曲線。①檢壓庫侖式BOD測定儀②測壓法在密閉培養(yǎng)瓶中，水樣中溶解氧由于微生物降解有機(jī)物而被消耗，產(chǎn)生與耗氧量相當(dāng)?shù)腃O2被吸收后，使密閉系統(tǒng)的壓力降低，用壓力計(jì)測出此壓降，即可求出水樣的BOD值。③微生物電極法微生物電極由單個固著微生物的膜及1個氧電極組成，氧電極隨水中溶解氧濃度的變化產(chǎn)生不同大小的電流。當(dāng)不含有機(jī)物的液體（蒸餾水）流入電極流體室時，微生物的呼吸最微弱，溶解氧的濃度在滲透過微生物膜后沒有改變；當(dāng)含有機(jī)物的液體流入電極流體室時，微生物吞噬有機(jī)物加強(qiáng)了呼吸運(yùn)動，消耗掉大量的溶解氧，致使氧電極電流迅速減小（在3-5min內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定值）。微生物電極法BOD速測儀3.3.3總有機(jī)碳(TOC)

測定方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，900-950℃溫度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，有機(jī)物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，用紅外線氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。（1）定義與測定意義：總有機(jī)碳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)。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有機(jī)物的總量。（2）測定原理：

①將水樣預(yù)先酸化，通入氮?dú)馄貧猓?qū)除各種碳酸鹽分解生成的二氧化碳后再注入儀器測定。

②差減法：是使用高溫爐和低溫爐皆有的TOC測定儀。將同一等量水樣分別注入高溫爐(900℃)和低溫爐(150℃)，低溫爐的石英管中有機(jī)物不能被分解氧化。將高、低溫爐中測得的總碳(TC)和無機(jī)碳(TC)二者之差即為總有機(jī)碳(TOC)。該方法最低檢出濃度為0.5mg／L。（3）測定方法：高溫下，水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的為總碳(TC)。為獲得有機(jī)碳含量，可采用兩種方法：3.3.4總需氧量(TOD)

用TOD測定儀測定TOD的原理是將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣(氮?dú)?作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。（1）定義：

總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)果以O(shè)2的mg／L表示。（2）測定原理：TOD值能反映幾乎全部有機(jī)物質(zhì)經(jīng)燃燒所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值。（3）測定意義：3.3.5高錳酸鹽指數(shù)以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學(xué)耗氧量，以前稱為錳法化學(xué)耗氧量。我國新的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，已把該值改稱高錳酸鹽指數(shù)，而僅將酸性重鉻酸鉀法測得的值稱為化學(xué)需氧量。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)建議高錳酸鉀法僅限于測定地表水、飲用水和生活污水。按測定溶液的介質(zhì)不同，分為酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法。化學(xué)需氧量(CODo)和高錳酸鹽指數(shù)是采用不同的氧化劑在各自的氧化條件下測定的，難以找出明顯的相關(guān)關(guān)系。一般來說，重鉻酸鉀法的氧化率可達(dá)90％，而高錳酸鉀法的氧化率為50％左右，兩者均未達(dá)完全氧化，因而都只是一個相對參考數(shù)據(jù)。3.3.6水質(zhì)污染生物監(jiān)測水環(huán)境中各種不同的水生生物由于對環(huán)境的要求和適應(yīng)能力不同，而對水污染產(chǎn)生不同的反應(yīng)，據(jù)此了解污染對水生生物的直接危害，判斷水體污染的類型和程度。監(jiān)測方法包括生物群落法、生產(chǎn)力測定法、殘毒測定法、急性毒性試驗(yàn)、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)等。3.4放射性和放射性核素的測定3.4.1總放射性我國有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對總α放射性和總β放射性有一定的要求和放射性活度的限制量。由于水中放射性核素含量低，為測定水樣的放射性活度，一般都要經(jīng)過濃縮富集后，才能制備放射性測量源。測定水中總α放射性活度一般是蒸發(fā)法、活性炭吸附法、氫氧化鐵或活性二氧化錳吸附法等加以富集后，然后制源，以低本低α探測儀測量α計(jì)數(shù)率，并進(jìn)一步計(jì)算出總阿爾法放射性活度。測定水中總β放射性活度，一般以較大體積水樣，在硝酸介質(zhì)中蒸發(fā)至干。然后將其殘?jiān)D(zhuǎn)入瓷坩堝中于500℃灼燒1小時，研碎制源，以低本低β探測儀測量β計(jì)數(shù)率，并計(jì)算出總β放射性活度。3.4.2鈾及A（234U/238U）水中鈾含量的測定的主要方法見表9-6。工作中常用分光光度法、激光熒光法。鈾的同位素活度比A（234U/238U）的測定方法主要是基于放射性測量的α能譜法、輻射法。3.4.3釷及A（230Th/232Th）釷鹽在水中溶解度很小，水中釷含量很低。測定水中釷含量要先富集后，再用偶氮胂Ⅲ光度法測定。釷的同位素活度比A（230Th/232Th）的測定是先用氫氧化鐵共沉淀法富集后，進(jìn)一步用CL-TBP吸附分離富集，電解法制備測量源，用α能譜儀測定228Th、230Th、232Th，并計(jì)算出同位素活度比A（230Th/232Th）3.4.4氡氡是一種放射性氣體元素，它的同位素222Rn、220Rn、219Rn分別是238U、232Th、235U的衰變子體，其半衰期分別為3，82d、55.6s、3.96s。因?yàn)?20Rn、219Rn的半衰期很短，所以一般測氡是指測222Rn。222Rn的測定方法有基于氣體電離的靜電計(jì)法和閃爍計(jì)數(shù)法。3.4.5鐳及A(226Ra/228Ra)對水中鐳及其同位素組成的測定，由于它們的含量極低，目前都只能用放射化學(xué)方法。

（1）水中鐳的測定常用的方法有射氣法、α計(jì)數(shù)法、γ計(jì)數(shù)法等。其中射氣法是靈敏度較高的經(jīng)典方法。鐳的射氣法是基于測量其衰變子體222Rn射氣的量來計(jì)算出鐳含量的方法。對于222Rn的測量可以按上述介紹的測定氡的靜電計(jì)法和閃爍計(jì)數(shù)法進(jìn)行。但因水中鐳含量低，并和其他放射性核素在一起，因此，必須經(jīng)過放射化學(xué)處理，即分離和富集，方可制得測量源。（2）226Ra/228Ra值測定水樣中226Ra可用前述方法測定。而