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1、水質(zhì)檢測(cè)和采樣2011.4 研究生課程-水生生物研究技術(shù)一、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(monitoring items)n1、確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的依據(jù)、確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的依據(jù) 2、地表水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、地表水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 38382002.共80項(xiàng)n溶氧(DO):水中溶解氧。n高錳酸鹽指數(shù)(CODmn):是反映水體中有機(jī)及無(wú)機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)。用高錳酸鉀氧化水樣中的某些有機(jī)物及無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)由消耗的高錳酸鉀量計(jì)算相當(dāng)?shù)难趿?。適用于地表水。 n化學(xué)需氧量(CODcr):適用于工業(yè)廢水。n生化需氧量(BOD5):地面水體中的有機(jī)物經(jīng)微生物分解所消耗水中溶解氧的總量,主要反映有機(jī)污染物含量。通
2、常采用一定體積的水樣在20條件下培養(yǎng)5天后,測(cè)定水體中溶解氧消耗的毫克數(shù)。 n懸浮物(SS):n透明度(Secchi Depth,SD):n總氮(TN)、總磷(TP):總氮是水中各種形態(tài)無(wú)機(jī)和有機(jī)氮的總量。包括NO3-、NO2-和NH4+等無(wú)機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮。總磷是水樣經(jīng)消解后將各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽后測(cè)定的結(jié)果。n氨氮(NH4-N):氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4)形式存在的氮。氨氮主要來(lái)源于人和動(dòng)物的排泄物,雨水徑流以及農(nóng)用化肥的流失也是氮的重要來(lái)源。 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996GB8978-1996)_地面水環(huán)境質(zhì)量
3、標(biāo)準(zhǔn)中的I類和II類水域,不得新建排污口_排入III類水域的污水,執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)_排入IV類和V類水域的污水,執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)_排入城鎮(zhèn)下水道并進(jìn)入二級(jí)污水處理廠進(jìn)行生物處理的污水執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)兩類污染物:_第一類污染物是指能在環(huán)境和動(dòng)物、植物中蓄積,對(duì)人體健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)不良影響的污染物質(zhì)(13種)_第二類污染物是指其長(zhǎng)遠(yuǎn)影響小于第一類的污染物質(zhì)(pH、SS、BOD5、COD)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)第一類污染物,不分行業(yè)和污水排放方式,也不分受納水體的功能類別,一律在車間或車間處理設(shè)施排放口采樣。第二類污染物,在排污單位排放口采樣,其最高允許排放濃度必須達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求。共56項(xiàng)共22項(xiàng)
4、GB89781996規(guī)定了采樣頻率和測(cè)定方法工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(表工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(表2-2)4、生活飲用水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、生活飲用水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(P33) COD、BOD、懸浮物、懸浮物、NH3-N、總、總N、總、總P、陰離子洗滌劑、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。、陰離子洗滌劑、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。5、醫(yī)院污水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:、醫(yī)院污水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目: PH、色度、濁度、懸浮物、余氯、色度、濁度、懸浮物、余氯、COD、BOD、致病菌、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。、致病菌、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。6、海水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(、海水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(P33) 飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1) 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的原則_流行病學(xué)上安全可靠,不含各種病源細(xì)菌
5、和寄生蟲(chóng)卵,防治傳染病的傳播_化學(xué)組成上對(duì)人體無(wú)害,所含的有毒有害物質(zhì)的濃度對(duì)人體健康不產(chǎn)生毒害或不良影響_感官性狀良好,對(duì)感官無(wú)不良刺激(2) 飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(中國(guó)、WHO、美國(guó))生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB 57492006 水質(zhì)指標(biāo)由GB 5749-85的35項(xiàng)增加至106項(xiàng),增加了71項(xiàng);修訂了8項(xiàng);常規(guī)指標(biāo) : 能反映生活飲用水水質(zhì)基本狀況的水質(zhì)指標(biāo)。非常規(guī)指標(biāo) :根據(jù)地區(qū)、時(shí)間或特殊情況需要的生活飲用水水質(zhì)指標(biāo)。生活飲用水水質(zhì)應(yīng)符合表1和表3衛(wèi)生要求。集中式供水出廠水中消毒劑限值、出廠水和管網(wǎng)末梢水中消毒劑余量均應(yīng)符合表2要求。農(nóng)村小型集中式供水和分散式供水的水質(zhì)因條
6、件限制,部分指標(biāo)可暫按照表4執(zhí)行,其余指標(biāo)仍按表1、表2和表3執(zhí)行。9 水質(zhì)監(jiān)測(cè)9.1.1 供水單位的水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo)選擇由當(dāng)?shù)乜h級(jí)以上供水行政主管部門和衛(wèi)生行政部門協(xié)商確定。9.1.2 城市集中式供水單位水質(zhì)檢測(cè)的采樣點(diǎn)選擇、檢驗(yàn)項(xiàng)目和頻率、合格率計(jì)算按照CJ/T 206執(zhí)行。9.1.3 村鎮(zhèn)集中式供水單位水質(zhì)檢測(cè)的采樣點(diǎn)選擇、檢驗(yàn)項(xiàng)目和頻率、合格率計(jì)算按照SL 308執(zhí)行。 表1 水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)及限值指 標(biāo) 限 值1、微生物指標(biāo)、微生物指標(biāo)總大腸菌群(MPN/100mL或CFU/100mL)不得檢出耐熱大腸菌群(MPN/100mL或CFU/100mL)不得檢出大腸埃希氏菌(MPN/100mL或
7、CFU/100mL)不得檢出菌落總數(shù)(CFU/mL)1002、毒理指標(biāo)、毒理指標(biāo)砷(mg/L)0.01鎘(mg/L)0.005鉻(六價(jià),mg/L)0.05鉛(mg/L)0.01汞(mg/L)0.001硒(mg/L)0.01氰化物(mg/L)0.05氟化物(mg/L)1.0硝酸鹽(以N計(jì),mg/L)10地下水源限制時(shí)為20三氯甲烷(mg/L)0.06四氯化碳(mg/L)0.002溴酸鹽(使用臭氧時(shí),mg/L)0.01甲醛(使用臭氧時(shí),mg/L)0.9亞氯酸鹽(使用二氧化氯消毒時(shí),mg/L)0.7氯酸鹽(使用復(fù)合二氧化氯消毒時(shí),mg/L)0.73、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)色度
8、(鉑鈷色度單位)15渾濁度(NTU-散射濁度單位)1水源與凈水技術(shù)條件限制時(shí)為3臭和味無(wú)異臭、異味肉眼可見(jiàn)物無(wú)pH (pH單位)不小于6.5且不大于8.5鋁(mg/L)0.2鐵(mg/L)0.3錳(mg/L)0.1銅(mg/L)1.0鋅(mg/L)1.0氯化物(mg/L)250硫酸鹽(mg/L)250溶解性總固體(mg/L)1000總硬度(以CaCO3計(jì),mg/L)450耗氧量(CODMn法,以O(shè)2計(jì),mg/L)3水源限制,原水耗氧量6mg/L時(shí)為5揮發(fā)酚類(以苯酚計(jì),mg/L)0.002陰離子合成洗滌劑(mg/L)0.34、放射性指標(biāo)、放射性指標(biāo)指導(dǎo)值總放射性(Bq/L)0.5總放射性(Bq
9、/L)1表3 水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo)及限值指 標(biāo)限 值1、微生物指標(biāo)、微生物指標(biāo)賈第鞭毛蟲(chóng)(個(gè)/10L)1隱孢子蟲(chóng)(個(gè)/10L)12、毒理指標(biāo)、毒理指標(biāo)銻(mg/L)0.005鋇(mg/L)0.7鈹(mg/L)0.002硼(mg/L)0.5鉬(mg/L)0.07鎳(mg/L)0.02銀(mg/L)0.05鉈(mg/L)0.0001氯化氰 (以CN-計(jì),mg/L)0.07一氯二溴甲烷(mg/L)0.1二氯一溴甲烷(mg/L)0.06二氯乙酸(mg/L)0.051,2-二氯乙烷(mg/L)0.03二氯甲烷(mg/L)0.02三鹵甲烷(三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷的總和)該類化合物中各種化
10、合物的實(shí)測(cè)濃度與其各自限值的比值之和不超過(guò)11,1,1-三氯乙烷(mg/L)2三氯乙酸(mg/L)0.1三氯乙醛(mg/L)0.012,4,6-三氯酚(mg/L)0.2三溴甲烷(mg/L)0.1七氯(mg/L)0.0004馬拉硫磷(mg/L)0.25五氯酚(mg/L)0.009六六六(總量,mg/L)0.005六氯苯(mg/L)0.001樂(lè)果(mg/L)0.08對(duì)硫磷(mg/L)0.003滅草松(mg/L)0.3甲基對(duì)硫磷(mg/L)0.02百菌清(mg/L)0.01呋喃丹(mg/L)0.007林丹(mg/L)0.002毒死蜱(mg/L)0.03草甘膦(mg/L)0.7敵敵畏(mg/L)0.0
11、01莠去津(mg/L)0.002溴氰菊酯(mg/L)0.022,4-滴(mg/L)0.03滴滴涕(mg/L)0.001乙苯(mg/L)0.3二甲苯(mg/L)0.51,1-二氯乙烯(mg/L)0.031,2-二氯乙烯(mg/L)0.051,2-二氯苯(mg/L)11,4-二氯苯(mg/L)0.3三氯乙烯(mg/L)0.07三氯苯(總量,mg/L)0.02六氯丁二烯(mg/L)0.0006丙烯酰胺(mg/L)0.0005四氯乙烯(mg/L)0.04甲苯(mg/L)0.7鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(mg/L)0.008環(huán)氧氯丙烷(mg/L)0.0004苯(mg/L)0.01苯乙烯(mg/L)0
12、.02苯并(a)芘(mg/L)0.00001氯乙烯(mg/L)0.005氯苯(mg/L)0.3微囊藻毒素微囊藻毒素-LR(mg/L)0.0013、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)氨氮(以N計(jì),mg/L)0.5硫化物(mg/L) 0.02鈉(mg/L)200表2 飲用水中消毒劑常規(guī)指標(biāo)及要求消毒劑名稱與水接觸時(shí)間出廠水中限值出廠水中余量管網(wǎng)末梢水中余量氯氣及游離氯制劑(游離氯,mg/L)至少30min40.30.05一氯胺(總氯,mg/L)至少120min30.50.05臭氧(O3,mg/L)至少12min0.30.02如加氯,總氯0.05二氧化氯(ClO2,mg/L)至少30mi
13、n0.80.10.02表4 農(nóng)村小型集中式供水和分散式供水部分水質(zhì)指標(biāo)及限值指 標(biāo)限 值1、微生物指標(biāo)菌落總數(shù)(CFU/mL)5002、毒理指標(biāo)砷(砷(mg/L)0.05氟化物(氟化物(mg/L)1.2硝酸鹽(以硝酸鹽(以N計(jì),計(jì),mg/L)203、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)色度(鉑鈷色度單位)20渾濁度(NTU-散射濁度單位)3水源與凈水技術(shù)條件限制時(shí)為5pH(pH單位)不小于6.5且不大于9.5溶解性總固體(溶解性總固體(mg/L)1500總硬度總硬度 (以以CaCO3計(jì),計(jì),mg/L)550耗氧量(CODMn法,以O(shè)2計(jì),mg/L)5鐵(鐵(mg/L)0.5錳(錳(mg/L)0.3氯化物(m
14、g/L)300硫酸鹽(mg/L)300四、水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法四、水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法n(一)、選擇分析方法的原則(一)、選擇分析方法的原則n 1)靈敏度、準(zhǔn)確度能滿足定量要求;)靈敏度、準(zhǔn)確度能滿足定量要求;n 2)方法成熟;)方法成熟;n 3)操作簡(jiǎn)便,易于普及;)操作簡(jiǎn)便,易于普及;n 4)抗干擾能力好。)抗干擾能力好。2、水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法分類、水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法分類(試用(試用方法)方法)A類B類C類環(huán)境執(zhí)法(二)監(jiān)測(cè)分析方法的分類(二)監(jiān)測(cè)分析方法的分類1. 用于測(cè)定無(wú)機(jī)污染物的方法用于測(cè)定無(wú)機(jī)污染物的方法 原子吸收法原子吸收法 分光光度法分光光度法 等離子發(fā)射光譜(等離子發(fā)射光譜(ICP-A
15、ES)法)法 電化學(xué)法電化學(xué)法 :極譜法、庫(kù)倫分析法等:極譜法、庫(kù)倫分析法等 離子色譜法離子色譜法 其他方法:化學(xué)法、原子熒光法、等離子發(fā)射其他方法:化學(xué)法、原子熒光法、等離子發(fā)射光譜光譜-質(zhì)譜(質(zhì)譜(ICP-MS)法、氣相分子吸收光譜法等。)法、氣相分子吸收光譜法等。表表2-3各類分析方法在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中所占比重各類分析方法在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中所占比重n 表表2-4常用水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法測(cè)定項(xiàng)目常用水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法測(cè)定項(xiàng)目表表2-5水污染可連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目及方法水污染可連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目及方法五、污染物形態(tài)分析五、污染物形態(tài)分析 1.污染物形態(tài)污染物形態(tài) 污染物形態(tài)是指污染物在環(huán)境中呈現(xiàn)的化學(xué)狀態(tài)、污染物形態(tài)是
16、指污染物在環(huán)境中呈現(xiàn)的化學(xué)狀態(tài)、價(jià)態(tài)和異構(gòu)狀態(tài)。一定形態(tài)的污染物在環(huán)境中有其發(fā)價(jià)態(tài)和異構(gòu)狀態(tài)。一定形態(tài)的污染物在環(huán)境中有其發(fā)生和演變過(guò)程,并且在不同的條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌紊脱葑冞^(guò)程,并且在不同的條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌螒B(tài),具有不同強(qiáng)度的毒性。態(tài),具有不同強(qiáng)度的毒性。 2.了解污染物形態(tài)的意義了解污染物形態(tài)的意義 深入認(rèn)識(shí)其環(huán)境行為深入認(rèn)識(shí)其環(huán)境行為 正確評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境的影響正確評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境的影響 設(shè)計(jì)污染物分析監(jiān)測(cè)方案和治理設(shè)計(jì)污染物分析監(jiān)測(cè)方案和治理方法方法 3. 對(duì)污染物形態(tài)進(jìn)行分析常用的方法對(duì)污染物形態(tài)進(jìn)行分析常用的方法 直接測(cè)定法直接測(cè)定法:專一性的化學(xué)方法或物理化學(xué)方法,測(cè)定樣品中污染物的各
17、種形態(tài),如用離子選擇電極法測(cè)定離子態(tài)元素。 分離測(cè)定法分離測(cè)定法:是將樣品中不同形態(tài)的待測(cè)組分用物理法(離心、超濾、滲析等)或物理化學(xué)法(萃取、層析、離子交換等)先進(jìn)行分離,然后逐一測(cè)定。 干法干法:是用電子探針、X射線衍射儀、核磁共振波譜儀等對(duì)顆粒狀樣品或生物樣品進(jìn)行非破壞性的形態(tài)分析。 理論計(jì)算法理論計(jì)算法:是利用被研究體系有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,確定其形態(tài)的方法。 第二節(jié)第二節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制訂水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制訂n 本節(jié)內(nèi)容:本節(jié)內(nèi)容: 1)首先介紹水質(zhì)監(jiān)測(cè)任務(wù)的總體構(gòu)思和設(shè)計(jì))首先介紹水質(zhì)監(jiān)測(cè)任務(wù)的總體構(gòu)思和設(shè)計(jì)原則原則 2)然后學(xué)習(xí)按照不同水體分類的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方)然后學(xué)習(xí)按照不同水體
18、分類的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制訂原則案的制訂原則 3)要求熟練掌握要求熟練掌握地面水、地下水、水污染源地面水、地下水、水污染源等各種各類水體的監(jiān)測(cè)方案的制定原則和方法等各種各類水體的監(jiān)測(cè)方案的制定原則和方法監(jiān)測(cè)任務(wù)的總體構(gòu)思和設(shè)計(jì)(制訂流程)監(jiān)測(cè)任務(wù)的總體構(gòu)思和設(shè)計(jì)(制訂流程)1、明確監(jiān)測(cè)目的、明確監(jiān)測(cè)目的2、進(jìn)行調(diào)查研究、進(jìn)行調(diào)查研究3、確定監(jiān)測(cè)對(duì)象、確定監(jiān)測(cè)對(duì)象4、設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)、設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)5、安排采樣時(shí)間和頻率、安排采樣時(shí)間和頻率6、選定采樣和保存方法、選定采樣和保存方法7、選定分析測(cè)定技術(shù)、選定分析測(cè)定技術(shù)8、提出監(jiān)測(cè)報(bào)告要求、提出監(jiān)測(cè)報(bào)告要求9、制訂質(zhì)量保證程序、措施和方案的實(shí)施計(jì)劃、制訂質(zhì)
19、量保證程序、措施和方案的實(shí)施計(jì)劃一、一、 地面水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制訂地面水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制訂(一)基礎(chǔ)資料收集(一)基礎(chǔ)資料收集(二)監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置(二)監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置(三)采樣時(shí)間與采樣頻率的確定(三)采樣時(shí)間與采樣頻率的確定 (四)采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇(四)采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇 (五)結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃(五)結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃 (一)基礎(chǔ)資料收集(一)基礎(chǔ)資料收集v1、水體的水文、氣候、地質(zhì)和地貌資料。如水位、水量、水體的水文、氣候、地質(zhì)和地貌資料。如水位、水量、流速及流向的變化;降雨量、蒸發(fā)量及歷史上的水情;河流速及流向的變化;降雨量、蒸發(fā)量及歷史上
20、的水情;河寬、河深、河床結(jié)構(gòu)及地質(zhì)狀況等。寬、河深、河床結(jié)構(gòu)及地質(zhì)狀況等。v2、水體沿岸城市分布、工業(yè)布局、污染源及其排污情況、水體沿岸城市分布、工業(yè)布局、污染源及其排污情況、城市給排水情況等。城市給排水情況等。v3、水體沿岸水資源現(xiàn)狀及用途。如飲用水源分布和重點(diǎn)、水體沿岸水資源現(xiàn)狀及用途。如飲用水源分布和重點(diǎn)水源保護(hù)區(qū),水體流域土地功能及近期使用計(jì)劃等。水源保護(hù)區(qū),水體流域土地功能及近期使用計(jì)劃等。v4、歷年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料、水文實(shí)測(cè)資料、水環(huán)境研究成果、歷年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料、水文實(shí)測(cè)資料、水環(huán)境研究成果等。等。(二)監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置(二)監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置1、監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)原則、監(jiān)測(cè)斷面
21、的布設(shè)原則2、監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置、監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置 (1)河流監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置)河流監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置(2)湖泊(水庫(kù))監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置)湖泊(水庫(kù))監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置 3、采樣位置的確定采樣位置的確定(1)采樣垂線的設(shè)置)采樣垂線的設(shè)置(2)采樣點(diǎn)的設(shè)置)采樣點(diǎn)的設(shè)置(1)在對(duì)調(diào)查研究結(jié)果和有關(guān)資料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,)在對(duì)調(diào)查研究結(jié)果和有關(guān)資料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)應(yīng)有代表性,即能監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)應(yīng)有代表性,即能較真實(shí)、全面地反映水質(zhì)較真實(shí)、全面地反映水質(zhì)及污染物的空間分布和變化規(guī)律;及污染物的空間分布和變化規(guī)律;根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,并考慮人力、物力等因素確定監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)。
22、并考慮人力、物力等因素確定監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)。(2)有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下)有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游。較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處,入海游。較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處,入海河流的河口處,受潮汐影響的河段和嚴(yán)重水土流失區(qū)。湖泊河流的河口處,受潮汐影響的河段和嚴(yán)重水土流失區(qū)。湖泊、水庫(kù)、河口的主要入口和出口。國(guó)際河流出入國(guó)境線的出、水庫(kù)、河口的主要入口和出口。國(guó)際河流出入國(guó)境線的出入口處。入口處。(3)飲用水源區(qū)、水資源集中的水域、主要風(fēng)景游覽區(qū)、水)飲用水源區(qū)、水資源集中的水域、主要風(fēng)景游覽區(qū)、水上娛樂(lè)區(qū)及重大水力設(shè)
23、施所在地等功能區(qū)。上娛樂(lè)區(qū)及重大水力設(shè)施所在地等功能區(qū)。(4)斷面位置)斷面位置應(yīng)避開(kāi)死水區(qū)及回水區(qū)應(yīng)避開(kāi)死水區(qū)及回水區(qū),盡量選擇河段順直、,盡量選擇河段順直、河床穩(wěn)定、水流平穩(wěn)、無(wú)急流淺灘處。河床穩(wěn)定、水流平穩(wěn)、無(wú)急流淺灘處。(5)應(yīng)盡可能與水文測(cè)量斷面重合;并要求交通方便,有明)應(yīng)盡可能與水文測(cè)量斷面重合;并要求交通方便,有明顯岸邊標(biāo)志。顯岸邊標(biāo)志。(三)采樣時(shí)間與采樣頻率的確(三)采樣時(shí)間與采樣頻率的確定定 1)飲用水源地:全年采樣不少于)飲用水源地:全年采樣不少于12次,采樣時(shí)間根據(jù)具體情次,采樣時(shí)間根據(jù)具體情況選定。況選定。2)河流:較大水系干流和中、小河流全年采樣不少于)河流:較大
24、水系干流和中、小河流全年采樣不少于6次,次,采樣時(shí)間為豐水期、枯水期和平水期,每期采樣兩次。流經(jīng)采樣時(shí)間為豐水期、枯水期和平水期,每期采樣兩次。流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū),污染較重的河流、游覽水域,全年采樣不少城市或工業(yè)區(qū),污染較重的河流、游覽水域,全年采樣不少于于12次。采樣時(shí)間為每月一次或視具體情況選定。次。采樣時(shí)間為每月一次或視具體情況選定。3)排污渠:全年采樣不少于)排污渠:全年采樣不少于3次。次。4)底泥:每年在枯水期采樣一次。)底泥:每年在枯水期采樣一次。5)背景斷面:每年采樣一次。在污染可能較重的季節(jié)進(jìn)行。)背景斷面:每年采樣一次。在污染可能較重的季節(jié)進(jìn)行。 6)潮汐河流:全年按豐、枯、平
25、三期,每期采樣)潮汐河流:全年按豐、枯、平三期,每期采樣2天,分別天,分別在大潮期和小潮期進(jìn)行,每次應(yīng)當(dāng)在當(dāng)天漲潮、退潮時(shí)在大潮期和小潮期進(jìn)行,每次應(yīng)當(dāng)在當(dāng)天漲潮、退潮時(shí)采樣,并分別加以測(cè)定。漲潮水樣應(yīng)當(dāng)在各斷面漲平時(shí)采樣,并分別加以測(cè)定。漲潮水樣應(yīng)當(dāng)在各斷面漲平時(shí)采樣,退潮時(shí)也應(yīng)當(dāng)在各斷面退平時(shí)采樣,若無(wú)條件,采樣,退潮時(shí)也應(yīng)當(dāng)在各斷面退平時(shí)采樣,若無(wú)條件,小潮期可不采樣。小潮期可不采樣。7)湖泊、水庫(kù):設(shè)有專門監(jiān)測(cè)站的湖、庫(kù),每月采樣不少)湖泊、水庫(kù):設(shè)有專門監(jiān)測(cè)站的湖、庫(kù),每月采樣不少于于1次,全年不少于次,全年不少于12次,其他湖、庫(kù)每年采樣次,其他湖、庫(kù)每年采樣2次,枯次,枯、豐水期
26、各一次。有廢水排入、污染較重的湖、庫(kù),應(yīng)、豐水期各一次。有廢水排入、污染較重的湖、庫(kù),應(yīng)酌情增加采樣次數(shù)。酌情增加采樣次數(shù)。v要根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的性質(zhì)、含量范圍及測(cè)定要求等要根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的性質(zhì)、含量范圍及測(cè)定要求等因素選擇適宜的采樣、監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)。因素選擇適宜的采樣、監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)。 (四)采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇(四)采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇 對(duì)監(jiān)測(cè)中獲得的眾多數(shù)據(jù),應(yīng)進(jìn)行科學(xué)地計(jì)算和處對(duì)監(jiān)測(cè)中獲得的眾多數(shù)據(jù),應(yīng)進(jìn)行科學(xué)地計(jì)算和處理,并按照要求的形式在監(jiān)測(cè)報(bào)告中表達(dá)出來(lái)。質(zhì)量保理,并按照要求的形式在監(jiān)測(cè)報(bào)告中表達(dá)出來(lái)。質(zhì)量保證概括了保證水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正確可靠的全部活動(dòng)和措施。證概括了保證水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正確
27、可靠的全部活動(dòng)和措施。質(zhì)量保證貫穿監(jiān)測(cè)工作的全過(guò)程。實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃是實(shí)施質(zhì)量保證貫穿監(jiān)測(cè)工作的全過(guò)程。實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃是實(shí)施監(jiān)測(cè)方案的具體安排,要切實(shí)可行,使各環(huán)節(jié)工作有序、監(jiān)測(cè)方案的具體安排,要切實(shí)可行,使各環(huán)節(jié)工作有序、協(xié)調(diào)地進(jìn)行。協(xié)調(diào)地進(jìn)行。 詳細(xì)內(nèi)容參閱第九章。詳細(xì)內(nèi)容參閱第九章。(五)結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃(五)結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃 表表2-6河流監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置河流監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置背景斷面背景斷面自來(lái)水污染源(2)湖泊、水庫(kù)監(jiān)測(cè)斷面的設(shè)置)湖泊、水庫(kù)監(jiān)測(cè)斷面的設(shè)置 首先判斷湖、庫(kù)是單一水體還是復(fù)雜水體;考濾匯首先判斷湖、庫(kù)是單一水體還是復(fù)雜水體;考濾匯入湖、庫(kù)的河流數(shù)量,水
28、體的徑流量、季節(jié)變化及動(dòng)態(tài)變?nèi)牒?kù)的河流數(shù)量,水體的徑流量、季節(jié)變化及動(dòng)態(tài)變化,沿岸污染源分布及污染物擴(kuò)散與自凈規(guī)律、生態(tài)環(huán)境化,沿岸污染源分布及污染物擴(kuò)散與自凈規(guī)律、生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)等。特點(diǎn)等。 然后按照前面講的設(shè)置原則確定監(jiān)測(cè)斷面的位然后按照前面講的設(shè)置原則確定監(jiān)測(cè)斷面的位置:置: 1)進(jìn)出湖、水庫(kù)的河流匯合處分別設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。)進(jìn)出湖、水庫(kù)的河流匯合處分別設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。2)以各功能區(qū))以各功能區(qū)(如城市和工廠的排污口、飲用水源、風(fēng)景游如城市和工廠的排污口、飲用水源、風(fēng)景游覽區(qū)、排灌站等覽區(qū)、排灌站等)為中心,在其輔射線上設(shè)置弧形監(jiān)測(cè)斷為中心,在其輔射線上設(shè)置弧形監(jiān)測(cè)斷面。面。 3)在湖庫(kù)中
29、心,深、淺水區(qū),滯流區(qū),不同魚(yú)類的回游產(chǎn)卵)在湖庫(kù)中心,深、淺水區(qū),滯流區(qū),不同魚(yú)類的回游產(chǎn)卵區(qū),水生生物經(jīng)濟(jì)區(qū)等設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。區(qū),水生生物經(jīng)濟(jì)區(qū)等設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。4)無(wú)明顯功能區(qū)別,可用網(wǎng)格法等設(shè)置監(jiān)測(cè)垂線。)無(wú)明顯功能區(qū)別,可用網(wǎng)格法等設(shè)置監(jiān)測(cè)垂線。 3. 采樣點(diǎn)位的設(shè)置采樣點(diǎn)位的設(shè)置 設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面后,應(yīng)根據(jù)水面的寬度確定斷設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面后,應(yīng)根據(jù)水面的寬度確定斷面上的采樣垂線,再根據(jù)采樣垂線處水深確定采面上的采樣垂線,再根據(jù)采樣垂線處水深確定采樣點(diǎn)的數(shù)目和位置。樣點(diǎn)的數(shù)目和位置。監(jiān)測(cè)斷面例圖講解監(jiān)測(cè)斷面例圖講解 地面水監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置地面水監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置總結(jié)總結(jié)1500m等間距設(shè)置采樣點(diǎn)位確定采樣
30、點(diǎn)位確定(1)采樣垂線的設(shè)置)采樣垂線的設(shè)置表表2-7采樣垂線的布設(shè)采樣垂線的布設(shè) 說(shuō)明說(shuō)明:1)監(jiān)測(cè)斷面上采樣垂線的布設(shè),應(yīng)避開(kāi)岸邊污染帶。對(duì)有監(jiān)測(cè)斷面上采樣垂線的布設(shè),應(yīng)避開(kāi)岸邊污染帶。對(duì)有必要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的污染帶,可在污染帶內(nèi)酌情增加垂線。必要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的污染帶,可在污染帶內(nèi)酌情增加垂線。2)對(duì)無(wú)排污河段或有充分?jǐn)?shù)據(jù)證明斷面上水質(zhì)均勻時(shí),可對(duì)無(wú)排污河段或有充分?jǐn)?shù)據(jù)證明斷面上水質(zhì)均勻時(shí),可只設(shè)一條中泓垂線。只設(shè)一條中泓垂線。3)凡布設(shè)于河口,要計(jì)算污染物排放通量的斷面,必須按凡布設(shè)于河口,要計(jì)算污染物排放通量的斷面,必須按本規(guī)定設(shè)置采樣垂線。本規(guī)定設(shè)置采樣垂線。 水面寬水面寬 垂垂 線線 數(shù)數(shù)
31、50m 50-100m 100-1000m 1500m 一條(中泓垂線)一條(中泓垂線) 二條(左、右近岸明顯水流處)二條(左、右近岸明顯水流處) 三條(左、中、右)三條(左、中、右) 至少要設(shè)置至少要設(shè)置5條等距離采樣垂線條等距離采樣垂線(2)垂線上采樣點(diǎn)的設(shè)置)垂線上采樣點(diǎn)的設(shè)置說(shuō)明:說(shuō)明:1)水深不足水深不足1m時(shí),在時(shí),在1/2水深處;水深處;2)河流封凍時(shí),在冰下河流封凍時(shí),在冰下0.5m處;處;3)若有充分?jǐn)?shù)據(jù)證明垂線上水質(zhì)均勻,可酌情減少采樣點(diǎn)數(shù);若有充分?jǐn)?shù)據(jù)證明垂線上水質(zhì)均勻,可酌情減少采樣點(diǎn)數(shù);4)凡布設(shè)于河口,要計(jì)算污染物排放通量的斷面,必須按本規(guī)定設(shè)置采樣點(diǎn)凡布設(shè)于河口,
32、要計(jì)算污染物排放通量的斷面,必須按本規(guī)定設(shè)置采樣點(diǎn)。 水水 深深 采采 樣樣 點(diǎn)點(diǎn) 數(shù)數(shù) 5m 5-10m 10-50m 50m 一點(diǎn)(水面下一點(diǎn)(水面下0.5m處)處) 二點(diǎn)(水面下二點(diǎn)(水面下0.5m,河底以上,河底以上0.5m處)處) 三點(diǎn)(水面下三點(diǎn)(水面下0.5m,1/2水深、河底以上水深、河底以上0.5m處)處) 酌情增加酌情增加 采樣點(diǎn)位確定采樣點(diǎn)位確定1/2T (PM) 2P T2(T P)0P=1/2T (P=M) 0T0P1/2T (P0.05mg/L, Fe21mg/L;明礬絮凝修正法明礬絮凝修正法:水樣有色或有懸浮物;硫酸銅一氨基磺酸絮凝修正法硫酸銅一氨基磺酸絮凝修正法
33、:含有活性污泥懸濁物的水樣; n2、測(cè)定方法的選擇測(cè)定方法的選擇根據(jù)分子氧透過(guò)薄根據(jù)分子氧透過(guò)薄膜的擴(kuò)散速率來(lái)測(cè)膜的擴(kuò)散速率來(lái)測(cè)定水中溶解氧。方定水中溶解氧。方法簡(jiǎn)便、快速,干法簡(jiǎn)便、快速,干擾少,可用于現(xiàn)場(chǎng)擾少,可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定測(cè)定。二、試驗(yàn)?zāi)康亩?、試?yàn)?zāi)康膎(1)熟悉碘量法測(cè)定水中溶解氧的原理及過(guò)程)熟悉碘量法測(cè)定水中溶解氧的原理及過(guò)程n(2)掌握滴定管的使用)掌握滴定管的使用n(3)熟練掌握滴定終點(diǎn)的控制)熟練掌握滴定終點(diǎn)的控制三、三、碘量法原理碘量法原理 (白色沉淀)24OHMnNaOHMnSO22222OHMnOOOHMn水樣中加入硫酸錳和堿水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,水中溶解氧性碘
34、化鉀,水中溶解氧將低價(jià)錳氧化成高價(jià)錳,將低價(jià)錳氧化成高價(jià)錳,生產(chǎn)四價(jià)錳的氫氧化物生產(chǎn)四價(jià)錳的氫氧化物沉淀沉淀OHSOMnSOHOHMnO224422324224242SOKIMnSOKISOMn加酸后,氫氧化物沉淀加酸后,氫氧化物沉淀溶解并與碘離子反應(yīng)而溶解并與碘離子反應(yīng)而釋放出游離碘。釋放出游離碘。NaIOSNaIOSNa226422322322222422OSNaIOHMnOO以淀粉作指示劑,用硫以淀粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋出碘,代硫酸鈉滴定釋出碘,可以計(jì)算溶解氧的含量可以計(jì)算溶解氧的含量四、試驗(yàn)步驟四、試驗(yàn)步驟1 1、取樣、取樣n水樣常采集到溶解氧瓶中 ,注意不要在瓶中留有氣泡。
35、四、試驗(yàn)步驟四、試驗(yàn)步驟1 1、取樣、取樣n水樣常采集到溶解氧瓶中 ,注意不要在瓶中留有氣泡。 3 3、析出碘、析出碘n輕輕打開(kāi)瓶塞,立即用吸管插入液面下加入2.0 ml硫酸。小心蓋好瓶塞,顛倒混合搖勻,至沉淀物全部溶解為止,放置暗處5min。 4、滴定、滴定 吸取100.0ml上述溶液于250ml錐形瓶中用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色,加入1ml淀粉溶液,繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去為止,記錄硫代硫酸鈉溶液用量。5 5、計(jì)算、計(jì)算式中:M硫代硫酸鈉溶液濃度(mol/L); V滴定時(shí)消耗硫代硫酸鈉溶液體積(ml)。10010008/,2VMlmgODO6、標(biāo)定、標(biāo)定硫代硫酸鈉硫代硫酸鈉 硫代硫酸
36、鈉不穩(wěn)定,在放置過(guò)硫代硫酸鈉不穩(wěn)定,在放置過(guò)程中程中Na2S2O3濃度濃度會(huì)發(fā)生改變,會(huì)發(fā)生改變,故每次用時(shí)應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定,以確故每次用時(shí)應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定,以確定其當(dāng)前濃度定其當(dāng)前濃度。 6、標(biāo)定、標(biāo)定硫代硫酸鈉硫代硫酸鈉250ml碘量瓶 + 100ml蒸餾水 + 1g KI + 10.00ml,0.025mol/l重鉻酸鉀 5ml(15)硫酸 用Na2S2O3滴定到淡黃色淡黃色 1ml淀粉溶液繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去為止,記錄硫代硫酸鈉溶液用量。 計(jì)算: 式中,V滴定時(shí)消耗硫代硫酸鈉溶液體積(ml)OHSOKISOCrSOHKIOCrK24223424272274376NaIOSNaSNaI202642
37、3222VlmgOSNa00.10025. 0/322五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)n(1)如果水樣中含有氧化性物質(zhì),應(yīng)預(yù)先于水樣中加入硫代硫酸鈉去除: 用兩個(gè)溶解氧瓶各取一瓶水樣,在其中一瓶加入5ml 1+5硫酸和1g碘化鉀,搖勻,此時(shí)游離出碘。以淀粉作指示劑,用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍(lán)色剛褪,記下用量。于另一瓶水樣中,加入同樣量的硫代硫酸鈉溶液,搖勻后,按操作步驟測(cè)定。n(2)如果水樣呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性,可用氫氧化鈉或硫酸溶液調(diào)至中性后測(cè)定。 六、思考題六、思考題n(1)取水樣時(shí)溶解氧瓶?jī)?nèi)為什么不能含有氣泡?n(2)加硫酸時(shí)為什么要插入液面以下?n(3)當(dāng)?shù)馕龀鰰r(shí)為什么把溶解氧瓶放置暗處5min?
38、(5)氧電極法測(cè)定水樣中的溶解氧(參看課本圖講解下列內(nèi)容)氧電極法測(cè)定水樣中的溶解氧(參看課本圖講解下列內(nèi)容) a 溶解氧電極結(jié)構(gòu),響應(yīng)氧氣濃度大小的電極和參比電極。溶解氧電極結(jié)構(gòu),響應(yīng)氧氣濃度大小的電極和參比電極。 b 電極反應(yīng)電極反應(yīng)放電放電產(chǎn)生擴(kuò)散電流。產(chǎn)生擴(kuò)散電流。 c 定量分析的原理:定量分析的原理:i擴(kuò)散擴(kuò)散DO, i擴(kuò)散擴(kuò)散可知水樣中溶解氧的濃度??芍畼又腥芙庋醯臐舛?。 d 注意事項(xiàng):當(dāng)水中含有比氧氣更易在金電極上發(fā)生反應(yīng)的金屬陽(yáng)離子注意事項(xiàng):當(dāng)水中含有比氧氣更易在金電極上發(fā)生反應(yīng)的金屬陽(yáng)離子 時(shí),它時(shí),它 也被還原產(chǎn)生還原電流,使也被還原產(chǎn)生還原電流,使i擴(kuò)散增大,結(jié)果偏大;
39、當(dāng)溶解氧低于擴(kuò)散增大,結(jié)果偏大;當(dāng)溶解氧低于 0.1mg/l時(shí),不能使用。時(shí),不能使用。極譜式氧電極的結(jié)構(gòu)示意圖極譜式氧電極的結(jié)構(gòu)示意圖臺(tái)式溶解氧測(cè)定儀臺(tái)式溶解氧測(cè)定儀便攜式溶解氧測(cè)定儀便攜式溶解氧測(cè)定儀2.7.3 Dissolved oxygen(6)準(zhǔn)確測(cè)定水樣中的溶解氧的濃度應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):)準(zhǔn)確測(cè)定水樣中的溶解氧的濃度應(yīng)該注意以下幾點(diǎn): a 采樣:采樣過(guò)程不能出現(xiàn)氣泡,水樣沿器壁流下,用溶解氧瓶或碘量瓶。采樣:采樣過(guò)程不能出現(xiàn)氣泡,水樣沿器壁流下,用溶解氧瓶或碘量瓶。 b 溶解氧現(xiàn)場(chǎng)固定:加入堿性碘化鉀和硫酸錳溶液應(yīng)過(guò)量,蓋好蓋后,上溶解氧現(xiàn)場(chǎng)固定:加入堿性碘化鉀和硫酸錳溶液應(yīng)過(guò)量,
40、蓋好蓋后,上下顛倒,使氧氣和固定劑充分反應(yīng)。放置下顛倒,使氧氣和固定劑充分反應(yīng)。放置5min。 c 測(cè)定過(guò)程:用測(cè)定過(guò)程:用濃硫酸濃硫酸完全溶解完全溶解棕色沉淀,放出碘分子,蓋好蓋放置,棕色沉淀,放出碘分子,蓋好蓋放置,5min。然后然后快速吸取快速吸取一定量的體積,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,一定量的體積,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,淺黃色淺黃色時(shí),時(shí),再加淀粉指示劑,最后滴定到終點(diǎn)。再加淀粉指示劑,最后滴定到終點(diǎn)。2.7.3 Dissolved oxygen(1) Classification: NH3-N,NO2-N,NO3- N R-CH2NH2 and total nitrogen. 在
41、水環(huán)境中含氮化合物可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化:在水環(huán)境中含氮化合物可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化: 如圖右所示:如圖右所示:(2) The measuring for NH3-N(氨氮的測(cè)試方法氨氮的測(cè)試方法) 預(yù)處理方法:預(yù)處理方法: 對(duì)較清潔的水,可采用絮凝沉淀法消除干擾;對(duì)較清潔的水,可采用絮凝沉淀法消除干擾; 對(duì)污染嚴(yán)重的水或廢水應(yīng)采用蒸餾法。對(duì)污染嚴(yán)重的水或廢水應(yīng)采用蒸餾法。 分析方法:納氏試劑比色法;水楊酸次氯酸鹽光度法、電極法、滴定法。分析方法:納氏試劑比色法;水楊酸次氯酸鹽光度法、電極法、滴定法。2.7.6 nitrogen-containing compounds(含氮化合物含氮化合物)2K2K2
42、2HgIHgI4 4+3KOH+NH+3KOH+NH3 3NHNH2 2HgHg2 2IO+7KI+2HIO+7KI+2H2 2O O黃棕色膠態(tài)化合物黃棕色膠態(tài)化合物 納氏試劑光度法納氏試劑光度法0.025mg0.025mgL-2mgL-2mgL L 適用于地面水、地下水和污(廢)水中氟化物的測(cè)定適用于地面水、地下水和污(廢)水中氟化物的測(cè)定 水樣中加入碘化汞和碘化鉀的強(qiáng)堿溶液水樣中加入碘化汞和碘化鉀的強(qiáng)堿溶液(納氏試劑納氏試劑),與氨反應(yīng),與氨反應(yīng)生成黃棕色膠態(tài)化合物,生成黃棕色膠態(tài)化合物,410-425nm范圍波長(zhǎng)光比色定量范圍波長(zhǎng)光比色定量 在配置所有試劑溶液時(shí),應(yīng)該使用無(wú)氨水在配置所有
43、試劑溶液時(shí),應(yīng)該使用無(wú)氨水2.7.6 nitrogen-containing compounds(3)凱氏氮定義:是指以基耶達(dá)(定義:是指以基耶達(dá)(Kjeldahl)法測(cè)得的含氮量。它包括氨氮和在此條件)法測(cè)得的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能轉(zhuǎn)化為銨鹽而被測(cè)定的有機(jī)氮化合物。如蛋白質(zhì)、氨基酸、肽、核酸、下能轉(zhuǎn)化為銨鹽而被測(cè)定的有機(jī)氮化合物。如蛋白質(zhì)、氨基酸、肽、核酸、尿素等。尿素等。測(cè)定要點(diǎn):取適量水樣于凱氏燒瓶中,加入濃硫酸和催化劑(硫酸鉀)加測(cè)定要點(diǎn):取適量水樣于凱氏燒瓶中,加入濃硫酸和催化劑(硫酸鉀)加 熱消解,將有機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?,然后在堿性介質(zhì)中蒸餾出氨,用硼酸溶液吸熱消解,將有機(jī)氮
44、轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?,然后在堿性介質(zhì)中蒸餾出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法測(cè)定氨氮含量。收,以分光光度法或滴定法測(cè)定氨氮含量。 凱氏氮蒸餾裝置圖凱氏氮蒸餾裝置圖1.凱氏燒瓶;凱氏燒瓶;2.定氮球;定氮球;3.直形冷凝管及導(dǎo)管;直形冷凝管及導(dǎo)管; 4.收集瓶收集瓶; 5.電爐電爐 2.7.6 nitrogen-containing compounds(4)用離子色譜法測(cè)亞硝態(tài)氮)用離子色譜法測(cè)亞硝態(tài)氮 分析流程圖:第分析流程圖:第74頁(yè)圖頁(yè)圖233 分離柱及其作用分離柱及其作用分離柱中裝有離子交換樹(shù)脂(陰離子交換樹(shù)脂)樹(shù)脂為分離柱中裝有離子交換樹(shù)脂(陰離子交換樹(shù)脂)樹(shù)脂為R4NHCO3R4NOH
45、R4NHCO3+NO2-R4NNO2HCO3-+ 交換反應(yīng)為:交換反應(yīng)為: 分析陰離子時(shí),使用陰離子交換樹(shù)脂,淋洗液選用堿性水溶液:分析陰離子時(shí),使用陰離子交換樹(shù)脂,淋洗液選用堿性水溶液:NaOH, Na2CO3,NaHCO3。其抑制柱中使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,將淋洗液中電導(dǎo)大。其抑制柱中使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,將淋洗液中電導(dǎo)大 的離子轉(zhuǎn)化為電導(dǎo)小的物質(zhì)。的離子轉(zhuǎn)化為電導(dǎo)小的物質(zhì)。 分離的是陽(yáng)離子時(shí),分離柱使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,淋洗液用稀酸,則抑制柱分離的是陽(yáng)離子時(shí),分離柱使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,淋洗液用稀酸,則抑制柱用陰離子交換樹(shù)脂,它能將淋洗液轉(zhuǎn)化成低電導(dǎo)物質(zhì)。用陰離子交換樹(shù)脂,它能將淋洗液轉(zhuǎn)化成低電導(dǎo)
46、物質(zhì)。2.7.6 nitrogen-containing compounds(含氮化合物含氮化合物)分析柱和抑制柱中離子交換樹(shù)脂及淋洗液的選擇分析柱和抑制柱中離子交換樹(shù)脂及淋洗液的選擇抑制柱的作用:將淋洗液中電導(dǎo)較大的離子轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì),使后續(xù)抑制柱的作用:將淋洗液中電導(dǎo)較大的離子轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì),使后續(xù)的電導(dǎo)檢測(cè)的本底值降低。例如:用鹽酸淋洗陽(yáng)離子時(shí),抑制柱中發(fā)生的電導(dǎo)檢測(cè)的本底值降低。例如:用鹽酸淋洗陽(yáng)離子時(shí),抑制柱中發(fā)生下列反應(yīng):下列反應(yīng):R4NOH+HClR4NClH2O(轉(zhuǎn)化成電導(dǎo)小的水)(轉(zhuǎn)化成電導(dǎo)小的水)例如:用例如:用NaOH淋洗陰離子時(shí),抑制柱中發(fā)生下列反應(yīng):淋洗陰離子時(shí),抑制
47、柱中發(fā)生下列反應(yīng):+H2ORSO3H NaOHRSO3Na檢測(cè)器:電導(dǎo)檢測(cè)器(韋斯頓電橋)檢測(cè)器:電導(dǎo)檢測(cè)器(韋斯頓電橋)(轉(zhuǎn)化成電導(dǎo)小的水)(轉(zhuǎn)化成電導(dǎo)小的水)(5)總氮的監(jiān)測(cè)分析)總氮的監(jiān)測(cè)分析 總氮總氮 =有機(jī)氮有機(jī)氮+無(wú)機(jī)氮無(wú)機(jī)氮=有機(jī)氮有機(jī)氮+0.78(NH4+) + 0.30(NO2-) + 0.23(NO3-)2.7.6 nitrogen-containing compounds(含氮化合物含氮化合物)(6)含氮化合物測(cè)定結(jié)果表示的環(huán)境化學(xué)意義:)含氮化合物測(cè)定結(jié)果表示的環(huán)境化學(xué)意義:氮是蛋白質(zhì)、核酸、酶、維生素等有機(jī)物中的重要組成元素。氮是蛋白質(zhì)、核酸、酶、維生素等有機(jī)物中的重
48、要組成元素。廢水中含氮物質(zhì)主要來(lái)源于生活污水和某些工業(yè)廢水。當(dāng)含氮廢水中含氮物質(zhì)主要來(lái)源于生活污水和某些工業(yè)廢水。當(dāng)含氮化合物進(jìn)入水體后,由于微生物和氧的作用,可以逐步分解為化合物進(jìn)入水體后,由于微生物和氧的作用,可以逐步分解為無(wú)機(jī)氨無(wú)機(jī)氨 (銨銨)、亞硝酸鹽和硝酸鹽。凱氏氮(、亞硝酸鹽和硝酸鹽。凱氏氮(Kjeldahl)法測(cè)得)法測(cè)得的含氮量,包括氨氮和在此條件下能轉(zhuǎn)化為銨鹽的有機(jī)氮化合的含氮量,包括氨氮和在此條件下能轉(zhuǎn)化為銨鹽的有機(jī)氮化合物的量。物的量。有機(jī)氮可用凱氏氮(有機(jī)氮可用凱氏氮(Kjeldahl)和氨氮的差值計(jì)算獲)和氨氮的差值計(jì)算獲得。總氮是水中有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物的總和。得。
49、總氮是水中有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物的總和。水中各種含氮化合物的相對(duì)含量,在一定程度上反映了含氮有水中各種含氮化合物的相對(duì)含量,在一定程度上反映了含氮有機(jī)物水體的自凈狀況(見(jiàn)下表)。機(jī)物水體的自凈狀況(見(jiàn)下表)。2.7.6 nitrogen-containing compounds水體中三種形態(tài)氮檢出的環(huán)境化學(xué)意義水體中三種形態(tài)氮檢出的環(huán)境化學(xué)意義NH3-NNO-2-NNO-3-N環(huán)境化學(xué)意義+潔凈水水體受到新近污染水體受到污染不久,且污染物正在分解中污染物已分解,但未完全自凈污染物已基本分解完畢但未自凈污染物已無(wú)機(jī)化,水體已基本自凈有新近污染,在此之前的污染已基本自凈以前受到污染,正在自凈過(guò)程中,
50、且又有新污染注:表中注:表中“+”表示檢出,表示檢出,“-” 表示無(wú)檢出。表示無(wú)檢出。水中氨氮含量的測(cè)定一、概一、概 述述1、與氮有關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)、與氮有關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)n(1)總氮總氮:紫外分光光度法測(cè)定n(2)凱式氮?jiǎng)P式氮:有機(jī)氮+氨氮 蒸餾滴定方法測(cè)定 n(3)氨氮氨氮:NH3+NH4+ (組成取決于溶液的pH值) n(4)亞硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮n(5)硝酸鹽氮硝酸鹽氮2、水處理系統(tǒng)中氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程:水處理系統(tǒng)中氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程:3、測(cè)定含氮物質(zhì)的原因測(cè)定含氮物質(zhì)的原因n測(cè)定水中各種形態(tài)的氮化合物,評(píng)價(jià)水體被污染和“自凈”狀況: 當(dāng)發(fā)現(xiàn)水中氨氮或有機(jī)氮的濃度很高時(shí),表明水體剛剛受到污染,其潛在的危害較
51、大, 當(dāng)水中硝酸鹽氮濃度高時(shí),表明水已經(jīng)過(guò)生化自凈。二、試驗(yàn)?zāi)康亩⒃囼?yàn)?zāi)康膎(1)了解氨氮的幾種測(cè)定方法n(2)掌握分光光度計(jì)的使用、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及有關(guān)計(jì)算方法n(3)熟悉納氏試劑光度法測(cè)定氨氮的原理及過(guò)程三、實(shí)驗(yàn)方法的選擇三、實(shí)驗(yàn)方法的選擇n氨氮的測(cè)定方法:氨氮的測(cè)定方法: 納氏試劑比色法 苯酚次氯酸鹽比色法 水楊酸次氯酸鹽比色法 電極法四、四、納氏試劑分光光度法原理納氏試劑分光光度法原理nHgI和KI的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色淡紅棕色膠態(tài)化合物,此顏色在較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具強(qiáng)烈吸收。通常測(cè)量用波長(zhǎng)在410-425nm范圍。 五、試驗(yàn)步驟五、試驗(yàn)步驟n1 1、水樣預(yù)處理、水樣預(yù)處理n
52、絮凝沉淀法:絮凝沉淀法: 取100ml水樣(進(jìn)水、出水、無(wú)氨水) 1ml 10%硫酸鋅溶液 25%的NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至10.5左右,混勻 靜置沉淀 2、校準(zhǔn)曲線的繪制:校準(zhǔn)曲線的繪制:n(1 1)配置銨標(biāo)準(zhǔn)使用液:)配置銨標(biāo)準(zhǔn)使用液: 移取5.00ml銨標(biāo)準(zhǔn)貯備液于500ml容量瓶,定容。此溶液濃度為0.010mg/ml。(2)標(biāo)準(zhǔn)色列配置:n移取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml銨標(biāo)準(zhǔn)使用液于50ml比色管中,加水至標(biāo)線;n1.0ml酒石酸鉀鈉溶液,混勻;n1.5ml納氏試劑,混勻;n放置顯色10min后,在波長(zhǎng)420nm處,用光程10mm比色皿,以蒸餾
53、水為參比,測(cè)量吸光度。(3 3)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線由測(cè)得的吸光度,減去零濃度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,繪制以氨氮含量(mg)對(duì)校正吸光度的校準(zhǔn)曲線。0AAAm A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2、水樣的測(cè)定水樣的測(cè)定n取適量經(jīng)預(yù)處理后的水樣(使氨氮含量不超過(guò)0.1mg),加入50ml比色管中,稀釋至標(biāo)線, n1.0ml酒石酸鉀鈉溶液,混勻;n1.5ml納氏試劑,混勻;n放置10min后,在波長(zhǎng)420nm處,用光程10mm比色皿,以蒸餾水為參比,測(cè)量吸光度。3 3、計(jì)算、計(jì)算n由水樣測(cè)得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后,從校準(zhǔn)
54、曲線上查得氨氮含量(mg)。1000Vm/mgx)氨氮(LAx=A - A空白m A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Axmx六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng)n(1)納氏試劑中碘化汞與碘化鉀的比例,對(duì)顯色反應(yīng)的靈敏度有較大影響。靜置后生成的沉淀應(yīng)除去。n(2)濾紙中常含痕量銨鹽,使用時(shí)注意用無(wú)氨水洗滌。所用玻璃器皿應(yīng)避免實(shí)驗(yàn)室空氣中氨的沾污。 七、思考題七、思考題n(1)預(yù)處理絮凝沉淀時(shí)PH值為何調(diào)至10.5左右?n(2)過(guò)濾時(shí)為什么要棄去初濾液20ml?n(3)如何提高校準(zhǔn)曲線的精確度? 2.7.7 含磷化合物測(cè)定含磷化合物測(cè)定(總磷、溶解性磷酸鹽
55、和溶解性總磷總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷)(1)存在形式:)存在形式: 各種磷酸鹽、有機(jī)磷各種磷酸鹽、有機(jī)磷(如磷脂等如磷脂等) 、腐殖質(zhì)粒子、水生生物。、腐殖質(zhì)粒子、水生生物。 磷是生物生長(zhǎng)磷是生物生長(zhǎng)必需元素之一,但水體中磷含量過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化,使水質(zhì)惡化。必需元素之一,但水體中磷含量過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化,使水質(zhì)惡化。(2)測(cè)定方法:)測(cè)定方法: 當(dāng)需要測(cè)定總磷、溶解性正磷酸鹽和總?cè)芙庑粤仔问降牧讜r(shí),可按下圖所當(dāng)需要測(cè)定總磷、溶解性正磷酸鹽和總?cè)芙庑粤仔问降牧讜r(shí),可按下圖所示預(yù)處理方法轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽分別測(cè)定。用鉬銻抗分光光度法、孔雀綠示預(yù)處理方法轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽分別測(cè)定。用鉬銻抗分光光
56、度法、孔雀綠磷磷鉬雜多酸分光光度法等。鉬雜多酸分光光度法等。鉬銻抗分光光度法測(cè)定正鉬銻抗分光光度法測(cè)定正磷酸鹽磷酸鹽 在酸性條件下,正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀反應(yīng),生成磷鉬雜多酸,再被抗壞血酸還原,生成藍(lán)色絡(luò)合物(磷鉬藍(lán)),于700nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。最低檢出濃度為0.0lmgL,測(cè)定上限為0.6mgL。適用于地表水和廢水。 2.7.7 含磷化合物測(cè)定含磷化合物測(cè)定(總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷)總磷的測(cè)定(鉬銻抗分光光度法鉬銻抗分光光度法 )實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解磷(總磷、溶解性正磷酸鹽和溶解性總磷)的測(cè)定方法、掌握分光光度計(jì)的使用、標(biāo)準(zhǔn)曲線的
57、繪制及計(jì)算方法、熟悉水樣預(yù)處理的方法、熟悉鉬銻抗分光光度法測(cè)定總磷的原理和過(guò)程實(shí)驗(yàn)原理n水中磷的測(cè)定,通常按其存在的形式不同,分別測(cè)定總磷、溶解性正磷酸鹽和可溶性總磷酸鹽,下圖為測(cè)定水中各種磷的流程圖、消解的目的:將其他形式的磷轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽、消解的目的:將其他形式的磷轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽磷有機(jī)磷無(wú)機(jī)磷不溶性(呈膠體、顆粒狀)可溶性PO32-PO43-+K2S2O8消解HPO42-H2PO4-PO43-P2O74-P3O105-鉬銻抗分光光度法的原理實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)處理、預(yù)處理 ()水樣()水樣 取適量的進(jìn)水和出水于取適量的進(jìn)水和出水于50mL50mL具塞比色管蒸餾水于具塞比色管蒸餾水于25mL25mL
58、標(biāo)線標(biāo)線4mLK4mLK2 2S S2 2O O8 8加塞后管口包一小塊雙層紗布并用線扎緊,加塞后管口包一小塊雙層紗布并用線扎緊,置于高壓蒸汽消毒器中消解置于高壓蒸汽消毒器中消解 ()標(biāo)準(zhǔn)曲線()標(biāo)準(zhǔn)曲線 取七支取七支50mL50mL具塞比色管,分別加入磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液具塞比色管,分別加入磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液0 0、0.500.50、1.001.00、3.003.00、5.005.00、10.010.0、15.0mL15.0mL,加蒸餾水至,加蒸餾水至25ml25ml4mLK4mLK2 2S S2 2O O8 8 ,加塞捆紗布后,同樣放在高壓蒸汽消毒器中消,加塞捆紗布后,同樣放在高壓蒸汽消毒器中消
59、解解 鍋內(nèi)壓力達(dá)鍋內(nèi)壓力達(dá)0.11Mpa0.11Mpa或蒸汽相對(duì)溫度為或蒸汽相對(duì)溫度為121121開(kāi)始計(jì)時(shí),開(kāi)始計(jì)時(shí),30min30min后停止加熱,待壓力指針降至零后,取出放冷。后停止加熱,待壓力指針降至零后,取出放冷。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 將將冷卻后的校準(zhǔn)系列蒸餾水至冷卻后的校準(zhǔn)系列蒸餾水至50mL50mL+1mL1mL抗壞血酸抗壞血酸+2mL2mL鉬酸鹽充分混鉬酸鹽充分混勻勻, ,放置放置15min15min顯色后,用顯色后,用10mm10mm比色皿,于比色皿,于700nm700nm處,以零濃度溶液為參比,處,以零濃度溶液為參比,測(cè)量吸光度繪制以磷含量(測(cè)量吸光度繪制以磷含量(g
60、g)對(duì)吸光度的校準(zhǔn)曲線。)對(duì)吸光度的校準(zhǔn)曲線。.Aug721分光分光光度計(jì)光度計(jì)、水樣的測(cè)定、水樣的測(cè)定 將冷卻后的水樣蒸餾水至將冷卻后的水樣蒸餾水至50mL+1mL50mL+1mL抗壞血酸抗壞血酸混勻混勻+2mL+2mL鉬酸鹽充分混勻,放置鉬酸鹽充分混勻,放置15min15min顯色。用顯色。用10mm10mm比色皿,于比色皿,于700nm700nm波長(zhǎng)處,以零濃度溶液為參比,測(cè)波長(zhǎng)處,以零濃度溶液為參比,測(cè)量吸光度。從校準(zhǔn)曲線上查出含磷量。量吸光度。從校準(zhǔn)曲線上查出含磷量。AAXmXm C(POC(PO4 43-3-,mg/L)= m,mg/L)= mx x / V/ V m mx x 由
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