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水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目物理指標(biāo)檢驗(yàn)金屬化合物的測(cè)定非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定有機(jī)污染物的測(cè)定4123底質(zhì)監(jiān)測(cè)活性污泥性質(zhì)的測(cè)定561.物理性質(zhì)的測(cè)定1.1水溫1.2臭和味1.3色度1.4濁度1.5透明度1.6殘?jiān)?.7礦化度1.8電導(dǎo)率1.9氧化還原電位1.1水溫地下水(比較穩(wěn)定)——常為8~12℃地上水變化較大——0~30℃水深40m以?xún)?nèi)表層溫度水溫計(jì)深水溫度計(jì)水深40m以上各層水溫顛倒溫度計(jì)現(xiàn)場(chǎng)采樣測(cè)定等

級(jí)強(qiáng)

度說(shuō)

明0無(wú)無(wú)任何氣味1微弱一般人難以察覺(jué),嗅覺(jué)靈敏者可以察覺(jué)2弱一般人剛能察覺(jué)3明顯已能明顯察覺(jué)4強(qiáng)有顯著的嗅味5很強(qiáng)有強(qiáng)烈的惡嗅或異味1.2臭和味

嗅強(qiáng)度等級(jí)表(一)定性描述法1.2臭和味

(二)臭閾值法用無(wú)臭水稀釋水樣,當(dāng)稀釋到剛能聞出臭味時(shí)的稀釋倍數(shù)稱(chēng)為“臭閾值”

水樣體積+無(wú)臭水體積臭閾值(TON)=——————————————

水樣體積

1.3色度

水顏色的分類(lèi)

真色表色

測(cè)定方法

鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列用K2PtCl6和CoCl2配制成標(biāo)準(zhǔn)系列,規(guī)定1mgPt/L(以PtCl62-存在)和0.5mgCo/L所產(chǎn)生的顏色為1度。(一)鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法適用于清潔的、帶有黃色色調(diào)的天然水和飲用水的色度測(cè)定。(二)稀釋倍數(shù)法適用于受工業(yè)廢水污染的地面水和工業(yè)廢水顏色的測(cè)定。測(cè)定時(shí),首先用文字描述水樣的顏色種類(lèi)和深淺程度,如深藍(lán)色、棕黃色、暗黑色等。然后取一定量水樣,用蒸餾水稀釋到剛好看不到顏色,以稀釋倍數(shù)表示該水樣的色度。單位-倍。

所取水樣應(yīng)無(wú)樹(shù)葉、枯枝等雜物;取樣后應(yīng)盡快測(cè)定,否則應(yīng)冷藏保存。

還可以用國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)制定的分光光度法測(cè)定水樣的色度,其結(jié)果可定量地描述顏色的特征。

1.4濁度

濁度是反映水中的不溶解物質(zhì)對(duì)光線(xiàn)透過(guò)時(shí)阻礙程度的指標(biāo)通常僅用于天然水和飲用水,而污水和廢水中不溶物質(zhì)含量高,一般要求測(cè)定懸浮物。目視比濁法、分光光度法精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較,來(lái)確定水樣的濁度。濁度單位----“度”。以聚合物(由硫酸肼和六次甲基四胺反應(yīng)而成)配制標(biāo)準(zhǔn)濁度溶液,用分光光度計(jì)于680nm波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度,與在同樣條件下測(cè)定水樣的吸光度比較,得知其濁度。濁度儀是通過(guò)測(cè)量水樣對(duì)一定波長(zhǎng)光的透射或散射強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)濁度測(cè)定的專(zhuān)用儀器,有透射光式濁度儀、散射光式濁度儀和透射光-散射光式濁度儀。目視比濁法分光光度法濁度儀法1.5透明度

潔凈的水是透明的,水中存在懸浮物、膠體物質(zhì),有色物質(zhì)和藻類(lèi)時(shí),使其透明度降低。湖泊、水庫(kù)、海洋水等常測(cè)定透明度。

(一)鉛字法(透明度計(jì))

(二)塞氏盤(pán)法·1.6殘?jiān)?、定義:水蒸發(fā)后,殘余物質(zhì)稱(chēng)為殘?jiān)?、分?lèi):1、總殘?jiān)偣腆w)2、過(guò)濾性殘?jiān)ㄈ芙夤腆w)3、非過(guò)濾性殘?jiān)☉腋」腆w)三、相關(guān)因素1、蒸發(fā)溫度2、蒸發(fā)時(shí)間總殘?jiān)偣腆w)103—105℃,直接水浴上蒸干,烘干總可過(guò)濾性殘?jiān)ㄈ芙夤腆w)103—105℃,過(guò)濾后水樣,水浴上蒸干,烘干總不可濾殘?jiān)☉腋」腆w)103—105℃,不可過(guò)濾的殘?jiān)娓蓽y(cè)定方法1.7礦化度用于評(píng)價(jià)水中的總含鹽量,是農(nóng)田灌溉用水適用性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)之一重量法、電導(dǎo)法、陰陽(yáng)離子加和法、離子交換法、比重法等.其中重量法是比較通用的方法

移取適量已濾除懸浮物及沉降物的水樣于稱(chēng)至恒重的蒸發(fā)皿中,在水浴上蒸干,加過(guò)氧化氫除去有機(jī)物并蒸干,移至105~110℃烘箱中烘至恒重,計(jì)算出礦化度(mg/L)。1.8電導(dǎo)率K一、電導(dǎo)率的測(cè)定意義(1)定義:以數(shù)字表示溶液傳導(dǎo)電流的能力——間接推測(cè)離子成分的總濃度(2)K的有關(guān)因素:離子性質(zhì)、濃度、溫度、粘度等

水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系。當(dāng)它們的濃度較低時(shí),電導(dǎo)率隨濃度的增大而增加,因此,該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。1.測(cè)定原理電阻R=ρl/A電導(dǎo)率K

=1/ρ對(duì)于l、A固定的電導(dǎo)池,電導(dǎo)池常數(shù)Q=l/AR=1/K·l/A=Q/K,則Q=RK∴K=Q/R已知電導(dǎo)池常數(shù),求出R后→K值2.儀器:電導(dǎo)率儀便攜型、實(shí)驗(yàn)室型、在線(xiàn)測(cè)量型二、測(cè)定方法1.9氧化還原電位水體的氧化還原電位必須在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定綜合性指標(biāo)受溶液溫度、pH值及化學(xué)反應(yīng)可逆性等因素影響。En=Eind+Eref式中:

En——被測(cè)水樣的氧化還原電位,mV;

Eind——實(shí)測(cè)水樣的氧化還原電位,mV;

Eref——測(cè)定溫度下飽和甘汞電極的電極電位,mV。氧化還原電位測(cè)定裝置1.溫度計(jì),2.鉑電極,

3.飽和甘汞電極,4.玻璃管,5.廣口瓶2.金屬化合物的測(cè)定水體中主要的有害金屬:

汞、鎘、鉻、鉛、銅、鋅、鎳、鋇、釩、砷……主要測(cè)定方法:分光光度法原子吸收法陽(yáng)極溶出伏安法容量法一、汞的測(cè)定(一)雙硫腙分光光度法

雙硫腙,暗紫色粉末,易溶于氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑,它是一弱酸難溶于中性及酸性水溶液,但溶于堿性水溶液,在金屬離子的萃取比色及分離應(yīng)用廣泛。強(qiáng)酸性可萃取Pt、Pd、Au、Ag、Hg、Cu的穩(wěn)定的雙硫腙鹽。弱酸性中可萃取Bi、In、Zn、Sn

中性或弱堿性中可萃?。篊o、Ni、Pb、Cd

對(duì)于雙硫腙光度法可通過(guò)控制酸度條件來(lái)提高選擇性。雙硫腙與金屬離子的顯色反應(yīng)為:雙硫腙分光光度法測(cè)汞原理有機(jī)汞無(wú)機(jī)汞H+,氧化劑95℃測(cè)其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)定量Hg2+雙硫腙溶液485nm橙色螯合物CCl4萃取酸性介質(zhì)(二)冷原子吸收法冷原子吸收測(cè)汞儀工作流程N(yùn)2,或空氣還原瓶分子篩吸收池汞燈光電倍增管放大器指示表記錄儀流量計(jì)脫汞阱抽氣泵253.7nm1、方法原理冷原子吸收汞儀工作原理示意圖(1)水樣保存及預(yù)處理——消解(2)空白試樣制備(3)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(4)水樣的測(cè)定2、測(cè)定要點(diǎn)1157614891023冷原子熒光法工作原理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(鋁材發(fā)黑處理);11、抽氣泵(三)冷原子熒光法二、鎘、鉛鋅和銅的測(cè)定原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法示波極譜及陽(yáng)極溶出伏安法……三、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(jià)態(tài)有關(guān),六價(jià)鉻具有強(qiáng)毒性,為致癌物質(zhì),并易被人體吸收而在體內(nèi)蓄積。三、鉻O=CNH-NH-C6H5NH-NH-C6H5DPCKMnO4[O]1、六價(jià)鉻的測(cè)定(已用90年之久)Cr6++DPC絡(luò)合物λ=540nm2、總鉻的測(cè)定Cr3+Cr6++DPC絡(luò)合物λ=540nmNaNO2分解過(guò)量的KMnO4尿素分解過(guò)量的NaNO2紫紅色紫紅色

(一)二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法

2、硫酸亞鐵銨滴定法

此法適用于大于1mg/L的含鉻廢水的測(cè)定在酸性介質(zhì)中,以銀鹽作催化劑,用過(guò)硫酸銨將三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻。加少量氯化鈉并煮沸,除去過(guò)量的過(guò)硫酸銨和反應(yīng)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(biāo)液滴定,至溶液呈亮綠色。

6Fe(NH4)2(SO4)2+K2Cr2O7+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+6(NH4)2SO4+7H2O3、原子吸收分光光度法

四、砷

(一)新銀鹽分光光度法

(二)二乙氨基二硫代甲酸銀(AgDDC)分光光度法

(三)氫化物發(fā)生—原子吸收法

(四)原子熒光法測(cè)定砷、硒、銻、鉍

(一)新銀鹽分光光度法

KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3

+(As5+)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收黃色膠態(tài)銀1234砷化氫發(fā)生與吸收裝置1、反應(yīng)管2、U形管(二甲基甲酰胺、乙醇胺、三乙醇胺-脫脂棉)3、脫胺管(無(wú)水硫酸鈉、硫酸氫鉀-脫脂棉)4、吸收管(聚乙烯醇、乙醇、硝酸)(二)二乙氨基二硫代甲酸銀(AgDDC)分光光度法

As3+AsH3

+2e[H]AgDDC紅色膠體銀510nm測(cè)吸光度As5+↑氫化物發(fā)生-原子吸收測(cè)定裝置示意圖(三)氫化物發(fā)生—原子吸收法(四)原子熒光法測(cè)定砷、硒、銻、鉍

水樣經(jīng)消解處理后,加入硫脲,將砷、銻、鉍還原成三價(jià),硒還原成四價(jià)。取適量上述水樣于酸性介質(zhì)中,加入硼氫化鉀溶液,三價(jià)砷、銻、鉍和四價(jià)硒分別生成砷化氫、銻化氫、鉍化氫和硒化氫,用載氣(氬氣)導(dǎo)入電熱石英管原子化器,在氬氫火焰中原子化,產(chǎn)生的四種原子蒸氣分別吸收相應(yīng)元素空心陰極燈發(fā)射的特征光后,被激發(fā)而發(fā)射原子熒光;在一定實(shí)驗(yàn)條件下,熒火強(qiáng)度與水樣中的砷、銻、鉍和硒含量呈正比關(guān)系,可用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法確定它們?cè)谒畼又械臐舛取T摲椒ㄊ墙臧l(fā)展起來(lái)的新方法,靈敏度高,干擾少,測(cè)定簡(jiǎn)便、快速,適用于地表水和地下水中痕量砷、銻、鉍和硒的測(cè)定。其檢出限為:砷、銻、鉍0.0001—0.0002mg/L;硒0.0002—0.0005mg/L。八、其他金屬化合物元素危害監(jiān)測(cè)分析方法測(cè)定濃度范圍鈹單質(zhì)及其化合物毒性都極強(qiáng)(1)石墨爐原子吸收法(2)活性炭吸附-鉻天菁S分光光度法(3)ICP-AES法0.04—4μg/L0.001—0.028mg/L檢出限0.003mg/L鎳具有致癌性,對(duì)水生生物有明顯危害。鎳鹽引起過(guò)敏性皮炎(1)火焰原子吸收法(2)丁二酮肟分光光度法(3)ICP-AES法0.01—8mg/L0.1—4mg/L檢出限0.01mg/L硒生物必需微量元素,但過(guò)量能引起中毒。二價(jià)態(tài)毒性最大,單質(zhì)態(tài)毒性最小(1)2,3-二氨基萘熒光法(2)2,3-二氨基聯(lián)苯胺分光光度法(3)原子熒光法0.15—25μg/L2.5—50μg/L檢出限0.0005mg/L銻單質(zhì)態(tài)毒性低,氫化物毒性大(1)5-Br-PADAP分光光度法(2)火焰原子吸收法(3)原子熒光法0.05—1.2mg/L0.2—40mg/L檢出限0.0002mg/L釷既有化學(xué)毒性,又有放射性輻射損傷,危害大鈾試劑III分光光度法0.008—3.0mg/L鈾有放射性輻射損傷;引起急性或慢性中毒TRPO-5-Br-PADAP分光光度法0.0013—1.6mg/L鐵具有低毒性。工業(yè)用水含量高時(shí),產(chǎn)品上形成黃斑(1)原子吸收法(2)鄰菲啰啉分光光度法(3)EDTA滴定法(4)ICP-AES法0.03—5.0mg/L0.03—5.00mg/L5—20mg/L檢出限0.03mg/L錳具有低毒性。工業(yè)用水含量高時(shí),產(chǎn)品上形成黃斑痕(1)原子吸收法(2)高碘酸鉀氧化分光光度法(3)甲醛肟分光光度法(4)ICP-AES法0.01—3.0mg/L最低0.05mg/L0.01—4.0mg/L檢出限0.001mg/L鈣人體必需元素,但過(guò)高引起腸胃不適。結(jié)垢(1)EDTA滴定法(2)火焰原子吸收法(3)ICP-AES法2—100mg/L0.1—6.0mg/L檢出限0.002mg/L鎂人體必需元素,過(guò)量有導(dǎo)瀉和利尿作用。結(jié)垢(1)EDTA滴定法(2)火焰原子吸收法(3)ICP-AES法2—100mg/L0.1—0.6mg/L檢出限0.002mg/L銀攝入后,在皮膚、眼睛及粘膜沉著,產(chǎn)生藍(lán)灰色色變;刺激口腔、胃(1)火焰原子吸收法(2)3,5-Br2-PADAP法0.1—3.0mg/L0.02—1.4mg/L3非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定

一、酸度和堿度

二、pH值三、溶解氧(DO)

四、氰化物五、氟化物

六、含氮化合物七、硫化物

八、磷一、酸度和堿度

1、酸堿指示劑滴定法

酚酞酸度(變色pH為8.3),亦稱(chēng)為總酸度;甲基橙酸度(變色pH為3.7),亦稱(chēng)強(qiáng)酸酸度。

2、電位滴定法以pH玻璃電極為指示劑,甘汞電極為參比電極,與被測(cè)水樣組成原電池并接入pH計(jì),用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH計(jì)指示3.7和8.3,根據(jù)相應(yīng)消耗的NaOH量分別計(jì)算兩種酸度。(一)、酸度水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量(二)、堿度指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量酚酞堿度(變色pH為8.3)OH-+H+=H2OCO32-+H+=HCO3-甲基橙堿度(變色pH為4.4)HCO3-+H+=CO2+H2O同樣亦可用電位滴定法。設(shè)水樣以酚酞為指示劑滴定消耗強(qiáng)酸量為P,繼續(xù)以甲基橙為指示劑滴定消耗強(qiáng)酸量為M,二者之和為T(mén)。a.M=0(P=T)說(shuō)明只含有OH-b.P>M(或P>0.5T)說(shuō)明含有OH-和CO32-c.P=M說(shuō)明只含有CO32-d.P<M(或P<0.5T)說(shuō)明含有CO32-和HCO3-e.P=0(或M=T)說(shuō)明只含有HCO3-水中堿度組成示意圖二、pH值

(一)、比色法(二)、玻璃電極法注意

該方法不適用有色、渾濁或含有游離氯、氧化劑、還原劑的水樣。如果粗略地測(cè)定水樣pH值,可使用pH試紙指示電極pH玻璃電極參比電極飽和甘汞電極pH計(jì)直接測(cè)量定位:Es=K+0.059pHs;

水樣:Ex=K+0.059pHx玻璃電極測(cè)定法準(zhǔn)確、快速、受水體色度、濁度、膠體物質(zhì)、氧化劑、還原劑及鹽度等因素的干擾程度小。三、溶解氧(DO)(一)、DO的測(cè)定意義(二)、DO的測(cè)定:水樣的采集與保存1、用溶解氧瓶采樣(碘量法);2、加固定劑:MnSO4,堿性KI;3、冷暗處,注意水溫與大氣壓(三)、測(cè)定DO1、碘量法2、修正碘量法3、氧電極法測(cè)清潔水測(cè)污染水工業(yè)廢水Mn2+Mn4+原理:堿性介質(zhì)DO酸性介質(zhì)I-Na2S2O3滴定1、碘量法(DO)I2疊氮化鈉修正法消除亞硝酸干擾2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4N3H+HNO2=N2O+N2+H2O注意!NaN3劇毒,易爆,不可將堿性KI-NaN3直接酸化高錳酸鉀修正法---消除Fe2+干擾2、修正碘量法(DO)誤差引起原因:2HNO2+KI+H2SO4=K2SO4+H2O+N2O2+I2N2O2+H2O+O2=4HNO2聚四氟乙烯薄膜電極極譜型原電池型電極探頭電流放大高純鉛陽(yáng)極玻璃碳陽(yáng)極陰極:O2+2H2O+4e=4OH-陽(yáng)極:4Ag++4Cl-=4AgCl+4e反應(yīng)

外電路接通時(shí),有擴(kuò)散電流通過(guò),大小與O2濃度,陰極面積、膜性質(zhì)、厚度有關(guān)I=KC(I∝C)3、氧電極法(DO)溶解氧電極的

結(jié)構(gòu)示意圖溶解氧測(cè)定儀

原理示意圖四、氰化物

(一)水樣預(yù)處理1、易釋放CN-:水樣HCN2、總CN-:水樣HCN酒石酸+Zn(NO3)2pH4,△蒸餾NaOH吸收CN-部分絡(luò)合物

H3PO4+EDTApH<2,△蒸餾NaOH吸收CN-絕大部分絡(luò)合物(Co-CN除外)氰化物包括簡(jiǎn)單氰化物、絡(luò)合氰化物和有機(jī)氰化物(腈)。簡(jiǎn)單氰化物易溶于水、毒性大;絡(luò)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(qiáng)的簡(jiǎn)單氰化物。(一)容量滴定法(AgNO3滴定法)原理Ag++2CN-=Ag(CN)2-稍過(guò)量Ag++試銀靈黃色橙紅色1、異煙酸-吡唑啉分光光度法2、吡啶-巴比妥酸分光光度法(二)分光光度法pH=111、異煙酸-吡唑啉酮分光光度法(1)試劑及原理(2)介質(zhì)中性(弱酸性)(3)范圍0.004mg/L—0.25mg/LCN-

CNCl

戊烯二醛

\染料:氯胺T(o)異煙酸H2O水解吡唑啉酮(縮合)(638nm)藍(lán)色(1)試劑及原理

CN-

CNCl

戊烯二醛

染料:600nm氯胺T(o)異煙酸巴比妥酸(2)介質(zhì)中性(弱酸性)(3)最低檢出濃度0.001mg/L2、異煙酸-巴比妥酸分光光度法紫藍(lán)色五、氟化物

氟化物廣泛存在于天然水中。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是氟化物的人為污染源。離子色譜分析流程示意圖圖2.37離子色譜圖離子色譜圖(一)

離子色譜法(二)氟離子選擇電極法(三)氟試劑分光光度法

pH4.1(乙酸鹽緩沖介質(zhì)),氟離子與硝酸鑭反應(yīng)生成藍(lán)色三元絡(luò)合物,620nm處比色定量測(cè)定時(shí),需加入總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑TISAB(離子強(qiáng)度、酸度和消除干擾)檢測(cè)限:0.05-1900mg/L。原理:三氟化鑭LaF3單晶對(duì)F-的選擇性響應(yīng)指示電極:LaF3

膜電極參比電極:飽和甘汞

F-選擇電極原理示意圖工作電池六、含氮化合物(一)氨氮(二)亞硝酸鹽氮(三)硝酸鹽氮(四)凱氏氮(五)總氮(一)氨氮1、測(cè)定意義2、測(cè)定方法

1)水樣采集與保存

2)測(cè)定光度法氣相分子吸收光譜法滴定法納氏試劑光度法水楊酸-次氯酸鹽光度法原理2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O黃棕色膠態(tài)化合物410——425nm比色定量納氏試劑光度法(NH3

)水楊酸-次氯酸光度法(NH3

)原理在亞硝基鐵氰化鈉存在下,氨與水楊酸和次氯酸反應(yīng)生成藍(lán)色化合物697nm比色定量氣相分子吸收光譜儀組成示意圖氣相分子吸收光譜法水樣中加入次溴酸鈉,將氨及銨鹽氧化成亞硝酸鹽,再加入鹽酸和乙醇溶液,則亞硝酸鹽迅速分解,生成二氧化氮,用空氣載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管,測(cè)量該氣體對(duì)鋅空心陰極燈發(fā)射的213.9nm特征波長(zhǎng)光的吸光度,以標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法定量。

滴定法(NH3

)綠色淡紫色甲基紅-亞甲蘭滴定吸收水樣硫酸加熱微堿性???????????????-=333),()4.70.6(BOHMgONHpH(二)亞硝酸鹽氮1、N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法pH1.8±0.3,亞硝酸鹽

+對(duì)氨基苯璜酰胺紅色染料540nm比色測(cè)定N-(1-萘基)-乙二胺亞硝酸鹽氮(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。2、離子色譜法泵電導(dǎo)儀記錄儀樣品注入閥分離柱抑制柱電導(dǎo)池廢液離子色譜分析流程3.氣相分子吸收光譜法

在0.15—0.3mol/L檸檬酸介質(zhì)中,加入無(wú)水乙醇,將水樣中亞硝酸鹽迅速分解,生成二氧化氮,用空氣載入氣相分子吸收光譜儀,測(cè)其對(duì)特征波長(zhǎng)光的吸光度,與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度比較定量。方法最低檢出濃度為0.0005mg/L,測(cè)定上限達(dá)2000mg/L。低濃度用鋅空心陰極燈(213.9nm),高濃度用鉛空心陰極燈(283.3nm)。所用儀器見(jiàn)氨氮測(cè)定。(三)硝酸鹽氮無(wú)水,硝酸鹽+酚二磺酸硝基二磺酸酚黃色物質(zhì)410nm比色測(cè)定[OH]1、酚二磺酸分光光度法2、氣相分子吸收光譜法(NO,鎘空心陰極燈,214.4nm)3、紫外分光光度法(220nm-2*275nm)4、離子色譜法

(四)凱氏氮?jiǎng)P氏氮是指以基耶達(dá)(Kjeldahl)法測(cè)得的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能轉(zhuǎn)化為銨鹽而被測(cè)定的有機(jī)氮化合物??捎脛P氏氮與氨氮的差值表示有機(jī)氮含量。將有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成氨氮,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,即為水樣中的凱氏氮含量。

(五)總氮水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其測(cè)定方法通常采用過(guò)硫酸鉀氧化,使有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)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(cè)定。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(jī)物分解而產(chǎn)生的。焦化、造氣、選礦、造紙、印染、制革等工業(yè)廢水中亦含有硫化物。測(cè)定水中硫化物的主要方法對(duì)氨基二甲基苯胺分光光度法碘量法間接火焰原子吸收法氣相分子吸收光譜法七、硫化物(一)對(duì)氨基二甲基苯胺分光光度法H+,高鐵,S2-+對(duì)氨基二甲基苯胺665nm定量亞甲藍(lán)染料(二)碘量法適用于測(cè)定硫化物含量大于1mg/L的水樣。其原理基于:水樣中的硫化物與乙酸鋅生成白色硫化鋅沉淀,將其用酸溶解后,加入過(guò)量碘溶液,則碘與硫化物反應(yīng)析出硫,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的碘,根據(jù)硫代硫酸鈉溶液消耗量和水樣體積,按下式計(jì)算測(cè)定結(jié)果。式中:V0—空白試驗(yàn)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL);

V1—滴定水樣消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液量(mL);

V—水樣體積(mL);

c—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L);

16.03—硫離子(1/2S2-)摩爾質(zhì)量(g/mol)。(三)間接火焰原子吸收法在水樣中加入磷酸,將硫化物轉(zhuǎn)化成硫化氫,用氮?dú)鈳С?,通入含有一定量銅離子的吸收液,則生成硫化銅沉淀,分離沉淀后,用火焰原子吸收法測(cè)定上清液中剩余銅離子,對(duì)硫化物進(jìn)行間接測(cè)定?;鹧嬖游辗y(cè)定原理見(jiàn)金屬化合物的測(cè)定。

硫化物轉(zhuǎn)化吹氣裝置示意圖(四)氣相分子吸收光譜法在水樣中加入磷酸,將硫化物轉(zhuǎn)化為H2S氣體,用空氣載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管內(nèi),測(cè)量對(duì)200nm附近波長(zhǎng)光的吸光度,與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度比較,確定水樣中硫化物濃度。對(duì)于基體復(fù)雜,干擾組分多的水樣,可采用快速沉淀過(guò)濾與吹氣分離的雙重去除干擾的方法。本法最低檢出濃度為0.005mg/L,測(cè)定上限為10mg/L。適用于各種水樣的硫化物測(cè)定。八、磷(總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷)在天然水和廢(污)水中,磷主要以各種磷酸鹽和有機(jī)磷(如磷脂等)形式存在,也存在于腐殖質(zhì)粒子和水生生物中。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。環(huán)境中的磷主要來(lái)源于化肥、冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的廢水和生活污水。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),可進(jìn)行預(yù)處理轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽分別測(cè)定。預(yù)處理測(cè)定水中磷的主要方法鉬銻抗分光光度法孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法測(cè)定磷預(yù)處理方法示意圖鉬銻抗分光光度法在酸性條件下,正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀[K(SbO)C4H4O6·1/2H2O]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(xiàn)法定量。該方法最低檢出濃度為0.01mg/L;測(cè)定上限為0.6mg/L;適用于地表水和廢水??兹妇G-磷鉬雜多酸分光光度法在酸性條件下,正磷酸鹽與鉬酸銨-孔雀綠顯色劑反應(yīng)生成綠色離子締合物,并以聚乙烯醇穩(wěn)定顯色液,于620nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度,用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法定量。該方法最低檢出濃度為1μg/L;適用濃度范圍為0—0.3mg/L;用于江河、湖泊等地表水及地下水中痕量磷的測(cè)定。水中有機(jī)物來(lái)源:動(dòng)植物殘?bào)w及腐敗產(chǎn)物,生命活動(dòng)的排泄物及垃圾廢料,工業(yè)廢棄的有機(jī)原料、材料、半成品及農(nóng)業(yè)未被植物吸收的化肥、農(nóng)藥、牲蓄糞便等。水中存在狀態(tài):溶解態(tài),膠體,懸浮態(tài);分類(lèi):天然存在的有機(jī)物:碳水化合物,蛋白質(zhì),脂肪,油類(lèi)等。人工合成的有機(jī)物:洗滌劑,合成染料,有機(jī)農(nóng)藥等。監(jiān)測(cè)方法:

a總質(zhì)量參數(shù)測(cè)定:BOD,CODTODTOC等,是評(píng)價(jià)水體有機(jī)物污染的綜合性指標(biāo),也叫總質(zhì)量參數(shù)。

b單類(lèi)別化合物的測(cè)定:由多種有機(jī)物組成的一類(lèi)或一系列化合物,如酚類(lèi),油脂,多環(huán)芳烴等,在結(jié)構(gòu)性質(zhì)上較接近,常按類(lèi)別進(jìn)行分析測(cè)定和列出監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。各類(lèi)有機(jī)物的全面系統(tǒng)分析:需要了解水體中個(gè)別有機(jī)物的特殊作用及對(duì)人類(lèi)與環(huán)境的危害,必須對(duì)水體中的有機(jī)物進(jìn)行分離鑒定或全面的系統(tǒng)分析。2.8有機(jī)污染物的測(cè)定綜合指標(biāo)和類(lèi)別指標(biāo)測(cè)定特定有機(jī)污染物的測(cè)定化學(xué)需氧量(COD)高錳酸鹽指數(shù)生化需氧量(BOD)總有機(jī)碳(TOC)揮發(fā)酚硝基苯類(lèi)石油類(lèi)4.有機(jī)污染物的測(cè)定類(lèi)苯系物揮發(fā)性鹵代烴氯苯類(lèi)化合物有機(jī)物4.1化學(xué)需氧量(COD)

(chemicaloxygendemand)定義:在一定條件下,以強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量(COD):O2mg/L測(cè)定意義:反映水體受還原性物質(zhì)污染的程度(綜合指標(biāo))說(shuō)明:條件性指標(biāo):受反應(yīng)條件影響:[O]種類(lèi)、濃度、酸度、溫度、時(shí)間、催化劑等(一)重鉻酸鉀法(CODCr)

氧化回流裝置示意圖1.重鉻酸鉀法滴定過(guò)程滴定前接近終點(diǎn)終點(diǎn)COD測(cè)定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果:終點(diǎn)接近終點(diǎn)滴定前計(jì)算

CODCr(O2,mg/L)=V0—滴定空白時(shí)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(1/2O)的摩爾質(zhì)量(g/mol)(V0-V1)×c×8×1000

V說(shuō)明(1)可氧化部分:直鏈脂肪族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、苯等于蒸氣相,不可與[O]接觸

(2)干擾及消除

Cl->200mg/L先定量稀釋?zhuān)缓珻l-水樣,先加入HgSO4,使Cl-與Hg2+絡(luò)合,消除干擾;

(3)CODcr高,應(yīng)先稀釋?zhuān)ǘ┛焖傧夥止夤舛确?/p>

(三)氯氣校正法(二)高錳酸鹽指數(shù)以高錳酸鉀溶液為氧化劑測(cè)得的化學(xué)需氧量,稱(chēng)高錳酸鹽指數(shù),以氧的mg/L表示。該指數(shù)常被作為反映地表水受有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)?;瘜W(xué)需氧量(CODCr)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(cè)定的,難以找出明顯的相關(guān)關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),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,兩者均未完全氧化,因而都只是一個(gè)相對(duì)參考數(shù)據(jù)。酸性高錳酸鉀法堿性高錳酸鉀法三生化需氧量(BOD)

(一)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(guò)程中所消耗的溶解氧量。同時(shí)亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機(jī)物質(zhì)氧化所消耗的氧量,但這部分通常占很小比例。(二)測(cè)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(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。BOD5

BOD5稱(chēng)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)。

測(cè)定方法五天培養(yǎng)法微生物電極法其他方法庫(kù)侖法測(cè)壓法活性污泥曝氣降解法一、五天培養(yǎng)法(20℃)

也稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)稀釋法。其測(cè)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(guò)7mg/L,則不必進(jìn)行稀釋?zhuān)芍苯訙y(cè)定.對(duì)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(guò)氯化處理的廢水,在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種。測(cè)定條件水中有足夠的溶解氧,不含有毒物質(zhì),適宜的pH,營(yíng)養(yǎng)料,標(biāo)準(zhǔn)溫度,相當(dāng)數(shù)量的各種好氧微生物。a:直接測(cè)定清潔水樣,溶解氧近飽和,BOD<4mg/L,可直接培養(yǎng)測(cè)定。

BOD5=D1-D2(O2,mg/L)D1—水樣在培養(yǎng)前溶解氧濃度(mg/L)D2—水樣在培養(yǎng)5天后剩余溶解氧濃度(mg/L)絕大多數(shù)廢水BOD>>4mg/L,因此必須稀釋后測(cè)定。稀釋水:接近飽和溶解氧的水,還含有一定無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽緩沖液,保證微生物生長(zhǎng)需要。無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽:氯化鈣、硫酸鎂、氯化鐵和磷酸鹽等。要求稀釋水DO>8mg/L,BOD5<0.2mg/L,pH為7.2。稀釋水(1)干凈無(wú)有機(jī)物污染(2)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(shí),使水中溶解氧含量達(dá)8mg/L左右。(3)臨用前,每升水加入CaCl2,FeCl3,MgSO4,H2PO4-—HPO42-緩沖溶液各1ml,混合均勻接種水

可選擇下述任一種方法得到接種水:

(1)城市污水,一般是生活污水,室溫下放一晝夜,取上清液;

(2)土壤浸出法,取100g花園土或植物生長(zhǎng)土,加入1L水,混合,靜置10min,取上清液;

(3)含城市污水的河、湖水;

(4)污水處理廠(chǎng)的出水;

(5)當(dāng)分析難于生物降解物質(zhì)的廢水時(shí),可在排污口下游3—8km處取水或用含有宜于微生物生長(zhǎng)的水接種稀釋水(1)分取適量接種水,加入稀釋水中,混勻;(2)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—100ml(3)pH值:7.2

BOD5

:0.3—1.0mg/L水樣的稀釋?zhuān)?/p>

對(duì)地表水,由高錳酸鹽指數(shù)與一定系數(shù)乘積求得。

工業(yè)廢水的稀釋倍數(shù)的估算,用CODcr

分別乘以0.075,0.15,0.25得三個(gè)不同的稀釋倍數(shù),對(duì)于較了解的水樣,可直接以確定的稀釋倍數(shù)進(jìn)行稀。要求經(jīng)5天培養(yǎng)后,消耗的溶解氧至少2mg/L,剩余的溶解氧至少1mg/L為宜。高錳酸鹽指數(shù)/(mg·L-1)系數(shù)<55~1010~20>20—0.2,0.30.4,0.60.5,0.7,1.0由高錳酸鹽指數(shù)估算稀釋倍數(shù)乘以的系數(shù)

4.計(jì)算(1)

BOD5(O2,mg/L)=(D1-D2)-(B1-B2)f1/f2

其中:

D1——(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)液占的比例例如:培養(yǎng)液的稀釋比為3%,即3份水樣,97份稀釋水,那么:f1=0.97f2=0.03

測(cè)定結(jié)果如果二個(gè)或三個(gè)稀釋倍數(shù)培養(yǎng)水樣均符合消耗溶解至少2mg/L,剩余溶解氧大于1mg/L,則取平均值為BOD5結(jié)果。如果三個(gè)均在上述范圍外,應(yīng)調(diào)整稀釋倍數(shù)重做。5.干擾(1)水樣含游離氯時(shí),滴加Na2S2O3除去。(2)金屬離子Ag+、Cu2+、Hg2+對(duì)微生物活性的抑制。(3)有機(jī)物濃度高時(shí),用稀釋法使影響變??;有機(jī)物濃度低時(shí),用離子交換法除去離子(4)此法是生物監(jiān)測(cè)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(cè)BOD5

20mL標(biāo)準(zhǔn)檢查液+稀釋接種水→1000mL,測(cè)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(cè)定BOD5大于或等于2mg/L,最大不超過(guò)6000mg/L的水樣:大于6000mg/L,會(huì)因稀釋帶來(lái)更大誤差。微生物電極法微生物電極BOD測(cè)定儀工作原理示意圖微生物電極結(jié)構(gòu)示意圖四、總有機(jī)碳(TOC)(一)測(cè)定意義1.定義:TOC是以碳的含量表示水體中有機(jī)物總量的綜合指標(biāo)。以C的mg/L表示。2.意義:比BOD、COD更能直接表示有機(jī)物的含量,所以,更能用來(lái)評(píng)價(jià)水體中有機(jī)物的污染的程度。(二)測(cè)定方法:燃燒法.(TOC分析儀)1.原理:(差減法)

水樣中CCO2測(cè)定(NDTA)TOC總有機(jī)碳=(總碳)-(無(wú)機(jī)碳)燃燒高溫低溫2.流程圖水樣水樣保存棕瓶、常溫、24h或H2SO4,pH<2,4℃冷置,7d高溫燃燒管低溫燃燒管CO2CO2冷卻脫水冷卻脫水切換裝置紅外測(cè)定儀TCTC總碳無(wú)機(jī)碳五、總需氧量(TOD)(一)

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