知識資料環(huán)境監(jiān)測與分析(十二)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。PAGE第頁/共頁4．總需氧且TOD（1）定義：總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機物質(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：將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通人含已知氧濃度的載氣（氮氣）作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900℃下被眨眼燃燒氧化，測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，可求得水樣的總需氧量值。（3）TOD值能反映幾乎所有有機物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO?！枰难趿俊Ｋ菳OD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更臨近于理論需氧量值。（4）由TOD和TOC的比例關(guān)系可判斷有機物的種類。從理論卜說，TOD＝2．67TOC。若某水樣的TOD／TOC為2．67左右，可認(rèn)為主要是含碳有機物；若TOD／TOCC＞4．0，應(yīng)考慮水中有較大量含SP的有機物存在；若TOD／TOC＜2．6，可能含有較大量的硝酸鹽和亞硝酸鹽，在高溫暖催化條件下分解放出氧。5．總有機碳門（TOC）l）定義總有機碳（TOC）是以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。2）燃燒氧化——非色散紅外吸收法的測定原理將一定量水樣注人高溫爐內(nèi)的石英管，在900－950℃溫度下，以鉑和三氧化鈉或三氧化二鉻為催化劑，使有機物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定CO2為獲得有機碳含量，可采用以下兩種主意。（1）直接法測定TOC：將水樣預(yù)先酸化，通人氮氣曝氣，驅(qū)逐各種碳酸鹽分解生成的二氧化碳后再注人儀器測定，因為在曝氣過程中會造成水樣中揮發(fā)性有機物質(zhì)的損失而產(chǎn)生測定誤差，因此，其測定結(jié)果只是不可吹出的有機碳含量。（2）間接測定法：使用高溫爐和低溫爐皆有的TOC測定儀。將同一等量水樣分離注人高溫爐（900℃）和低溫爐（15℃），高溫爐水樣中的有機碳和無機碳均轉(zhuǎn)化為CO2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，能使無機碳酸鹽在150℃分解為CO2，有機物卻不能被分解氧化。將高、低溫爐中生成的CO2依次導(dǎo)人非色散紅外氣體分析儀。因為一定波長的紅外線被CO2挑選吸收，在一定濃度范圍內(nèi)CO26．揮發(fā)酚酚是芬芳族羥基化合物，可分為苯酚、紫酚；按照苯環(huán)上所取代的羥基數(shù)目多少，可分為一元酚、二元酚、三元酚。酚類化合物因為分子間形成氫鍵，所以沸點都較高。但沸點在230℃以下的酚可隨水蒸氣蒸出，為揮發(fā)性酚：沸點在230℃以上的酚則不能隨水蒸氣蒸出，為不揮發(fā)性酚。一元酚中除對硝基酚以外，其他各種酚的沸點都小于230℃，屬于揮發(fā)性酚。二元酚和二元酚的沸點均在230℃以上，屬于不揮發(fā)性酚。我國規(guī)定的各種水質(zhì)指標(biāo)中，酚類指標(biāo)指的是揮發(fā)性酚，測定結(jié)果均以苯酚（C測定水中酚的主意無數(shù)，較經(jīng)典的主意有容量法、分光光度法和藹相色譜法；近年發(fā)展起來的主意有酚氧化酶生物傳感器法、示波極譜法、熒光光譜法、原子吸收光譜法等。但常用的主意惟獨演變?nèi)萘糠ǎ?－氨基安替比林比色法，這也是我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)檢驗主意。l）樣品的采集與保存水中微量的酚容易被容器壁吸附和被微生物分解，因此采樣時必須用內(nèi)壁光潔的硬質(zhì)玻璃瓶盛裝水樣，并采用適當(dāng)?shù)闹饕獗４鏄悠?。一種保存主意是加人氫氧化鈉，使水樣的pH＞11，將酚轉(zhuǎn)化為鈉鹽，降低酚的揮發(fā)性，也可抑制微生物的分解。這種主意保存水樣的優(yōu)點是樣品同時可供測氰化物。主要用于飲用水樣保存。另一種主意是，先用磷酸調(diào)節(jié)水樣至pH=4，然后按每升水樣加人硫酸銅1g的比例，向水樣中參加硫酸銅。硫酸銅可抑制微生物的活動，防止酚被分解，此法保存樣品的優(yōu)點是，水樣可直接用于蒸餾，不必像氫氧化鈉保存那樣重新調(diào)PH。主要用于工業(yè)廢水和生活污水樣品的保存。無論哪種主意，水樣均應(yīng)儲藏于4℃2）水樣預(yù)處理（1）蒸餾法：取250mL水樣于500mL全玻蒸餾器中，用磷酸調(diào)至pH＜4，以甲基橙作指示劑，使水樣由橘黃色變?yōu)槌燃t色，加人5％CuSO4溶液5mL（采樣時已加可略去此操作），加熱蒸餾，用內(nèi)裝10mL蒸餾水的250mL容量瓶收集（冷凝管插人液面之下），待蒸餾出200mL左右時，停止加熱，稍冷后再向蒸餾瓶中加人蒸餾水50mL，繼續(xù)蒸餾，直至收集至250mL為止。通過蒸餾，可以消除懸浮物、渾濁度、芳胺、無機還原物、重金屬離子等干擾因素的影響。測酚水樣的蒸餾必須使用全玻蒸餾器，因橡皮管、乳膠管中都含有酚，若用其銜接蒸餾器和冷凝管，將使結(jié)果偏高。因為酚類化合物的沸點高，揮發(fā)速度緩慢，收集流出液的體積必須與原水樣體積相同，否則酚的回收率偏低。（2）吸附樹脂富集法：吸附樹脂富集法是近10年來發(fā)展起來的用于測酚水樣分離富集酚的一種新主意。3）溴化容量法當(dāng)水樣中苯酚濃度較高時，可用此主意。4）4-氨基安替比林分光廣度法7.石油類1）分量法原理是以硫酸銨酸化水樣，用石油醚萃取礦物油，然后蒸發(fā)除去石油醚，稱量殘渣重，計算礦物油含量。分量法是最常用的主意，它不受油品種的限制，但操作繁瑣，受分析天平和燒杯分量的限制，靈巧度低，只適用于測定10mg/L以上的含油水樣。2）非色散紅外法非色散紅外法系利用石油類物質(zhì)的甲基（一CH3）、亞甲基（一CH2一）在近紅外區(qū)（3．4μm）有特征吸收，作為測定水樣中油含量的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)油可采用受污染地點水中石油醚蘋取物3）紫外分光光度法帶有苯環(huán)的芬芳族化合物的主要吸收波長為250－260urn；帶有共軛雙鍵的化合物主要吸收波長為215－230urn。原油的測定可選吸收峰波長為225urn和254urn；輕質(zhì)油可選225nm。測定時將水樣用硫酸酸化，加氯化鈉破乳化，然后用石油醚革取，脫水，定容。標(biāo)準(zhǔn)油用受污染地點水樣石油醚革取物。不同油品特征吸收峰不同，如難以決定測定波長時，可用標(biāo)準(zhǔn)油樣在波長215－300urn之間的吸收光譜，采用其最大吸收峰的波長。普通在220－225nrn之間。3．3大氣和廢氣監(jiān)測與分析要求：重點控制氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的監(jiān)測原理與監(jiān)測主意；顆粒物的測定；固定污染源監(jiān)測主意。本節(jié)難點為污染指標(biāo)監(jiān)測原理與計算主意。需注重的問題有二氧化硫、二氧化氮、TSP樣品的采集、測定及計算，復(fù)習(xí)時側(cè)重大綱知識點。3．3．l氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的監(jiān)測1．二氧化硫的測定二氧化硫是主要大氣污染物之一，為大氣環(huán)境污染例行監(jiān)測的必測項目。測定洲。常用的主意有分光光度法、紫外熒光法、電導(dǎo)法、庫侖滴定法、火焰光度法等。1）四氯汞鉀溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法該主意是國內(nèi)外廣泛采用的測定環(huán)境空氣中SO2的主意，具有靈巧度高、挑選性好等優(yōu)點，但吸收液毒性較大。（1）原理：用氯化鉀和氯化汞配制成四氯汞鉀吸收液，氣樣中的二氧化硫用該溶液吸收，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物，該絡(luò)合物再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色絡(luò)合物，其色彩深淺與SO2含量成正比，用分光光度法測定。（2）測定：有兩種操作主意。主意一所用鹽酸副玫瑰苯胺顯色溶液含磷酸量較主意二少，總算顯色PH值為1．6±0．l，顯色后溶液呈紅紫色（3）主意測定要點：先用亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)色列，在最大吸收波長處以蒸餾水為參比測定吸光度，用經(jīng)試劑空白修正后的吸光度對SO2含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后，以同樣主意測定顯色后的樣品溶液，經(jīng)試劑空白修正后，接下式計算樣氣中SO2的含量.（4）注重事項：①溫度、酸度、顯色時光等因素影響顯色反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液操作條件應(yīng)保持一致；②氮氧化物、臭氧及錳、鐵、鉻等離子對測定有干擾，采樣后放置片刻，臭氧可自行分解，加人磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽可消除或減小某些金屬離子的干擾；③用甲醛緩沖溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定SO。，避免了使用毒性大的四氯汞鉀吸收液，在靈巧度、確切度諸方面均可與四氯汞鉀溶液吸收法相媲美，且樣品采集后相當(dāng)穩(wěn)定，但操作條件要求較鄭重。該主意原理基于：氣樣中的SO2被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲磺酸加成化合物，加人氫氧化鈉溶液使加成化合物分解，釋放出SO2與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，其最大吸收波長為577urn，用分光光度法測定。該主意最低檢出限為0．20pg／10mL；當(dāng)用10mL吸收液采氣10L時，最低檢出濃度為0.020mg/m32)釷試劑分光先度法該主意所用吸收液無毒，樣品采集后相當(dāng)穩(wěn)定，但靈巧度較低，所需采樣體積大，相宜于測定SO2日平均濃度。它與四氯汞鉀溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法都被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）規(guī)定為測定SO。的標(biāo)準(zhǔn)主意。（l）原理：大氣中的叨用過氧化氫溶液吸收并氧化為硫酸。硫酸根離子與過量的高氯酸鋇反應(yīng)，生成硫酸鋇沉淀，剩余鋇離子與針試劑作用生成針試劑－鋇絡(luò)合物（紫紅色）。按照色彩深淺，間接舉行定量測定。（2）測定：可按以下步驟舉行。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：汲取不同量硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，各加人一定量高氯酸鋇－乙醇溶液，再加針試劑溶液顯色，得到標(biāo)準(zhǔn)色列；以蒸餾水代替標(biāo)準(zhǔn)溶液，用同法配制試劑空白溶液，于520urn處，以水作參比，測其吸光度并凋至0．700；于相同波長處，以試劑空白溶液作參比，測定標(biāo)準(zhǔn)色列的吸光度，以吸光度對SO2濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。3）紫外熒光法．原理：在波長190－230urn紫外光照耀下，SO2吸收紫外光被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)SO2﹡不穩(wěn)定，眨眼返回基態(tài)，發(fā)射出波峰為330nrn的熒光，熒光強度和SO2濃度成正比，用光電倍增管及電子測量系統(tǒng)測量熒光強度，即可得知大氣中SO2的濃度。例3．3－1用甲醛緩沖溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定SO2的日平均濃度。甲醛緩沖溶液5mL，每隔4h采樣1次，共采集6次，每次采30min，采樣流量0．5L·min－l。將6次氣樣的吸收液定容至50．00mL，取10．00mL用分光光度法測定并計算