实验一水样采集与pH值测定

1、实验一实验一 水样采集与水样采集与pH值测定值测定 实验一实验一 水样采集与水样采集与pHpH值测定值测定 实验目的：实验目的： 实地考察小月河水水质状况。实地考察小月河水水质状况。 研究水质的研究水质的pH，掌握野外现场水中，掌握野外现场水中 pH的测定。的测定。 采集小月河水样品作采集小月河水样品作COD分析；分析； 实验原理实验原理 pH值是溶液值是溶液 氢离子活度的负对数，即氢离子活度的负对数，即 pH = - logH+ 当溶液浓度很稀时，氢离子活度近似于氢离子浓度当溶液浓度很稀时，氢离子活度近似于氢离子浓度H+。 未经污染的地表水的未经污染的地表水的pH一般为一般为6.5左右，但水

2、质受到污染左右，但水质受到污染 时，时，pH值就会发生变化。所以值就会发生变化。所以pH是水质地球化学环境是水质地球化学环境 的重要指标之一。的重要指标之一。 污染水中由于含有很多微生物，测完污染水中由于含有很多微生物，测完pH值后，应将样品值后，应将样品 用浓硫酸酸化至用浓硫酸酸化至pH=2.0，以防水中微生物的活动造成水，以防水中微生物的活动造成水 中有关组分的变化。中有关组分的变化。 pH计测定原理 电化学方法： H+ 离子选择性电极离子选择性电极 1样品获取：样品获取： 在小月河适当的部位选择取样的位置， 用500ml塑料瓶盛取适量的河水，洗瓶内 三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带回 实

3、验室作为实验二的样品。 采集的水样应该在当场用浓硫酸调 pH=2.0，以防止微生物的生长。 2. pH值测定值测定 1）用洗上述塑料瓶的方法洗100ml 烧杯，然后 取近80ml的河水。 2）取下pH计上的保护套，将电极浸入烧杯内， 约4cm深。 3）轻轻搅动，直到显示读数稳定。 4）在记录纸上记下该pH值。 按2）4）的步骤测定三次pH值，计算平均pH 值 实地采集水样实地采集水样pH值测定记录表值测定记录表 次 数p H 1 2 3 平均值 中水中水 指生活污水处理后，达到规定的水质标准，指生活污水处理后，达到规定的水质标准， 可在一定范围内重复使用的非饮用水。可在一定范围内重复使用的非饮

4、用水。 中水可用于厕所冲洗、园林灌溉、道路保中水可用于厕所冲洗、园林灌溉、道路保 洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水 等。等。 实验二实验二 化学需氧量（化学需氧量（COD）的测）的测 定定 一实验目的：一实验目的： 了解环境污染的指标及分析方法。了解环境污染的指标及分析方法。 研究水体被污染的程度。研究水体被污染的程度。 掌握酸性高锰酸钾法测定水样掌握酸性高锰酸钾法测定水样COD的方法。的方法。 二实验原理：二实验原理： 化学需氧量是指在一定条件下，易受强化学需氧量是指在一定条件下，易受强 化学氧化剂氧化的还原态物质所消耗的化学氧化剂氧化的还原态物质所消

5、耗的 氧量，以氧的氧量，以氧的mg/l表示。表示。 水体中可被氧化的物质包括有机物和无水体中可被氧化的物质包括有机物和无 机物（硫化物、亚铁盐等）机物（硫化物、亚铁盐等）; 化学需氧量主要是衡量水体被还原态物化学需氧量主要是衡量水体被还原态物 质污染程度的一项重要指标。质污染程度的一项重要指标。 COD的分析有两种常用方法：高锰酸钾法和重的分析有两种常用方法：高锰酸钾法和重 铬酸钾法，其测试结果通常用铬酸钾法，其测试结果通常用CODMn和和CODCr 表示表示; 在水样中，加入硫酸及过量的高锰酸钾溶液，在水样中，加入硫酸及过量的高锰酸钾溶液， 加热以加快反应。加入过量的草酸钠溶液还原加热以加快

6、反应。加入过量的草酸钠溶液还原 剩余的高锰酸钾，最后用高锰酸钾溶液滴定过剩余的高锰酸钾，最后用高锰酸钾溶液滴定过 剩的草酸钠。根据高锰酸钾溶液的消耗量，计剩的草酸钠。根据高锰酸钾溶液的消耗量，计 算水样的化学需氧量。本方法适用于氯离子含算水样的化学需氧量。本方法适用于氯离子含 量不超过量不超过300mg/l的水样中的水样中COD的测定。的测定。 三仪器和试剂三仪器和试剂 1仪器：仪器：恒温水浴、250ml三角瓶 4个、 大肚移液管：25ml一支；10ml二支； 10ml 量杯一个；25ml 酸式滴定管一支； 吸球 2试剂：试剂： 1） 浓硫酸，分析纯 2） 草酸钠标准溶液（0.005 mol/

7、L） 4） 高锰酸钾标准溶液（0.002 mol/L） 四实验步骤：实验步骤： 1试样分解：试样分解： 1） 用25ml大肚移液管分别吸取蒸馏水、 所采水样（两份）25ml于250ml三角瓶中， 用量杯加入浓硫酸5ml，用10ml大肚移液 管高锰酸钾溶液10.0ml，摇匀。 2）将三角瓶置于电炉上煮沸后，立即放 入沸水浴中加热30min（沸水液面要高于 三角瓶内试液的液面）。如在加热过程 中高锰酸钾的紫红色退去，则须少取量， 重新从1）开始测定。 2实验滴定实验滴定 取出三角瓶，用10ml大肚移液管加入草 酸钠标准溶液10.0ml，摇匀，待高锰酸钾 的紫红色完全消失后，趁热（此时试液 温度不应

8、低于70，否则需加热）用高 锰酸钾溶液滴定至试液微红色不退，即 为终点。 以以C代表还原性物质，其反应原理如下：代表还原性物质，其反应原理如下： 4MnO4- + 5C +12H+ =4Mn2+ + 5CO2 + 6H2O 2MnO4- + 5C2O42-+ 16 H+= 2 Mn2+10CO2 + 8H2O 五数据计算：五数据计算： 分析分析 号号 编编 号号 取样体取样体 积积 mlml 起点读数起点读数 mlml 终点读数终点读数 mlml 实实 耗耗 mlml 含量含量 mg/lmg/l 1 1 2 2 3 3 思考题：思考题： 为什么COD是衡量水体污染程度的一项 重要指标？影响化学

9、需氧量测定结果的 因素？测定化学需氧量方法种类及适用 范围？ 实验三实验三 大气样品采集与大气样品采集与TSP,PM10值测值测 定定 1.采集校园内空气大气颗粒物样品采集校园内空气大气颗粒物样品 2.研究空气的研究空气的TSP,PM10值值 3.掌握掌握KB120F型智能型智能TSPPM10中流中流 量采样器的操作方法量采样器的操作方法 二、实验原理二、实验原理 总悬浮颗粒物（Total Suspended Particulate，简称TSP）是指能悬浮在空 气中，空气动力学当量直径100微米的 颗粒物。它源自烟雾、尘埃、煤灰或冷 凝气化物的固体或液态水珠，能长时间 悬浮于空气中，包括碳基，

10、硫酸盐及硝 酸盐粒子。是大气质量评价中的一个通 用的重要污染指标。 总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生，包括海洋、泥土、总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生，包括海洋、泥土、 车辆废气、工业活动、建筑工程以及气相化学反应。车辆废气、工业活动、建筑工程以及气相化学反应。 总悬浮颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。总悬浮颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 一次颗粒物是由天然污染源和认为污染源释放到大气中一次颗粒物是由天然污染源和认为污染源释放到大气中 直接造成污染的物质，如：风扬起的灰尘、燃烧和工业直接造成污染的物质，如：风扬起的灰尘、燃烧和工业 烟尘。烟尘。 二次颗粒物是通过某些大气化学过程所产生的

11、微粒，如：二次颗粒物是通过某些大气化学过程所产生的微粒，如： 二氧化硫转化生成硫酸盐。颗粒物的组成复杂，其中的二氧化硫转化生成硫酸盐。颗粒物的组成复杂，其中的 粗颗粒主要是由风沙、灰土及机械粉碎的水泥、石灰等粗颗粒主要是由风沙、灰土及机械粉碎的水泥、石灰等 自然因素形成的；细颗粒是人为活动的产物，如燃料未自然因素形成的；细颗粒是人为活动的产物，如燃料未 完全燃烧形成的炭粒、污染物在空气中由于光化学反应完全燃烧形成的炭粒、污染物在空气中由于光化学反应 形成的二次污染物气溶胶（如硫酸盐、硝酸盐、铵盐形成的二次污染物气溶胶（如硫酸盐、硝酸盐、铵盐 等）。等）。 通常把粒径在通常把粒径在10微米以下的

12、颗粒物称为微米以下的颗粒物称为PM10，又称为，又称为 可吸入颗粒物可吸入颗粒物(Inholable Particles,简称简称IP)。 可吸入颗粒物可吸入颗粒物(PM10)在环境空气中持续的时间很长，在环境空气中持续的时间很长， 对人体健康和大气能见度影响都很大。对人体健康和大气能见度影响都很大。 一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。 另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥 发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗 粒物，粒物

13、， 它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节 不同而变化很大。不同而变化很大。 可吸入颗粒物通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行可吸入颗粒物通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行 使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起 的尘土。的尘土。 3. 大气采样器 大气采样器是采集大气采样器是采集 大气污染物或采集大气污染物或采集 受污染气体的仪器受污染气体的仪器 或装置。或装置。 一般由空气泵、收一般由空气泵、收 集器和流量器三部集器和流量器三部 分组成。分组成。 四、实验步骤 1. 大气滤膜称量；大气

14、滤膜称量； 2. 大气滤膜装载；大气滤膜装载； 3. 参数设定；参数设定； 4. 仪器启动；仪器启动； 5. 参数读取；参数读取； 6. 滤膜卸载；滤膜卸载； 7. 滤膜和样品称重；滤膜和样品称重； 详见实验指导书详见实验指导书 黑龙江农田区大气可吸入颗粒物样品采集记录表黑龙江农田区大气可吸入颗粒物样品采集记录表 哈 尔 滨 市 五常 县（市、区） 安家 乡（镇、街道） 桃山 村 样点号 ： HLJ01位置：坐 标 X：850494 大气压：101.3KPa天气：晴Y：5090759 采集时间段： 2008 年 7 月 24 日 8 时 05 分 - 24 日 16 时 05 分 各种粒径的可

15、吸入颗粒物记录各种粒径的可吸入颗粒物记录 TSP 样品编 号 HLJ01TSP平均温 度 38.3其 他 滤膜编 号 585滤膜重 量 (采样前) g滤膜重量 (采样后) g 累计时 间 8h标况体 积 42.073 m3累计体积48022 m3 PM10 样品编样品编 号号 HLJ01PM10平均温平均温 度度 40.3其其 他他 滤膜编滤膜编 号号 586滤膜重滤膜重 量量 (采样前采样前) g滤膜重量滤膜重量 (采样后采样后) g 累计时累计时 间间 8h标况体标况体 积积 41.816 m3累计体积累计体积48.002 m3 PM2.5 (有机有机) 样品编 号 HLJ01PM2.5(

16、o) 平均温 度 40.3其 他 滤膜编 号 587滤膜重 量 (采样前) g滤膜重量 (采样后) g 累计时 间 8h标况体 积 41.819 m3累计体积48.023 m3 PM2.5 (重金重金 属属) 样品编样品编 号号 HLJ01PM2.5平均温平均温 度度 36.7 其其 他他 采集人： 记录人： 核对人： 时间： 年 月 日 空气污染指数空气污染指数(API) 空气污染指数空气污染指数(Air Pollution Index，简称，简称 API)是一种反映和评价空气质量的方法，是一种反映和评价空气质量的方法， 就是将常规监测的几种空气污染物的浓就是将常规监测的几种空气污染物的浓

17、度简化成为单一的概念性数值形式、并度简化成为单一的概念性数值形式、并 分级表征空气质量状况与空气污染的程分级表征空气质量状况与空气污染的程 度，其结果简明直观，使用方便，适用度，其结果简明直观，使用方便，适用 于表示城市的短期空气质量状况和变化于表示城市的短期空气质量状况和变化 趋势。趋势。 空气污染指数的确定原则：空气质量的好坏取决于各空气污染指数的确定原则：空气质量的好坏取决于各 种污染物中危害最大的污染物的污染程度。种污染物中危害最大的污染物的污染程度。 目前我国所用的空气指数的分级标准是：目前我国所用的空气指数的分级标准是： (1)空气污染指数空气污染指数(API)50点对应的污染物浓

18、度为国家空点对应的污染物浓度为国家空 气质量日均值一级标准；气质量日均值一级标准； (2)API100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值 二级标准；二级标准； (3)API200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值 三级标准；三级标准； (4)API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康 产生不同影响时的浓度限值，产生不同影响时的浓度限值，API500点对应于对人体点对应于对人体 产生严重危害时各项污染物的浓度。产生严重危害时各项污染物的浓度。 空气污染指数的计算空气污染

19、指数的计算 污染指数与各项污染物浓度的关系是分污染指数与各项污染物浓度的关系是分 段线性函数，用内插法计算各污染物的段线性函数，用内插法计算各污染物的 分指数分指数In，取各项污染物分指数中最大者，取各项污染物分指数中最大者 代表该区域或城市的污染指数。即：代表该区域或城市的污染指数。即： APImax(I1,I2Ii,In) 该指数所对应的污染物即为该区域该指数所对应的污染物即为该区域 或城市的首要污染物。当污染指数或城市的首要污染物。当污染指数API值值 小于小于50时，不报告首要污染物。时，不报告首要污染物。 污染指数API分级限值 污染指数污染指数污染物浓度污染物浓度 InTSPSO2

20、NOx 5001.0002.6200.940 4000.8752.1000.750 3000.6251.6000.565 2000.5000.2500.150 1000.3000.1500.100 500.1200.0500.050 空气污染指数对应的空气质量级空气污染指数对应的空气质量级 别别 空气污染指空气污染指 数数(API) 空气质空气质 量级量级 别别 空气质量状空气质量状 况况 对健康的影响对健康的影响 对应空气质量对应空气质量 的适用范围的适用范围 050优优 可正常活动可正常活动 自然保护区、风自然保护区、风 景名胜区和其它需景名胜区和其它需 要特殊保护的地区要特殊保护的地区

21、51100良良 可正常活动可正常活动 居住区、商业交居住区、商业交 通居民混合区、文通居民混合区、文 化区、一般工业区化区、一般工业区 和农村地区和农村地区 101200 普通普通 (轻度污染轻度污染) 长期接触，易感人长期接触，易感人 群症状有轻度加剧，群症状有轻度加剧， 健康人群出现刺激症健康人群出现刺激症 状状 特定工业区特定工业区 201300 不佳不佳 (中度污染中度污染) 一定时间接触后，一定时间接触后， 心脏病和肺病患者症心脏病和肺病患者症 状显著加剧，运动耐状显著加剧，运动耐 受力降低，健康人群受力降低，健康人群 中普遍出现症状中普遍出现症状 差差 (重度污染重度污染) 健康人

22、除出现较强健康人除出现较强 烈症状，降低运动耐烈症状，降低运动耐 受力外，长期接触会受力外，长期接触会 提前出现某些疾病提前出现某些疾病 实验四实验四 校园道路尘采校园道路尘采 集集 实验掌握实验掌握GPS定位方法定位方法 道路尘的采样方法道路尘的采样方法 样品采集后的处理程序样品采集后的处理程序 样品保留待下次实验进行有机质含量的分样品保留待下次实验进行有机质含量的分 析。析。 1 1试样采集：试样采集： 各取样点附近用毛刷扫各取样点附近用毛刷扫20到到30g的的34个子样组合成一个个子样组合成一个 样品装入信封中，记录采样点周围的特征。样品装入信封中，记录采样点周围的特征。 2 2试样处理

23、：试样处理： 回到实验室后过回到实验室后过100目钢筛取筛下部分装入信封后，低温目钢筛取筛下部分装入信封后，低温 （80以下）烘干待测其中有机质含量以下）烘干待测其中有机质含量。 采样记录单采样记录单 样号样号X坐标坐标Y坐标坐标采样点特征采样点特征采样人采样人 注意设置好注意设置好GPS的坐标和投影方式的坐标和投影方式 WGS84 方里网坐标方里网坐标 实验五实验五 道路尘中有机质含量测道路尘中有机质含量测 定定 实验目的：实验目的： 1、了解重铬酸钾容量法测定土壤有机质 的方法原理； 2、掌握重铬酸钾容量法稀释热法测 定土壤有机质的分析过程。 3、利用Surfer软件插值制作校园道路尘 有机质含量等值线图 二实验原理二实验原理 利用浓硫酸和重铬酸钾迅速混合时所产 生的热来氧化有机质（碳），剩余的重 铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的 重铬酸钾量，计算有机碳的含量。本方 法测得的结果与干烧法比只能氧化77% 的有机碳，因此将测得的有机碳含量乘 上校正系数1.33，以计算有机碳量。