第二章水和废水监测

1、Oxygen DemandOxygen Demand图图 氧化回流装置示意图氧化回流装置示意图重铬酸钾法重铬酸钾法滴定过程滴定过程滴定前滴定前接近终点接近终点终点终点CODCOD测定实验的结果：测定实验的结果：终终 点点接近终点接近终点滴定前滴定前水样水样20mL（原样或经稀释）于锥形瓶中（原样或经稀释）于锥形瓶中HgSO40.4g（消除（消除Cl-干扰）干扰）混匀混匀0.25mol/L（1/6 K2Cr2O7）10.00mL沸石数粒沸石数粒混匀，混匀，接上回流装置接上回流装置自冷凝管上口加入自冷凝管上口加入H2SO4-Ag2SO4溶液溶液30mL（催化剂（催化剂）回流加热回流加热2h自冷凝管

2、上口加入自冷凝管上口加入80mL水于反应液中水于反应液中取下锥形瓶取下锥形瓶加试亚铁灵指示剂加试亚铁灵指示剂3滴滴用用0.1mol/L的的(NH4)2Fe(SO4)2标液滴定，标液滴定，终点由黄色终点由黄色蓝绿色蓝绿色红棕色红棕色(终点终点)混匀混匀冷却冷却图图 氧化回流装置示意图氧化回流装置示意图CODCOD快速测定方法快速测定方法1 1、微波消解方法、微波消解方法 微波密封消解COD速测仪是用频率为2450MHz的电磁波(称为微波)能量来加热反应液的。在高频微波能的作用下，反应液分子会产生高速摩擦运动，使其温度迅速升高，另外还采用密封消解方式，使消解罐内部压力迅速提高到约203kPa，加快

3、分解速度，大大地缩短了消解时间，消解后用从铬酸钾法测定COD。 消解时间设定表消解时间设定表 当高锰酸盐指数超过当高锰酸盐指数超过5mg/L 5mg/L 时，应少取水样并时，应少取水样并经稀释后再测定。经稀释后再测定。我国我国地面水环境质量标准地面水环境质量标准(GB3838-2002)(GB3838-2002)规定：规定：取水样100mL（原水样或稀释后）于锥形瓶中；1+3硫酸硫酸混匀0.01moL/L（1/5KMnO4标准液）10.00mL沸水浴30min褪色0.01moL/L（1/2Na2C2O4标准液）10.00mL终点微红色0.01moL/L（1/5KMnO4标准液）回滴回滴此法只能

4、将一部分不含氮的有机物（含碳的有机物）氧化，此法只能将一部分不含氮的有机物（含碳的有机物）氧化，而含氮的有机物较难在此条件下氧化。因此，此法一般用而含氮的有机物较难在此条件下氧化。因此，此法一般用于天然水、轻污染的水、一般生活污水于天然水、轻污染的水、一般生活污水；只是相对结果，因此一定要按照规定的条件进行（所用试只是相对结果，因此一定要按照规定的条件进行（所用试剂、加入顺序、煮沸）；剂、加入顺序、煮沸）；我国、英国、德国、东欧、前苏联、以色列等国家的标准我国、英国、德国、东欧、前苏联、以色列等国家的标准方法用在沸水浴上加热方法用在沸水浴上加热3030分钟；分钟；日本用直接煮沸日本用直接煮沸1

5、010分钟；分钟；但测定但测定OCOC仍有其优点：速度较快，仍有其优点：速度较快，20203030分钟（分钟（CODCODCrCr3 3小小时，时，BODBOD5 5需需5 5天）；天）；水中的氯离子大于水中的氯离子大于300mg/L300mg/L采用碱性条件，避免氯离子与采用碱性条件，避免氯离子与硫酸加热时生成盐酸，而盐酸消耗高锰酸钾。硫酸加热时生成盐酸，而盐酸消耗高锰酸钾。化学需氧量（化学需氧量（CODCrCODCr）和高锰酸盐指数是采用不同的氧化剂在各）和高锰酸盐指数是采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明显的相关关系。一般来说，自的氧化条件下测定的，难以找出明显的相关关系

6、。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可达重铬酸钾法的氧化率可达90%90%，而，而高锰酸钾法的氧化率为高锰酸钾法的氧化率为50%50%左右左右，两者均未完全氧化，因而都只是一个相对参考数据两者均未完全氧化，因而都只是一个相对参考数据。7 生化需氧量Biochemical Oxygen Demand1.生化需氧量的定义：在有溶解氧的条件下，好氧微生物分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧的量称为生化需氧量。 结果用氧的mg/L表示用这么长时间来测定生用这么长时间来测定生化需氧量是不现实的化需氧量是不现实的 有机物质分解的两个阶段有机物质分解的两个阶段 稀释与接种法稀释与接种法基本步骤基本步骤

7、稀释水的配制稀释水的配制稀释倍数的确定稀释倍数的确定稀释水的接种稀释水的接种磷酸盐调磷酸盐调节节pH值值为为7.2 稀释倍数的确定稀释倍数的确定 表表1 典型的典型的R值值稀释水接种后成为接种稀释水，然后进行水样稀释测定即可。特殊水样的处理：特殊水样的处理： 水样含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，水样含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，对微生物活性有抑制，可对微生物活性有抑制，可使用经驯化微生物接种的稀释水使用经驯化微生物接种的稀释水，或提高稀释倍数，以减小毒物的影响或提高稀释倍数，以减小毒物的影响。 如含少量氯，一般放置如含少量氯，一般放置1-2h 1-2h 可自行消失；对

8、游离氯可自行消失；对游离氯短时间不能消散的水样，可加入短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠亚硫酸钠除去之，加入量除去之，加入量由实验确定。由实验确定。 本方法适用于测定本方法适用于测定BOD5 BOD5 大于或等于大于或等于2mg/L2mg/L，最大不超，最大不超过过6000mg/L 6000mg/L 的水样；大于的水样；大于6000mg/L6000mg/L，会因稀释带来更大，会因稀释带来更大误差。误差。BOD、COD和OC的比较例题：例题：1 1、某一分析人员用稀释法测一水样的、某一分析人员用稀释法测一水样的BODBOD5 5值，下表所列值，下表所列数据为某水样数据为某水样BODBOD5 5

9、 测定结果，试计算每种稀释倍数水样测定结果，试计算每种稀释倍数水样的的BODBOD5 5值。值。目前广泛应用的测定目前广泛应用的测定TOCTOC的方法是燃烧氧化的方法是燃烧氧化- -非色散非色散红外吸收法。红外吸收法。其测定原理是：将一定量水样注入高温炉内的石英管，在其测定原理是：将一定量水样注入高温炉内的石英管，在900-950900-950温度下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，温度下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，然后用红外线气体分使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，然后用红外线气体分析仪测定析仪测定COCO2 2含量，从而确定水样中碳的含量。含量，

10、从而确定水样中碳的含量。因为在高温因为在高温下，水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳，故上面测得的下，水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳，故上面测得的为水样中的总碳为水样中的总碳(TC)(TC)。 优点与缺点优点与缺点 优点：测定迅速，可连续、自动监测，但仪器成本贵优点：测定迅速，可连续、自动监测，但仪器成本贵缺点：个别相当耐久的有机物不易被燃烧氧化，造成测定缺点：个别相当耐久的有机物不易被燃烧氧化，造成测定值值实际值实际值水样的采集与保存：水样的采集与保存： 1.采集乳化状态油时，应注意不要收集表层悬浮物，应在水面下20Cm左右采集； 2.悬浮状态油，采集表层水样即可； 3.采集水样时，应使用带刻

11、度玻璃瓶，一次采集完毕，用多少采多少，水样采多了时，不要倒出，因为玻璃器壁对油吸附，水倒出后，会影响油的浓度。 。 重量法是常用的方法，它不受油品种的限制，但操作繁琐，灵敏度低，只适用于测定只适用于测定10mg/L 10mg/L 以上以上的含油水样。 方法测定原理是以硫酸酸化水样，用石油醚萃取矿物油，然后蒸发除去石油醚，称量残渣重，计算矿物油含量。 该法是指水中可被石油醚萃取的物质总量指水中可被石油醚萃取的物质总量，可能含有较重的石油成分不能被萃取。蒸发除去溶剂时，蒸发除去溶剂时，也会造成轻质油的损失也会造成轻质油的损失。重量法：重量法： 石油类物质的甲基（-CH3）、亚甲基（-CH2-）在近

12、红外区（3.4m）有特征吸收，作为测定水样中油含量的基础。 测定时，先用硫酸将水样酸化，加氯化钠破乳化，再用三氯三氟乙烷萃取，萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容，注入红外分析仪测其含量。 所有含甲基、亚甲基的有机物质都将产生干扰。此外，石油中有些较重的组分不溶于三氯三氟乙烷，致使测定结果偏低。非色散红外法：非色散红外法： 石油及其产品在紫外光区有特征吸收。带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为250260nm；带有共轭双键的化合物主要吸收波长为215230nm。一般原油的两个吸收峰波长为225nm 和254nm；轻质油及炼油厂的油品可选225nm。 水样用硫酸酸化，加氯化钠破乳化，然后用石油醚萃取

13、，脱水，定容后测定。用非色散红外吸收测油仪测定。紫外分光光度法：紫外分光光度法： 酚是苯的羟基衍生物，具有弱酸性，能与苛性碱生成盐，酚是苯的羟基衍生物，具有弱酸性，能与苛性碱生成盐，在酚盐的水溶液中通入在酚盐的水溶液中通入 CO2 CO2 或其它酸，则能析出酚。或其它酸，则能析出酚。 按照挥发性可将酚分为：按照挥发性可将酚分为： 1.1.挥发酚（一元酚），沸点挥发酚（一元酚），沸点230230，如：苯酚、间甲酚、邻，如：苯酚、间甲酚、邻甲酚、对甲酚甲酚、对甲酚 2.2.不挥发酚（二元酚、多元酚），沸点不挥发酚（二元酚、多元酚），沸点230230，如：间苯二，如：间苯二酚、邻苯三酚。酚、邻苯三酚。危害：危害：高毒物质高毒物质 如果含酚废水未经回收和处理，就排入水体或用于灌溉，会严重污染水体，使水体产生不愉快的气味，使鱼类、庄稼遭到毒害。 较低浓度的酚虽不会导致鱼的死亡，但可使鱼的质量降低、味道变差或有异味。当水中含酚大于当水中含酚大于0.5mg/L0.5mg/L时，就会引起鱼时，就会引起鱼类中毒死亡。类中毒死亡。 用含酚水作为给水水源，用氯消毒，由于酚和氯的协同作用，即使水中的酚含量很低时，也能使人产生不快的药味，说明人对酚的敏感性很强。此外酚的水溶液易被人体皮肤吸收，酚蒸气由呼吸道吸入也会引起中毒。人体摄入一定量会出现急人体摄入一定量会出现急性中