水污染与水质分析总的.pptx

1、第一章天然水体的组成和性质第二章水体中的污染物第三章水体中的污染物质的迁移、转化和自净第四章我国的水资源及水体污染状况1第一章 天然水体的组成和性质天然水体，水的循环，天然水体中的溶解物质，天然水体中的主要离子，微量元素，营养物质富营养化，水华、红潮天然水中的溶解气体DO的来源，含量与哪些因素有关矿化度，游离二氧化碳，侵蚀性二氧化碳水分子的结构，天然水的特性，PH值，碱度，酸度酸雨及危害2第二章 水体中的污染物污染物的分类， 无毒污染物，有毒污染物，重金属污染物（一类污染物）协同作用，拮抗作用，相加作用本底值，自然污染，人为污染各种污染物引起的后果：有机需氧物质，植物营养素，洗涤剂，有机氯农药

2、，PCB，PAH，BaP，石油类，酚（挥发与不挥发），苯，硫醇类化合物，放射性物质，重金属（汞，镉，铅，铬,砷）3第三章 水体中的污染物质的迁移、转化和自净自净作用，自净场所，影响迁移与转化的因素（八方面）天然水体中的颗粒物，零电位点，胶体的双电层结构重金属的转化反应有哪些？生化需氧量，化学耗氧量，总有机碳，总需氧量降解，有机物的化学降解包括哪几种反应？生化降解包括哪几种反应？酸性发酵，甲烷发酵，硝化，硫化径路（饱和烃的氧化，苯环的氧化）耗氧有机物的降解（碳水化合物，蛋白质，油脂类）4第四章 我国的水资源及水体污染状况我国水资源的特点各类水体污染状况，特点（河，湖，海，地下水）5水质分析篇第五

3、章 水质分析方法概述第六章 水质分析一般知识介绍第七章 水质分析计算第九章 沉淀滴定法第八章 酸碱滴定法第十章 络合滴定法第十一章 氧化还原滴定法6水质分析篇第十二章比色分析和分光光度法第十三章 数据处理和质量控制第十四章 水样的采集和保存第十五章 水质分析项目的测定7第五章 水质分析方法概述水质标准，标准的分级，水质标准，环境质量标准，标准物质水质指标基体，基体效应常量分析，微量分析，痕量分析，超痕量分析8第一节 水质分析化学的任务和作用水质通常是指水和其中杂质共同表现出来的综合特征。 水质分析：是指对水中的杂质（或称污染物）含量及一些有关的物理常数进行测定，它属于环境分析的一个组成部分。水

4、质分析化学是研究水质的分析化学方法及其规律的科学。它的任务: 第一是鉴定各种用水的水质（杂质种类及浓度）是否满足用水的要求第二是按照用水排水的需要，对水质进行分析，以指导水处理的研究，设计及运动过程；第三是为了对人类的环境进行保护 ,进行经常性的水质监测。 9第二节 水质指标和水质标准一、水质指标水质指标是衡量水中杂质的标度，能够具体表明水中杂质的种类和数量，常包括物理、化学、微生物学等三项指标。它可以判断水质的优劣及是否满足用水的要求。水质指标的表示(1)是直接由某一物质的含量来表示的.(2)根据某一种类杂质的共同特性用间接的方式来表示其含量的。(3)用配制的标准溶液作为标度来表示其含量的.

5、 10二、标准 （一）定义 国际标准化组织给标准定义为（1）一项文件，规定一整套必须满足的条件；（2）一个基本单位或物理常数，如摩尔、安培、绝对零度；（3）可用作实体比较的物体。这些是共同遵守的统一技术规定。（二）标准的级别标准（包括分析方法标准）大致可分五级：（1）国际级标准化组织（ISO）颁发的标准，（2）国家级标准；例中国标准（GB）美国标准（ANSI）苏联标准（TOCT）英国标准（BS）西德标准（DTN）日本工业标准（JIS）和法国标准（NF）（3）行业（专业）或协会级标准；例我国的部颁标准，美国环境保护局（EPA）美国公共卫生协会（APHA）美国材料与试验协会（ASTM）（4）公司（

6、企业）或地方标准；（5）个别或特殊级标准。 11标准表达格式标准文献号国家(地区或组织)标准代号-标准号-年例:国家标准 GB3838-2002GB-国家标准3838-顺序号2002-批准年代例:DB4426-89(广东省地方标准)12环境标准的定义 环境标准是为了防止环境污染，维护生态平衡，保护人群健康，对环境保护工作中需要统一的各项技术规范和技术要求所做的规定。 13我国环境标准 我国环境标准可分为国家标准、行业标准(即：国家环境保护行业标准)和地方标准：按其内容和性质，可分为环境质量标准、污染物排放标准、方法标准、标准样品标准和基础标准等。 14环境标准的作用 1环境标准是国家环境保护法

7、规的重要组成部分 .2环境标准是环境保护规划的体现 3环境标准是环境保护行政主管部门依法行政的依据 4环境标准是推动环境保护科技进步的一个动力 5环境标准是进行环境评价的准绳 6环境标准具有投资导向作用 15环境标准的特性 环境标准不同于产品质量标准，环境标准(环境质量标准和污染物排放标准)有其独特的法规属性。环境标准属于技术法规，具有强制性，必须执行。 在计划经济时代，我国实行的是国家制定产品标准的体制，由于历史的原因，环境保护标准纳入了标准化法的调整范围； 16但是鉴于环境保护标准特殊性，标准化法在“标准的制定”一章中的第六条第三款规定“法律对标准的制定另有规定的依照法律的规定执行”。我国

8、环境保护法第九条、第十条规定：由国务院环境保护行政主管部门制定国家环境质量标准和污染物排放标准，只在编号、发布形式上采用产品标准的做法。 应当指出，环境保护标准虽然采用产品标准的形式(如编GB号、采用产品标准的格式等)发布，但是环境标准与产品质量标准在内涵、外延和制定标准的目的等方向有着本质的区别。 17(1)在标准体系方面 环境保护标准中的环境质量标准和污染物排放标准只有国家和地方两级，而产品质量标准除国家和地方级标准外，还有行业级和企业级标准。 18环境标准体系框图19(2)在各级标准和优先执行关系环境质量标准以国家级标准为主，地方环境质量标准补充制订国家级标准中没有的项目，国家级标准和地

9、方级标准同时执行。地方污染物排放标准的项目可以是国家级标准中没有的项目，若与国家级标准项目相同的要严于国家级标准，执行标准时地方级标准优先于国家级标准：而产品质量标准以国家级的效力最高，有国家级标准的就不能再制定相同适用范围的行业标准和地方标准.20(3)环境保护标准的内涵 产品标准是对“重复性事物”所做的统一规定，制定标准的对象是产品的规格、尺寸(如螺钉、螺母的螺纹规格，铁路的轨距和机车车辆的轮距，电源插头、插座的形状、尺寸等)。可见，制定产品标准的根本目的在于提高产品的通用性和互换性，从而降低成本，为用户和消费者提供方便。产品标准中的技术指标是完全可以人为加以控制和改变的，不同的城市甚至国

10、家可以按照同一产品标准，制造出质量和性能完全相同的产品。 21环境不是人工制造的产品，环境因素错综复杂，大多数环境因素是不能人为加以控制的，制定环境保护标准要考虑被保护对象的要求和控制对象的承受能力。环境因素具有与产品性能完全不同的高度的特异性，一个特定区域的环境不可能在其他区域被复制。因此，环境不是“重复性事物”，环境因素中不存在通用性和互换性的问题，不宜把环境保护标准当作产品质量标准来进行管理和看待。 22环境标准体系 环境标准体系定义 体系：是指在一定系统范围内具有内在联系的有机整体。 环境标准体系：各种不同环境标准依其性质功能及其间客观的内在联系，相互依存、相互衔接、相互补充、相互制约

11、所构成的一个有机整体，即构成了环境标准体系。 23环境标准体系结构 环境标准分为国家级和地方级。国家级包括国家环境质量标准、国家污染物排放标准(或控制标准)、国家环境监测方法标准、国家环境标准样品标准、国家环境基础标准以及国家环境保护行业标准。地方级包括地方环境质量标准和地方污染物排放标准。 24 1国家环境保护标准 (1)国家环境质量标准：是为了保障人群健康、维护生态环境和保障社会物质财富，并考虑技术、经济条件，对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。国家环境质量标准是一定时期内衡量环境优劣程度的标准，从某种意义上讲是环境质量的目标标准。 25 (2)国家污染物排放标准(或控制标准)；是根据

12、国家环境质量标准，以及适用的污染控制技术，并考虑经济承受能力，对排入环境的有害物质和产生污染的各种因素所做的限制性规定。是对污染源控制的标准。 26 (3)国家环境监测方法标准：为监测环境质量和污染物排放，规范采样、分析、测试、数据处理等所做的统一规定(是指分析方法、测定方法、采样方法、试验方法、检验方法、生产方法、操作方法等所做的统一规定)。环境监测中最常见的是分析方法、测定方法、采样方法。 27 (4)国家环境标准样品标准：为保证环境监测数据的准确、可靠，对用于量值传递或质量控制的材料、实物样品，而制定的标准物质。标准样品在环境管理中起着特别的作用：可用来评价分析仪器、鉴别其灵敏度；评价分

13、析者的技术，使操作技术规范化。 28 (5)国家环境基础标准；对环境标准工作中需要统一的技术术语、符号、代号(代码)、图形、指南、导则、量纲单位及信息编码等所做的统一规定。 (6)国家环境保护行业标准 除上述环境标准外，在环境保护工作中对还需要统一的技术要求所制定的标准(包括：执行各项环境管理制度、监测技术、环境区划、规划的技术要求、规范、导则等等)。 29 2地方环境保护标准 地方环境标准是对国家环境标准的补充和完善。由省、自治区、直辖市人民政府制定。近年来为控制环境质量的恶化趋势，一些地方已将总量控制指标纳入地方环境标准。 (1)地方环境质量标准：国家环境质量标准中未作出规定的项目，可以制

14、定地方环境质量标准，并报国务院行政主管部门备案。30 (2)地方污染物排放(控制)标准：(a)国家污染物排放标准中未作规定的项目可以制定地方污染物排放标准；(b)国家行染物排放标准已规定的项目，可以制定严于国家污染物排放标准的地方污染物排放标准；(c)省、自治区、直辖市人民政府制定机动车船大气污染物地方排放标准严于国家排放标准的，须报经国务院批准。 31国家环境保护标准分为强制性和推荐性标准，环境质量标准和污染物排放标准以及法律、法规规定必须执行的其它标准属于强制性标难，强制性标准必须执行。强制性标准以外的环境标准属于推荐性标淮。国家鼓励采用推荐性环境标准，推荐性环境标准被强制标准引用，也必须

15、强制执行。 32环境标准之间的关系 1国家环境标准与地方环境标准的关系执行上，地方环境标准优先于国家环境标准执行。 2国家污染物排放标准之间的关系 国家污染物排放标准分为，跨行业综合性排放标准(如：污水综合排放标准、大气污染物综合排放标准)和行业性排放标准如：火电厂大气污染物排放标准、合成氨工业水污染物排放标准、造纸工业水污染物排放标准等)。综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行。即：有行业性排放标准的执行行业排放标准，没有行业排放标准的执行综合排放标准。 33 3环境标准体系的体系要素 一方面，由于环境的复杂多样性，这使得在环境保护领域中需要建立针对不同对象的环境标准，因而它们各具有不同的

16、内容用途、性质特点等；另一方面，为使不同种类的环境标准有效地完成环境管理的总体目标，又需要科学地从环境管理的目的对象、作用方式出发，合理地组织协调各种标准，使其互相支持，相互匹配以发挥标准系统的综合作用。34环境质量标准和污染物排放标准是环境标准体系的主体，它们是环境标准体系的核心内容，从环境监督管理的要求上集中体现了环境标准体系的基本功能，是实现环境标准体系目标的基本途径和表现。环境基础标准是环境标准体系的基础。是环境标准的“标准”，它对统一、规范环境标准的制定、执行具有指导的作用，是环境标准体系的基石。 35 环境方法标准、环境标准样品标准构成环境标准体系的支持系统。它们直接服务于环境质量

17、标准和污染物排放标淮，是环境质量标准与污染物排放标准内容上的配套补充以及环境质量标准与污染物排放标准有效执行的技术保证。 36环境质量标准与环境功能区之间的关系 环境质量一般分等级，与环境功能区类别相对应。高功能区环境质量要求严格，低功能区环境质量要求宽松一些。 例:地表水环境质量功能区的分类和标准值 1功能区分类：五类 I类 主要适用于源头水、国家自然保护区； II类 主要适用于集中式生活饮用水水源地级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等：37 III类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护及游泳区； IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区； V类

18、主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 同一水域兼有多功能的，依最高功能划分类别。 2标准值：五类 对应地表水上述五类功能区，将地表水环境质量基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的区域执行的标准值严于水域功能类别低的区域。38污染物排放标准与环境功能区之间的关系 过去，对于水气污染物排放标准，大部分是分级别的，分别对应于相应的环境功能区，处在高功能区的污染源执行严格的排放限值，处在低功能区的污染源执行宽松的排放限值。 目前，污染物排放标准的制订思路有所调整。首先排放标准限值建立在经济可行的控制技术基础上，不分级别。 39 1.水质量标准是对水质指标作出

19、具体的规范，即对水体污染物或其它物质的最大容许浓度所作的规定。水质标准的制定，是根据各种用水要求和生活污水，工业废水的排放要求，以不危害居民健康，不影响工农业生产及其发展，结合水中杂质的性能，毒理学，以及水微生物学，水处理技术等因素，进行综合考虑而制定的。水质标准一般需要经过长期的观察，分析研究才能制定出合理的标准。在实践中不断加以总结和修订。 40环境标准环境标准是我国环境保护法律法规体系中一个独立的、特殊的、重要的组成部分。一般来说，环境标准是具有法律性质的技术标准。国家环境标准和国家环境保护总局标准在全国范围内执行。国家环境标准发布后，相应的国家环境保护总局标准自行废止。地方环境标准在颁

20、布该标准的省、自治区、直辖市辖区范围内执行。 41我国的环境标准由五类三级组成。所谓“五类”是指五种类型的环境标准，包括环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、环境监测方法标准以及环境标准样品标准。所谓“三级”是指我国的环境标准主要分为三级，包括国家环境标准、地方环境标准和国家环境保护总局标准。 42其他部门法由于环境保护牵涉面广，专门的环境保护法律法规虽然数量庞大，但仍然不能把与环境保护有关的全部社会关系都包含进来。在其他部门法如民法、刑法、经济法、劳动法、行政法中，有时也会将环境保护考虑进去，所以，这些部门法中也包含了不少与环境和资源保护有关的法律规范。这些法律规范，也是环境保护法律法

21、规体系的组成部分。 43我国环境保护法律法规体系的各层次的关系 宪法在一个国家的法律体系中处于最高位阶，是一个国家的根本大法，任何其他法律规范都必须符合宪法的规定。宪法关于环境保护的规定，是环境保护法的基础，是各种环境保护法律、法规、规章制定的依据。在我国环境保护法律法规体系中，宪法关于环境保护的规定处于最高的地位。 44环境保护基本法在环境保护法律法规体系中，除宪法外占有核心地位。综合性的环境保护基本法属于对国家环境政策的宣誓性法律，它在整个环境保护法律法规体系中所起到的作用相当于一国法律体系中的“宪法”的作用，因此也有“环境宪法”之称。 45环境保护单行法是以宪法和环境保护基本法为依据，针

22、对待定的环境保护对象、领域或者特定的环境管理制度而制定的，是宪法和环境保护基本法的具体化。在理论上，环境保护单行法的地位和效力仅次于环境保护基本法，但由于它们是专门针对待定的环境保护对象、领域或者特定的环境管理制度而制定的特别法，所以，按照“特别法优先”的法律适用原则，它们应当优先适用。 46环境保护行政法规是国务院依照宪法和法律的授权，按照法定程序颁布的有关环境保护的行政法规。其效力低于环境保护基本法和环境保护单行法。由于环境保护基本法和环境保护单行法大多是原则性的规定，可操作性不强；而环境行政是环境法实施的主要方式，所以，由国务院制定环境保护行政法规非常必要。同时，环境保护行政法规还可以起

23、到解释法律、规定环境执法的行政程序等作用，在一定程度上弥补了环境保护基本法和单行法的不足。 47环境保护部门规章是由国务院环境保护行政主管部门以及其他有关的行政机关依照立法法的授权制定的关于环境保护的行政规范，其效力低于环境保护行政法规。 48环境标准是环境法体系中一个特殊而又不可缺少的部分。在环境保护法实施过程中，环境标准的作用主要是：1.环境质量标准是确认环境是否已被污染的根据；2.污染物排放标准是确认某排污行为是否合法的依据；3.环境基础标准和环境方法标准是环境纠纷中确认各方所出示的证据是否合法的根据；4.环境样品标准是标定环境监测仪器和检验环境保护设备性能的法律依据。 49包含环境保护

24、法律规范的其他部门法既包括国家基本法律*又包括国家一般法律，所以，他们的地位和效力要分情况来确定。在法律适用问题上，应当按照“特别法优先”的原则，处理其他部门法有关环境保护的法律规范与环境保护单行法之间的关系，一般应优先适用环境保护单行法。同时，还应当综合考虑到不同法律的效力等级、颁布的时间先后等因素。遇有法律规范的内容相互冲突或存在不协调之处，且法律效力等级相同时，则可以按照“新法优于旧法”的原则处理它们之间的关系。 50环境标准物质标准物质: 通常是一种纯的、均匀的、稳定的、具有化学计量关系，某组分含量已知的物质 .环境标准物质 :按规定的准确度和精密度确定了某些物理特性值或组分含量值，在

25、相当长时间内具有可被接受的均匀性和稳定性，并在组成和性质上接近于环境试样的物质。环境标准物质与标准物质最显著的区别在于避免了在环境分析中基体效应产生的误差。 51基体是指在环境样品中，除微量（ppm或ppb级）污染物以外而大量存在着的其它各种物质，这些物质即构成环境样品的基体。基体效应：指因标准溶液与环境样品间的基体差异很大，故用标准溶液作”标准”来测定环境样品时，会产生很大误差，这种由于基体因素给测定结果带来的影响称为基体效应。 52第四节 水质分析方法分类分析化学按其分析任务的不同，可以为结构分析，定性分析和定量分析。结构分析的任务是研究物质的化学结构。定性分析的任务是鉴定物质中所含有的化

26、学成分。 定量分析的任务是测定物质中各成分的含量。在水质分析化学中由于被分析的物质一般都是指定的，因此，除特殊情况外，水中物质的结构分析和定性分析在实际上需要的较少，而主要是进行定量分析 定量分析的方法一般分为化学分析法和仪器分析法两大类。按待测物的含量又可分为常量分析、微量分析、痕量分析、超痕量分析四类。 53一、化学分析法 化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析方法。主要有重量分析法和滴定分析（又称容量分析法） 重量分析法 此法是将待测物质以沉淀的形式析出，经过过滤、烘干、用天平称其重量，得出待测物质的含量，重量分析的特点是较准确，但分析过程繁琐，费时间。在水质分析中，由于被测物质含量甚

27、微，加之沉淀分离不易完全，用天平称量不易准确，故这种方法很少使用，仅在水的某些物理性质的测定上用到，如水中悬浮固体与溶解固体的测定等。 54滴定分析法 此法是将一种己知准确浓度的试剂（标准溶液），滴加到被测物质的溶液中，根据反应完全时所用试剂的体积和浓度，计算被测物质的含量。 滴定分析法是被广泛利用的一种常量分析法，它可作于测定含量在1以上的常量成分，有时也可用于测定微量成分。滴定分析法简便、快速，测定结果的准确度较高（一般情况下，相对误差为02左右）适宜在野外及现场短时间的测定，因此，水质分析中广泛采用此法，根据化学反应的类型不同滴定分析法又可分为酸碱滴定法（中和法）、络合滴定法，沉淀滴定法

28、（容量沉淀法），氧化还原滴定法。 551.酸碱滴定法 酸碱滴定法是利用酸碱间的反应来测定物质含量的方法。因此也称中和法。 测定程序是：准确量取一定量的水样于锥形瓶中，加酸、碱指示剂，将（酸或碱）标准溶液逐滴加到锥形瓶中，直至酸碱指示剂变色停止滴定，记录标准溶液的体积。滴定过程中，将标准溶液逐滴加入到被测物溶液中，直到反应达到完全时的点称为理论终点。 在指示剂颜色改变而停止滴定的点，称为滴定终点。 由于指示剂不一定恰在理论终点时变色，即滴定终点和理论终点不一定恰好符合这种差别引起的误差称为终点误差。 562络合滴定法 利用络合反应进行的滴定分析法称为络合滴定法。用于络合滴定的络合反应必须满足以下

29、条件： （1）生成的络合物要有确定的组成，即中心离子与络合剂应严格按照一定的比例络合。 （2）生成的络合物要有足够的稳定性。 （3）络合反应要有足够快的速度。 （4）要有反应滴定终点到达的指示剂或其它方法。 水质分析中常用EDTA来测定、钙、镁、硬度、硫酸盐的含量。 573沉淀滴定法 沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。适合于作滴定用的沉淀反应必须满足以下要求： （1）反应速度快，生成沉淀的溶解度要小。 （2）反应按一定的化学式定量进行。 （3）要有准确确定理论终点的方法 由于上述条件的限制，能应用于沉淀滴定法的反应比较少，目前用得较多的是生成难溶银盐的反应（也称银量法） 银量法又分为

30、莫尔法，佛尔哈德法，法扬司法，三种。584氧化还原滴定法 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析法。它是以氧化剂或还原剂为标准溶液，来测定还原性或氧化性物质含量的方法。 通常是根据所用标准溶液的不同而分为以下几类： 高锰酸钾法以KMnO4为标准溶液。 重铬酸钾法以K2CrO7为标准溶液。 碘量法以I2和Na2S2O3为标准溶液， 溴酸钾法以KBrO3KBr为标准溶液。59在氧化还原滴定中常用的指示剂有三种。 （1）标准溶液自身作指示剂，例如高锰酸钾溶液 （2）专属指示剂。例碘遇淀粉变兰是碘的特征反应，在碘量法中以淀粉作指示剂，淀粉就是碘量法的专属指示剂。 （3）氧化还原指示剂。大多是结

31、构复杂的有机化合物。它们具有氧化还原性，它们的氧化型和还原型具有不同的颜色。指示剂的氧化还原反应是可逆反应。60 二、仪器分析法 仪器分析法是以被测物质的某种物理性质或物理化学性质为基础的分析方法，一般都需要较精密的仪器。仪器分析法主要有光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法和放射化学分析法等。仪器分析法操作快速，具有较高的准确性，适合于测定微量或痕量的成分。在水质分析中，目前应用最广泛的是光学分析法中的比色分析法和分光光度法.61（一）比色分析及分光光度法 许多物质本身具有明显的颜色，例KMnO4溶液呈紫红色等。还有一些物质本身无色，或者是颜色很淡，可是当它们与某些化学试剂反应后，

32、则可生成具有明显颜色的物质。这些有色物质颜色的深浅与有色物质的浓度有关。溶液越浓，颜色越深。因此在分析中，可以用比较颜色的深浅来测定溶液中该种有色物质的浓度，这种测定方法称为比色分析法。用分光光度计来进行比色分析称为分光光度法。 62 比色法和分光光度法通常用于试样中微量与痕量组分的测定，其方法的主要特点是： （1）灵敏度高。适用于测定试样中含量为110-3的微量组分，甚至还可测定含量为10-5左右的痕量组分。 （2）准确度较高，一般比色分析法的相对误差为510，分光光度法为25，对于常量组分的测定，其准确度虽比滴定分析法低，但对微量组分的测定，还是比较满意的。因为对于微量组分，用滴定分析法测

33、定时，误差也较大，甚至是无法测定的。 （3）操作简便，测定速度快。在比色和分光光度法中，由于应用了选择性高的显色剂和适当的显色条件，一般不经分离，就可避免干扰，直接进行测定，测定的仪器设备也比较简单，且操作方便，快速。 （4）应用广泛。大多数无机离子和许多有机化合物均可直接或间接地用比色法或分光光度法进行测定。在水质分析中，由于有机显色剂的广泛采用，使比色法或分光光度法的应用更加广泛和重要。 63对显色反应的要求： （1）选择性好。在一定条件下，显色剂仅与一个组分或少数几个组分发生显色反应，干扰少，或干扰容易消除。 （2）灵敏度高。对微量组分的测定，一定要选择灵敏度高的显色反应。但灵敏度高的反

34、应不一定选择性好，故应全面考虑，对于高含量组分的测定，不一定要选用最灵敏的显色反应。 （3）有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式，其化学性质稳定。这就要求有色化合物不容易受外界条件的影响，如日光照射、空气中的氧和二氧化碳的作用等。同时也不应受溶液中其它化学因素的影响，以保证在测定过程中吸光度基本上不变。否则将影响吸光度的准确度及再现性。 （4）有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大。显色剂：在水质分析中，由于无机显色剂的灵敏度和选择性都不太高，所以应用较少。有机显色剂的种类繁多，广泛用于水中微量物质的测定。 642光电比色法 利用光电效应，测量光通过有色溶液透过光的强度，求出被测组分含量的方法

35、。进行光电比色测定的仪器叫光电比色计。一般光电比色计是由光源滤光片，比色皿，光电池和检流计五个部件组成。它的工作原理是：由光源发出的白光，经过滤光片，得到一定波长宽度的近似单色光。让单色光通过有色溶液，透过光投射到光电池上，产生光电流，其大小与透过光的强度成正比，光电流的大小用灵敏检流计测量，在检流计上可读出相应的透光率或吸光度。 65 工作曲线法是配制一系列标准有色溶液，在一定波长下分别测定吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标作图，得到一条通过原点的直线，称为工作曲线或标准曲线。然后在同一条件下，测量被测试液的吸光度，在工作曲线上即可查到试液的浓度。 比较法是在同一条件下，分别测定标准溶液

36、和被测试液的吸光度，从而计算出被测试溶液的浓度。 与目视比色法相比，光电比色法的优点是：用光电池代替人的眼睛进行测量，提高了准确度；当测定溶液中有某些有色物质共存时，可选用适当的滤光片或适当的参比溶液来消除干扰，因而提高了选择性，由于使用了工作曲线，分析大批试样时快速、简便。 66 3分光光度法 分光光度法的基本原理与光电比色法相同，不同之处仅在于获得单色光的方法不相同，固而测定的灵敏度，选择性和准确度都较光电比色法高。分光光度法所用的仪器叫分光光度计。分光光度计的种类很多，一般按测定的波长范围分类，如表5-1所示。紫外，可见分光光度计主要用于无机物和有机物含量的测定，红外分光光度计主要用于结

37、构分析。 6768仪器测量误差：在光度分析法中，除各种化学因素所引入的误差外，仪器测量因素也是误差的主要来源。 任何光度计都有一定的测量误差。如光源不稳定，单色光不纯，比色皿透光率不一致，标尺读数不准等都能引起误差。对于给定的光度计，透光率或吸光度的读数误差，是衡量测定结果准确度的重要因素，也是衡量仪器精度的主要指标之一，且其透光率误差是一个常数，约为0.010.02。 69电位分析法 电位分析法是一种电化学分析方法，它包括直接电位法和电位滴定法 1直接电位测量法： 由一个指示电极（电极的电位随被测离子的活度或浓度而变化）与一个参比电极（电极的电位不受试液组成变化影响，具有较恒定的数值。通常是

38、饱和甘汞电极）组成一个电化学原电池。先测量不同浓度的标准洛液的电位值，并绘制工作曲线，然后测量试液中欲测组分的电位值，最后根据工作曲线计算出该组分的浓度。 70 2电位滴定法 是通过电极电位的变化来确定反应终点的一种容量分析法，它适用于各种类型的滴定分析，尤其是适用于浑浊或有色溶液的滴定，没有合适指示剂及非水溶液的滴定。并容易制成供自动滴定的仪器。与目测反应终点的其它方法相比，分析结果比较客观、准确，它还可用于有色的和不透明试样溶液的滴定，其不足之处是：比借助指示剂确定反应终点的滴定法费时，同时还需要专门的仪器。71（三）原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法也称原子吸收光谱分析法。 基本原理

39、：从光源辐射出具有待测元素的特征谱线，通过试样原子蒸汽时，被蒸气中的待测元素的基态原子所吸收，由辐射特征谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量的方法。 原子吸收光谱分析与分光光度分析是相似的。分光光度分析是测定被有色溶液所吸收的单色光的吸光度。而原子吸收光谱分析是测定基态原子所吸收的由同种原子发射出的共振线的吸光度。 72（四）气相色谱法 色谱法又名层析法或色层法。它是一种用以分离、分析微量多组分混合试样的极有效的物理及物理化学法。 色谱法中起分离作用的柱称为色谱柱，固定在柱内的填充物（如活性炭、分子筛等）称为固定相，沿固定相流动的流体称为流动相。用液体作为流动相的称为液相色谱，用气体作用

40、流动相的称为气相色谱。 气相色谱法可分为气一液色谱和气一固色谱两种。前看是以气体为流动相（亦称充气），以液体为固定相；后者是以气体为流动相，而以固体为固定相。其中以气一液色谱应用较为普遍。73以上介绍了几种应用比较广泛的仪器分析方法，仪器分析法虽然有许多优点，但在应用时通常需要和化学分析法相结合，才能更好地发挥仪器的作用。这是因为仪器分析法中复杂组分的分离、干扰因素的排除等，仍然是依靠化学方法解决的。因此，化学分析法是分析化学的基础，而仪器分析法则是分析化学的发展方向。在水质分析中，必须把这两种分析方法结合起来。才能更好地解决复杂的分析项目。特别应该指出的是，随着分析仪器和电子计算机的广泛结合

41、，将大大促进水质分析过程的电脑化、自动化。 在水质分析中常用化学分析法进行常量分析，用仪器分析法进行微分析，痕量分析和超痕量分析。分类的依据是待测组分的含量。 74（1）常量分析：样品中待测物的含量为g/L时称为常量分析。通常采用重量分析和容量分析，例重量法测水中油，容量法测水中的DO、COD、BOD5、碱度、硬度等。 （2）微量分析，待测物含量为mg/L 时的分析称微量分析，通常采用吸光光度分析法和极谱分析法等，例：用吸光光度法测水中的重金属、氨氨、亚硝酸盐氮，挥发性酚，用极谱法测定水中重金属等。 （3）痕量分析。待测物含量为mg/Lg/L时称痕量分析。通常采用火焰原子吸收光度分析，离子选择

42、性电极等方法，例用前法测定水中痕量重金属；用后法测水中的氟化物等。 （4）超痕量分析。侍测物含量为g/L以下时称超痕量分析。通常采用无火焰（冷原子）吸收光度法，原子荧光光度法，溶出伏安法，中子活化分析法等，用热中子活化分析对80多种元素的分析灵敏度达到1091011g。75第六章 水质分析一般知识介绍方法选择应用范围灵敏度纯水的制备器皿空白试验消除干扰的方法实验室安全76 第一节 方法选择及应用范围 首先，根据需要选择监测项目然后根据人力、物力、技术条件选择适当的水质分析方法，着重考虑以下几个因素： （1）灵敏度：要求监测方法的检测限至少应小于标准值的1/3，并力求低于标准值的1/10。（2）

43、选择性：监测方法的选择性要好，适用范围广。（3）要求方法的稳定性好。（4）所用的试剂和仪器易得，操作简便，分析周期短，经济实用。 （5）根据实际情况，优先采用国际标准分析方法。（6）在可能的条件下尽量采用新技术和新方法。我国目前水质监测分析方法有三类： （1）标准方法：（本书有关项目下面有注解说明） （2）统一方法：（未加注明） （3）试行方法：（本书有注解说明）77第二节 纯水的制备1无氯水2无氨水3无二氧化碳水4无砷水5无铅（无重金属）水6.无酚水7不含有机物的蒸馏水78第三节 器皿（一）玻璃器皿（二）石英器皿（三）瓷器皿（四）塑料器皿（五）金属器皿1铂器皿：2.银 3.镍器皿： 4不锈钢

44、制品.79第四节 空白试验一、空白试验的定义： 空白试验是指除用纯水代替样品外，其它所加试剂和操作步骤均与样品测定完全相同的操作过程，空白试验应与样品测定同时进行。二、空白试验值：空白试验所得的响应值 80第五节 分析方法中的干扰问题消除或减弱干扰的方法有：（1）可采用物理方法来分离被测物质或除去干扰性物质，（2）利用调节pH值，以使只有欲测物质能起反应。（3）利用氧化一还原反应，使试液中的干扰物转化为不干扰的价态。 （4）加入络合剂掩蔽干扰离子。（5）采用有机溶剂的萃取及反萃取的方法消除干扰。（6）利用沉淀反应进行分离。（7）有时可利用湿法消解或干法灰化81归纳：水质分析具有下列特点1.测定

45、对象多变：天然水、工业废水、2.待测成分含量变化大。3.干扰严重。4.可供选择的方法广泛。具体选用何种方法定量测定1.对于任何样品，如果不经任何处理就能直接测定是最方便的，其次考虑共存物的影响，还需考虑测定哪种状态的成分。2.必要的精确度和简化的操作。82第六节 实验室安全 （一）易燃易爆物质1.易燃液体：(1)不准用明火加热蒸发，尽可能用水浴加热，（2）不准在敝口容器中加热或蒸发。（3）溶剂存放或使用地点距明火火源至少3m以上。（4）减压蒸馏时，应先减压后加热，蒸馏完毕，应先停止加热，待冷至适当温度无自燃危险时再停真空泵。（5）在实验室内易燃溶剂的存放量一般不应超过3L，特别是在夏天。装易燃

46、溶剂的玻璃瓶不要装满，装2/3左右即可。 832.燃烧爆炸性固体： 3.强氧化剂： 4压缩及液化气体： 5可燃气体： 84（二）剧毒及致癌物质1.砷及其化合物：2.铍及其盐类：3.汞及其化合物4.氰化物：5叠氮化物：6.有毒的或致癌性有机化合物 85（三）试剂 1.剧毒药品应设专柜并加锁，与普通药品分开。2.挥发性有机药品应存放在通风良好的地方，冰箱或铁柜，强酸与氨水应分开放。3.过氧化物应放在冰箱或阴凉的地方。4.倒硝酸，溴水和氢氟酸等必须戴上橡皮手套。启开乙醚和氨水等易挥发的试剂瓶时，绝不可使瓶口对自己和他人的脸部。5.有毒的气体和蒸气，必须在通风橱内进行操作。6.稀释硫酸时，必须仔细缓慢

47、地将硫酸加到水中，而不能将水加到硫酸中。7.不可用口吸取溶液。86（四）灭火万一不慎失火时，首先要冷静，并迅速切断电源，关闭煤气，移走可燃物，用石棉布或防火砂子将火扑灭，绝对不可用水去灭火，用水不但不能灭火，反而会助长火势。因水的比重大，使有机溶剂上浮更易燃烧。在可能的情况下，最好不要用泡沫灭火器或四氯化碳灭火器去灭火，前者污染环境，后者易在高温下生成对人体有毒的光气，只有在火势较大，用简单的方法难以外灭时，才用这类灭火器。87（五）急救常识除中毒外，实验室中还会遇到割伤，烫伤，化学烧伤等意外情况，须做紧急处理，及时送医院治疗。遇到化学烧伤，要立即用大量流水冲洗清除皮肤上的化学药品，并针对有害

48、药品的性质采用相应的药剂处理。如碱类灼伤，立即用大量水冲洗，再用2%HAC冲洗。如酸类灼伤，先用大量水冲洗，再用饱和碳酸氢钠溶液冲洗。其他请查阅有关的书，在实验前应做好准备。如果眼睛被灼伤，可用洗瓶流水冲洗。（不要让水流直射眼球，也不要揉眼）。水洗后，如碱类灼伤，再用20%硼酸淋洗；如酸类灼伤，则用3%碳酸氢钠溶液淋洗。88第七章 水质分析计算基本单元水质分析中各种量之间的关系试剂的常用规格 89第一节 法定计量单位 法定计量单位是由国家以法令形式规定使用或允许使用的计量单位。我国的法定计量单位是以国际单位制单位为基础，结合我国的实际情况制定的国际单位制的全称是International Sy

49、stem of Units，简称SI1971年第14届国际计量大会(CGPM)决定，在国际单位制中增加第七个基本单位摩尔，简称摩，符号用mol表示这七个基本量及其单位和代表它们的符号列于下： 9091第二节 水质分析中常用的物理量和单位一、物质的量 “物质的量”是一个物理量的整体名称，不要将“物质”与“量”分开来理解，它是表示物质的基本单元多少的一个物理量，国际上规定的符号为nB，并规定它的单位名称的摩尔，符号为mol，中文符号为摩基本单元例如 1以H2SO4作为基本单元 98.08g的H2SO4的物质的量为1mol。2以12 H2SO4作为基本单元 98.08g的H2SO4的物质的量为2mo

50、l92由此可见相同质量的同一物质，由于所采用的基本单元不同，其物质的量也不同在分析化学中物质的量的单位除了用摩外，还常用“毫摩” 1摩1000毫摩 在使用摩尔时，应注明基本单元例如： 1molH，具有质量1.008g 1molH2，具有质量2.016g 1mol 4NaOH，具有质量160.04g 1mol 1/5 KMnO4，具有质量31.60g93二、质量质量习惯上称为重量，用符号m表示质量的单位为千克(kg)，在分析化学中常用克(g)、毫克(mg)、微克(g)它们的关系为：1Kg1000g 1g=1000mg 1mg=1000g三、体积 体积或容积用符号V表示，国际单位为立方米(m3)，

51、在分析工作中常用升（L），毫升(mL)，微升(L)等，它们的关系为： 1m3=1000L 1L1000mL 1ml=1000L 1L=103mL=106L 94四、摩尔质量 摩尔质量定义为质量(m)除以物质的量(nB) 摩尔质量的符号为MB 。，单位为千克摩(kgmol)，读作千克每摩MB的单位常用克摩(gmoL)当已确定了物质的基本单元后，就可以知道它的摩尔质量。 例： H十的摩尔质量M( H十)1.008gmolH2的摩尔质量 M(H2)2.016gmol H2SO4的摩尔质量 M(H2SO4)98.08 gmol 1/2 H2SO4的摩尔质量 M(1/2 H2SO4)49.04 gmol

52、 以此类推，由此可知只要确定了物质的基本单元就可以方便地求出其摩尔质量 95五、摩尔体积 摩尔体积定义为体积(v)除以物质的量(nB )。 摩尔体积的符号为Vm国际单位为立方米摩(m3mol)，常用单位为升摩(Lmol) 六、元素的相对原子质量 元素的相对原子质量，是指元素的平均原子质量与C原子质量的1/12之比,此量是无量纲的，以前称为原子量。用符号Ar表示 96七、物质的相对分子质量 物质的相对分子质量，是指物质的分子或特定单元平均质量与C原子质量的1/12之比。此量是无量纲的，以前称为分子量用符号Mr表示 97第三节 水质分析中常用的浓度及表示法一、质量百分比浓度是指在100g溶液中，所

53、含溶质的质量 二、体积百分浓度 是指在100mL溶液中所合溶质的量(mL) 三、物质的量浓度（摩尔浓度） 在分析化学中摩尔浓度一般是指体积摩尔浓度定义为溶质B的物质的量除以混合物的体积即用1L溶液中所含溶质的摩尔数(或1mL溶液中所含溶质的毫摩尔数)来表示溶液的浓度国际单位为摩立方米(molm3)，分析中常用摩升(molL) 98第五节 水质分析中一些基本量的关系一、物质的量、质量及摩尔质量的关系 二、两种物质定量反应时的关系 三、等物质的量的规则 确定基本单元的过程是； (1)写出平衡方程式 (2)找出相关物质的化学计量数 (3)确定标准物质的基本单元 (4)按等物质的量规则确定待测物的基本

54、单元99 (1)酸碱滴定法中：以NaOH或HCl为基本单元 (2)在络合滴定法中：以EDTA或(12EDTA)为基本单元 (3)在沉淀滴定法中：以AgNO3为基本单元 (4)在氧化还原滴定法中： 高锰酸钾法 以15 KmnO4为基本单元； 重铬酸钾法 以16 K2Cr2O7为基本单元； 碘量法 以Na 2S2O3 ，12 I2为基本单元； 溴酸钾法 以16 KBrO3为基本单元100第六节 化学试剂 (一)化学试剂的质量规格和用途 101102第七节 试液的配制方法（一）溶质（1）固体试剂：按所需数量直接称取即可。但如配制标准溶液和滴定溶液时，所用无水试剂都必须在105110的烘箱内烘12h以

55、上，在有效的干燥器内冷却至室温后，立刻称重以供配制。如果某种试剂不宜在105110干燥，则应按该试剂的规定执行。水合盐类可在有效的干燥器内适当干燥，不用加热法烘干。使用时应按“只出不进，量用为出”的原则称取，即多余的试剂不允许再放回原来的试剂瓶中，以免污染原瓶试剂。称取试剂应使用洁净干燥的容器，对易吸潮的试剂应以有盖容器（称量瓶）称取 103(2)液体试剂：以体积百分浓度(vv)配制对，按所需数量直接量取即可，以重量体积百分浓度(mV%)配制时，应持瓶签上标示的重量百分比浓度乘以比重，换算成重量体积百分浓度，再算出所需体积后量取之。 液体试剂取用的，规定“只许倾出，不准吸入”，即先倾出适量液体

56、试剂至洁净干燥的容器内，再用吸管吸取，而不准直接从原装试剂瓶内吸取，以防污染原瓶试剂或带入水分。 倾取液体试剂时，应使试剂瓶的瓶签朝上，以免瓶签被沿瓶口滴下的试剂润湿或腐蚀而脱 落 104 (二)溶剂 (1)水：本书中所配制的溶液，除明确规定者外，均为蒸馏水或去离子水所配制的水溶液。各种特殊要求的蒸馏水，见第六章第二节纯水的制备 (2)有机溶剂：有机溶剂所用溶质的纯度应相当，若其纯度偏低，需经蒸馏或分馏，收集规定沸程内的馏出液，必要时应进行检验，质量合格后再使用 105(三)配制试液的注意事项 (1)当配制准确浓度的溶液时，如溶解已知量的某种基准物质或稀释某一已知浓度的溶液时，必须用经校准过的

57、容量瓶，并准确地稀释至标线，然后充分混匀 (2)本书中一般都介绍每次配制1000m1溶液。实际上根据需要，不必拘泥于1000ml。配溶液时的安全规定：一定要将浓酸或浓碱缓慢地加入水中，并不断搅拌，待溶液温度冷却到室温后，才能稀释到规定的体积 (3)配制时所用试剂的名称，数量及有关计算，均应详细写在原始记录本上，以备查对。 (4)溶质常需加热助溶，或在溶解过程中放出大量溶解热，故应在烧杯内配制，待溶解完全并冷至室温，再加足溶剂倾入试剂瓶中。 (5)碱性试液和浓盐试液勿贮于磨口塞玻璃瓶内，以免瓶塞与瓶口固结后不易打开。遇光易变质的试液应贮于棕色瓶中，放暗处保存 (6)应以不褪色的墨水在瓶签上写明试

58、剂名称，浓度、酸度和配制日期(必要时注明所用试剂的级别和溶剂的种类)盛装易燃、易爆、有毒或有腐蚀性试液的试剂瓶，应使用红色边框的瓶签 106107第八章 酸碱滴定法电离平衡，强电解质和弱电解质，弱电解质的电离平衡 电离常数，电离度，稀释定律，同离子效应，盐效应多元弱酸的电离平衡水的电离，水的离子积，酸碱指示剂，变色点，变色范围盐的水解，水解常数影响盐类水解的因素（本性，浓度，热效应，同离子效应）缓冲溶液，酸碱的定义，共轭酸碱对Ka与Kb的关系，酸碱滴定法的基本原理。108第九章 沉淀滴定法溶度积原理溶度积离子积沉淀溶解平衡分步沉淀沉淀滴定法基本原理影响因素109第九章 沉淀滴定法9.1溶度积原

59、理溶度积常数(简称溶度积) Ksp 9.2沉淀的生成和溶解离子积（Qi） Qi和Ksp之间有三种可能的关系 QiKsp 溶液为过饱和溶液，沉淀从溶液中析出。110第九章 沉淀滴定法9.3影响沉淀溶解度的因素 1.同离子效应2.盐效应3.酸效应4.络合效应5.其他因素(温度.溶剂,沉淀颗粒大小 )9.4分步沉淀9.5沉淀的转化111第九章 沉淀滴定法9.6沉淀滴定一.用于沉淀滴定法的反应必须符合的条件：1.沉淀的溶解度必须很小。2. 沉淀反应必须能迅速、定量进行。3.有确定化学计量点的简单方法4. 沉淀的吸附现象不影响滴定的准确度 二.滴定曲线 三.应用 112第十章 络合滴定法络合物，中心离子

60、，配位体，配位数，螯合物（内络合物），络合平衡，K稳与K不稳，络合滴定法的基本原理，影响因素，EDTA，水的硬度及分类113第一节 络合物的基本概念 络合物络离子是由一个简单的正离子和一定数目的中性分子或负离子所组成的复杂离子。 中心离子络离子内带正电荷的离子.也称为形成体 配位体络离子内的中性分子或负离子 配位数，螯合物（内络合物）一个配位体以自己两个或两个以上的组成部分和形成体相络合而形成一种环状结构的络合物称为螯合物.环状结构是其特点。 114第二节 络合平衡一、络合物的稳定常数 K稳称为Cu（NH3）42+的稳定常数或络合常数。 K稳越大，表示形成络离子的倾向越大，此络合物越稳定。有时