家畜环境卫生学实验指导

1、家畜环境卫生学实验指导PAGE PAGE - 21 -目录 TOC o 1-3 f u 实验一 气象仪器的认识 PAGEREF _Toc189375055 h 1实验二 空气中CO2和NH3的测定 PAGEREF _Toc189375056 h 4实验三 水中总硬度和氯化物的测定（水质检验） PAGEREF _Toc189375057 h 7实验四 耗氧量的测定（酸性高锰酸钾容量法） PAGEREF _Toc189375058 h 10实验五 水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定 PAGEREF _Toc189375059 h 12实验六 溶解氧的测定 PAGEREF _Toc18937506

2、0 h 17 实验一 气象仪器的认识实验的目的掌握空气环境气象指标测定方法，为畜禽舍环境卫生学评价打好基础。二、本实验测定的气象指标：气温、气湿、气压、气流。三、使用的仪器（一）测量气温常用的仪器1.普通温度表：常用水银温度表或酒精温度表。2.最高温度表：可以测定一定时间内的最高温度。该温度表的球部上方较窄，气温升高时水银膨胀，水银柱上升，气温下降时水银收缩，因收缩内聚力小于出口较窄处的摩擦力，因此毛细管内的水银不能回到球部而指出最高温度。因此在每次使用前将水银柱甩回球部。3.最低温度表：可以测量一定时间内的最低温度。当温度上升时，指针不被酒精带动，而当温度下降时，凹形酒精表面即将指针向球部吸

3、引。4.最高最低温度表：这种温度表可以测定一定时间（如：一天、一周、一月、一年）内的最高最低温度。这种温度表左侧管段装有酒精，右侧膨大部均充满酒精，当气温上升时，左侧球部的酒精膨胀压迫水银向右侧上升，同时也推动水银面上的指针上升；反之，温度下降时，右侧球部酒精收缩，右侧球部的受压气体迫使水银向左侧上升，因此左侧水银面上的指针也上升。两端均有指针，因此，右侧指针下端指示出一定时间内的最高温度，左侧指针下端指出一定时间内的最低温度。5.自记温度计：用于观测气温连续变化时使用，主要由感温器（两金属片），自记钟及记录笔所组成。 6.半导体点温计：由感温部分的半导体热敏电阻、电桥以及指示电流表组成。它是

4、利用半导体的阻值随温度升高而减小的性质来测量温度的。当温度升高时热敏电阻的阻值下降，温度下降时热敏电阻的阻值增加。随着热敏电阻值的增减，电桥回路中的电流产生变化，表头指针即偏转到相应的温度刻度处。半导体点温计具有热惰性小、反应快、携带方便等优点，可测物体表面温度如墙壁、地面、皮肤表面的温度，其缺点是精确度稍差。 （二）测量湿度常用的仪器1.干湿球温度表：它是由两支温度表组成的，在一支的温度表的球部用湿润的纱布包裹，由于纱布上的水分蒸发散热，因此湿球上的温度要低于干球上的温度，其相差度数与空气中的相对湿度成一定比例。2.通风干湿球温度表：这种温度表是将两支温度表并列在金属框内，在仪器的上端安装一

5、个带发条的通风器，此通风器以一定的风速（一般为2-4m/s）从两支温度表球部套筒吸入空气，使温度表球部有一固定风速，同时因金属筒的反射作用，可使温度表不受辐射热的影响，所测结果较准确。使用方法：用带有橡皮球的吸管吸水浸湿湿球的纱布，并将通风器的发条上紧，悬挂于测试地点，待通风器充分转动后，经过3-5min读取温度示数（先读干球）。3.氯化锂湿度计：由测头和指示仪表组成。其特点是反应快、准确度高、体积小，可测的湿度范围比较大，还可以用于远距离测量、自动记录和自动控制。缺点是测头容易损坏，仪器校正较为复杂，价格昂贵。本实验室型号为SL-2 型，在气温-20至+40范围内，可测定空气中20-100%

6、的相对湿度。4.自记湿度计：可以连续自动记录空气中的相对湿度，它的构造和自记温度计类似，是以毛发来代替自记温度计的感温器（毛发在湿润空气中因吸收水汽而伸展，在干燥空气中则缩短）。当温度在60以上时，毛发就回发生不可逆的变化，应当注意。这种湿度计精确度较差，特别是空气相对湿度在30%以下和60%以上时误差较大。（三）测定气流时常用的仪器1.气流方向的测定（1）舍外风向的测定：风向指风吹来的方向，常以8或16个方位表示，有西南、西北、东南、东北风等。（2）舍内风向的测定：畜禽舍内气流较小，可用烟雾来测定气流方向（氯化铵烟雾、蚊香、纸烟等）。2.气流速度的测定（1）杯状风速计：可测定0.8-20 m

7、/s的风速，当进行短时间测量时，先记下指针的位置，然后让风速计转动1-2 min，再按开关让指针走动，此时开动秒表，一定时间后停止指针并止住秒表，记录指针所示数字和秒表的时间，按下式计算风速：风速（m/s）=有还原到零点装置的风速计，测定前将指针还原到零点上，测定后直接读取指针所示数字，除以时间即得风速。（2）翼状风速计：该仪器灵敏度高于杯状风速计，适于测定0.5-15m/s的风速。（3）热球式电风速仪：是一种新型的测量风速的仪表，特点是使用方便，灵敏度高，反应速度快，可以测量0.05-10.0m/s的微风速度。该仪表包括热球式测杆探头和测量仪表两部分组成。型号：0.05-5m/s(QDF-2

8、B型)； 0.05-10m/s(QDF-2A型)。（4）卡他温度表：它之所以能够测定气流速度，是因为它的冷却速度不仅决定于仪器表面和周围环境间的温差，而且也决定于气流速度。计算方法见课本P247。（四）测定气压时常用的仪器1.水银气压表：带槽水银气压表。见实验室。2.空盒气压表（五）照度计：用来测定光照的仪器。实验二 空气中CO2和NH3的测定实验目的：通过对畜禽舍空气中有害气体的检查，以了解舍内环境卫生状况，并作为评价舍内通风换气是否适当的依据。一、CO2的测定（一）原理Ba(OH)2与空气中CO2的能形成碳酸钡白色沉淀，利用过量的Ba(OH)2来吸收空气中的CO2，根据吸收Ba(OH)2前

9、后被草酸滴定浓度之差，求出CO2的含量。Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2OBa(OH)2 + H2C2O4 BaC2O4 + 2H2O（二）仪器1. Ba(OH)2贮存瓶一个，以一支或数支碱式滴定管连接，组成自动滴管。2.采样器。3.滴定装置。4.100ml带塞玻璃瓶一个，温度表及空盒气压表各一支。（三）试剂 （略）（四）操作步骤1.将CO2集气瓶充满水（Vt）带到畜舍外，倒出水，使外面空气自然充满采气瓶后（约1分钟）带回实验室。2.向采满空气的瓶内加入20ml Ba(OH)2A1,加入1%的酚酞指示剂3滴，用草酸标准溶液滴定至红色消失，记录用量B1。3、洗净采气瓶，置与室内约

10、15分钟，加入20mlBa(OH)2 溶液A，立即用草酸溶液滴定至红色刚消失，记录草酸溶液用量B。（五）计算1.换算体积：Vo = Vt 注：Vo : 标准状况下的体积（ml）Vt ：采样体积（ml）t ：采样时的气温（）Pt : 采样时的大气压（kPa）2.被测定空气中的CO2 的浓度CO2 = 100%(0.509将CO2由重量换成为容量的系数) 二、NH3的测定（一）原理NH3被吸收在稀酸液中与钠氏试剂反应生成黄色的络合物，根据其颜色的深浅比色定量。此法的灵敏度为2ug/10ml。2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4（二）仪器气泡吸收管，流量计（范围0.5-1.0 L/min

11、）,带塞比色管(10ml）。（三）试剂所有试剂均用无氨蒸馏水配制。（四）操作步骤1.在洗气瓶内各装吸收液（0.01N硫酸液）30ml，用大气采样器采气10 min，流量计在0.5-1.0L/min，记录P和t。2.将两个洗气瓶吸收3滴NH3吸收液混合（第二瓶到入第一瓶），混均匀，取混合后吸收液30ml置于样品管内，同时做标准色列管,总体积应为30ml。管 号012345678标准液（ ml）00.30.60.91.21.51.82.12.4吸收液( ml )3029.729.429.128.828.528.227.927.6氨含量( ml )06121824303642483.向全部标准管及样

12、品管加入1.5 ml钠氏试剂，混均匀放置5分钟，目视比色。（五）计算1.体积换算（同CO2）2计算被测空气中NH3的浓度(ug/ml)(式中a为样品管中氨的含量ug，Vo为换算后的体积)实验三 水中总硬度和氯化物的测定（水质检验）实验目的:主要掌握水的采样、保存和化学分析的基本技能，为选择水源和评定水质打好基础。一、水样的采集和保存（一）水样的采集水样采集可用硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料袋，采样时候将容器冲洗2-3次，一般采集2-3 L水样即可。采集自来水及具有抽水设备的，应先放水数分钟，使积留于水管中的杂质流出后再采样。采集井水或江河、湖、水库等地面水水源水样时，要使用水样采集器和深水温度计。将水

13、样采集器浸入水中，使采样瓶的瓶口位于水面下面20-30厘米，然后拉开瓶塞，使水进入瓶中。（二）水样的保存水样采集后应尽快检验，有些项目应于采样当场进行测定， 有些项目则需加入适当的保护剂（如：加酸保存可以防止形成沉淀），或在低温下保存（可减慢化学反应的速率）。水样保存方法见列表P292-表实-23。二、总硬度的测定（乙二胺四乙酸二钠容量法）本法测定的总硬度是Ca、Mg离子的总量。原理乙二胺四乙酸二钠 EDTA-Na2 ,在pH = 10的条件下与水中的Ca、Mg离子反应生成稳定的无色可溶性络合物。指示剂铬黑T则能于Ca、Mg离子生成紫色络合物，但他不如EDTA-Na2于Ca、Mg离子形成的络合

14、物稳定。Ca+1 + EDTA-4 CaEDTA-2 无色Mg+1 + EDTA-4 MgEDTA-2 无色Mg+2 + HIn-2 MgIn- + H+无色 蓝色 红紫色当水样中加入铬黑T指示剂后，水样中Ca、Mg离子与铬黑T生成紫红色络合物，然后用EDTA-Na2滴定到终点。EDTA-Na2能夺取与铬黑T结合的Ca、Mg离子，使铬黑T游离出来，此时溶液即由紫色变成蓝色。金属离子Fe、Cu、Al、Mn、Cr等对测定有干扰作用，可加入硫化钠及盐酸羟胺等消除。（二）仪器：锥形瓶 滴定管（三）试剂：（1）缓冲液；（2）铬黑T指示剂；（3）0.01M乙二胺四乙酸二钠。（四）操作步骤1.采取黄河水（软

15、水）50ml于三角瓶中（V），（若水样硬度大，可采取少量水样用蒸馏水稀释至50ml）。2.加入缓冲液1ml及5滴铬黑T指示剂（滴两次），此时溶液为红色。3.立即用EDTA-Na2标准液滴定，边滴边充分振荡，至溶液由紫红色变为蓝色时即为终点。记录用量V1，注：取自来水50ml（硬水），重复以上实验。4.若水样中遇有金属离子干扰，使滴定时颜色发暗或终点颜色变化不明显时，应重新取水样50ml,加入1ml 5%硫化钠溶液及0.5ml 1%盐酸羟胺溶液，重新进行测定。（五）计算 总硬度 = 100%其中：V1EDTA-Na2标准液用量；0.56080.0100M EDTA-Na2标准溶液 1ml相当于C

16、aO毫克数。三、氯化物的测定AgNO3容量法（一）原理硝酸银与氯化物作用，生成氯化银沉淀，当有多余的硝酸银存在时，则与铬酸钾指示剂反应，生成红色的铬酸银，表示反应到达终点。NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO32Ag NO3 + K2CrO4 Ag2CrO4 + 2KNO3（二）仪器： 滴定管 三角瓶（三）试剂： 1.硝酸银标准溶液 2. 氯化钠标准溶液（四）操作步骤1采取水样（自来水）50ml于三角瓶（磁蒸发皿）中。2.加入1ml K2CrO4指示剂。3.用AgNO3标准溶液滴定，颜色由黄色变成桔黄色即到终点，记录用量（V2）。4.做空白对照滴定取蒸馏水50ml于磁蒸发皿中，加1

17、ml铬酸钾指示剂，用AgNO3滴定，记录用量（V1）。（五）计算氯化物(CL, ml/L) = 注：该反应不能在浓酸、强碱条件下进行，因为铬酸银能溶于酸性溶液中，而在碱性溶液中（pH10）,Ag+形成Ag2O沉淀，所以要求水样pH在6.3-10.0之间，过酸或过碱的水样，应预先调至中性。实验四 耗氧量的测定（酸性高锰酸钾容量法）一、原理水样在酸性条件下，用高锰酸钾将还原性物质氧化，剩余的高锰酸钾用过量的草酸还原，过剩的草酸再用高锰酸钾逆滴定。根据消耗的高锰酸钾的量来计算水样的耗氧量。 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O + 5O2KMnO4 + 5H2C

18、2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 +8H2O二、试剂1：3硫酸溶液；0.0100N草酸溶液；0.1000N草酸溶液；0.1000N高锰酸钾溶液；0.0100N高锰酸钾溶液三、操作步骤1.测定前先处理三角瓶中的有机质：向三角瓶内加入约50ml蒸馏水，再加入1ml 1：3硫酸溶液及少量高锰酸钾溶液煮沸5 min，冲洗数次。2.取水样100ml，除去有机质，向三角瓶内加入1ml 1：3硫酸溶液及10ml 0.0100N高锰酸钾溶液（并加入数粒玻璃珠）。（3）将瓶均匀加热，从开始沸腾计时，准确煮沸10min。如加热过程中红色明显减退，就将水样稀释重做。4.取下瓶，

19、趁热自滴定管加入10ml 0.0100N草酸溶液，充分振摇，使红色褪尽。5.再于白色背景上，自滴定管加入0.0100N高锰酸钾溶液，至溶液呈微红色（V1，ml）。V1超过5ml时，应另取少量水样用蒸馏水稀释重做。6.向滴定至终点的水样中，趁热（70-80）加入10ml 0.0100N草酸溶液，立即用0.0100N高锰酸钾溶液滴定至微红色，记录用量（V2，ml）。7.求KMnO4溶液校正系数。如KMnO4溶液浓度是准确的0.0100N，滴定时用量应为10ml，否则，求出一校正系数（K）：四、计算注：1.式中0.08为1ml高锰酸钾溶液所相当氧的毫克数；2.本实验必须严格遵守操作步骤和实验条件，必

20、须按顺序添加试剂，准确掌握煮沸时间等。实验五 水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定一、氨氮的测定（一）原理水中的氨与纳氏试剂中的碘汞离子（HgI4=）在碱性条件下，生成黄棕色碘化氧汞铵络合物，其颜色深浅与氨氮含量成正比。2K2HgI4 + 3KOH + NH3 NH2HgO2 + 7KI + 2H2O 碘化氧汞铵Ca，Mg，Fe等离子能引起溶液浑浊，可加入酒石酸钾钠隐蔽之。（二）仪器50Ml比色管；分光光度计或光电比色计。（三）试剂所有试剂均需用不含氨的蒸馏水配制（配制：每升蒸馏水中加入2ml浓硫酸及少量的高锰酸钾，蒸馏。）纳氏试剂；氨氮标准液；50%酒石酸钾钠溶液。（四）操作步骤1.取50m

21、l水样（黄河水）与比色管中。2.另取50ml比色管10支，分别加入氨氮标准溶液0ml，0.1ml，0.3ml，0.5ml，0.7ml，1.0ml，3.0ml，5.0ml，7.0ml，10.0ml，用蒸馏水稀释至50ml。3.另取50ml的自来水于比色管中。4.向水样管中加入1ml 50% 酒石酸钾钠溶液，混匀，再加入1ml纳氏试剂，混匀放置10分钟，在分光光度计（用420nm波长，1cm比色杯）上比色，并记录光密度。（五）氨氮计算按测得的光密度直接查坐标图即得,或按回归公式计算：回归公式：y = -1.5181x + 156.41注意：1.水样中氨含量大于1mg/L时，加入纳氏试剂后会发生红褐

22、色沉淀，有碍比色。此时必须少取水样，用不含氨蒸馏水稀释后再进行测定。2.水样带有颜色或浑浊度较大时，在加纳氏试剂以前，要进行水样处理，除去干扰物质。处理方法：取200ml水样，加入2ml 10%硫酸锌（无氨）溶液，混合均匀后，再加入1ml 50% NaOH(无氨)溶液（使pH值为10.5），充分混合，静置数分钟后，取其上清液进行测定。3.水样中含有余氯时，可与氨结合生成氯胺，而不能被纳氏试剂测出，所以应该脱氯后测定。脱氯可用硫代硫酸钠溶液（溶解3.5g硫代硫酸钠于不含氨的蒸馏水中，并稀释至1L，因为溶液不稳定，要用时现配）。此溶液1ml可以除去500ml水样中1mg/L的余氯。 4.在现场，可

23、按下法推测氨氮概略含量：取水样10ml于试管中，加入5-6滴50%酒石酸钾钠溶液与4-5滴纳氏试剂，摇匀，利用光线在白色背底上，从试管侧方和从上方往下观察水样的颜色，按表实-25概略判断氨氮含量。表略二、亚硝酸盐氮的测定重氮化偶合比色法SO3HN+ NNH3SO3H NO2 2H+对氨基苯磺酸重氮盐（一）原理在酸性条件下（PH2-2.5），水样中亚硝酸盐与对氨基苯磺酸起重氮化作用，再与盐酸-萘胺起偶氮反应，生成紫红色的偶氮染料，进行比色定量。NNNN+ NNH3SO3HNH3SO3H+-萘胺紫红色偶氮染料重氮盐（二）仪器50Ml比色管；分光光度计或光电比色计。（三）试剂对氨基苯磺酸溶液；醋酸钠

24、缓冲溶液；亚硝酸盐氮标准溶液；氢氧化铅悬浮液。（四）操作步骤1.取50Ml水样与比色管中。（若水样浑浊或色度较深，可先取100Ml水样，加入2Ml氢氧化铅悬浮液，搅拌后静置数分钟，过滤，再从中取50Ml供测定）。2.另取50Ml比色管7-9支，分别加入亚硝酸盐氮标准溶液0Ml，0.5Ml，1.0 Ml，2.5Ml，5.0Ml，7.5Ml，10.0Ml及12.5Ml，用蒸馏水稀释至50Ml。3.向水样管及标准溶液管中分别加入1Ml对氨基苯磺酸溶液3分钟后再各加1Ml醋酸钠缓冲溶液及1Ml盐酸-萘胺溶液，摇匀后放置10分钟，目视比色。（五）计算说明：P299页三、硝酸盐氮的测定二磺酸酚比色法（一）

25、原理利用二磺酸酚在无水情况下与硝酸根离子作用，生成硝基二磺酸酚，所得反应物在碱性溶液中发生分子重排，生成黄色化合物，比色定量。C6H3(OH)(SO3H)2 + 3 NOH3 C6H2(OH)(NO3)3 + 2 H2SO4 + H2O二磺酸酚C6H3(OH)(NO3)3 + NH4OH C6H2(NO2)3(ONH4) + H2O 黄色络合物注：1.水中的氯化物，亚硝酸盐和铵盐均可产生干扰；2.本测定方法最低检出量为1ug硝酸盐氮，若取25ml水样测定，最低检出浓度为0.04mg/l。（二）仪器50Ml具塞比色管；100Ml蒸发皿；分光光度计。（三）试剂二磺酸酚；浓氨水；硝酸盐氮标准溶液；硝

26、酸盐氮标准贮备液；硫酸银溶液；1N硫酸溶液；1N NaOH溶液；0.1N高锰酸钾溶液；乙二胺四乙酸二钠溶液；氢氧化铅悬浮液。（四）操作步骤1.水样的预处理去除颜色：若水样的色度超过10度，可于100ml水样中加入2ml AL(OH)3悬浮液，充分混匀后静置数分钟，再进行过滤，弃去最初过滤的一部分。去除氯化物：将100ml水样置于250ml的锥形瓶中，根据已测出的氯化物含量，加入相当量的硫酸银溶液，（为防止硫酸银用量过多，可保留1mg/L氯化物），将锥形瓶放入80左右的热水中，用力振荡，使氯化银沉淀凝聚，冷却后离心或过滤，使水澄清。除去亚硝酸盐氮影响：若水样中亚硝酸盐氮含量超过0.2mg/L，则

27、需要先向100ml水样中加入1N硫酸溶液1.0ml，混匀后滴加0.1N高锰酸钾溶液，至淡红色保持15分钟，不褪为止，这样可将水样中的亚硝酸盐变为硝酸盐，最后可从测定结果中减去这一部分亚硝酸盐氮。2.测定取水样25ml于瓷蒸发皿中，置于水浴锅上蒸干。取下瓷蒸发皿，加入1ml二磺酸酚试剂，再加入3ml浓氨水，使溶液出现最深色，然后将溶液移入50ml比色管中，用蒸馏水稀释至刻度，混合均匀。另取50ml比色管7或10支，分别加入硝酸盐氮标准溶液0ml，0.1ml，0.3ml，0.5ml，0.7ml，1.00ml，3.00ml，5.00ml，7.00ml，10.00 ml，在各加入0.1ml二磺酸酚试剂

28、及3ml氨水，稀释至50ml，混合后目视比色。如果用分光光度计，则用420nm波长，1cm比色杯，测定光密度。（五）计算实验六 溶解氧的测定一、碘量法（一）原理向水样中加入硫酸锰及碱性碘化钾，则水样中溶解的氧将低价锰氧化为高价锰。在硫酸酸性条件下,高价锰氧化碘离子而释出碘,用硫代硫酸钠溶液滴定释出的碘,即可计算出溶解氧含量。亚铁、硫化物及有机物质对此法均有干扰。遇此情况，可在采样时先用高锰酸钾在酸性条件下将水样中的还原物质氧化，并用草酸除去过量的高锰酸钾。器材250ml溶解氧采样瓶（或用250ml玻塞试剂瓶），250ml碘量瓶，滴定管。（三）试剂硫酸锰或氯化锰溶液；碱性碘化钾溶液；浓硫酸；高锰

29、酸钾溶液 ；2草酸钾溶液；0.5淀粉溶液0.025N硫代硫酸钠标准溶液。另取碘酸钾（KIO3），在105下烘烤1h, 置于硅胶干燥器中冷却30min。准确称取2份，各约0.15g，分别置于250ml碘量瓶中。各加100ml蒸馏水，使碘酸钾溶解，再各加3g碘化钾及10ml冰醋酸，在暗处静置5min。用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定，至溶液呈淡黄色时加入1ml0.5淀粉溶液，继续滴定至恰使蓝色褪去为止，记录用量。按下列公式算出此硫代硫酸钠溶液的当量浓度。以两次的平均值表示结果。水样的采集和保存测定溶解氧的水样，应用溶解氧瓶（或250ml玻塞试剂瓶）单独采集。取样时先将瓶用水冲洗3次，然后采水样充满至瓶口，慢慢盖上瓶塞，注意勿使瓶塞下面留有气泡。采样后立即加入2ml硫酸锰或氯化锰溶液。加试剂时应将吸管的末端插至瓶中，然后慢慢上提，再按同法加入2ml碱性碘化钾溶液。盖好瓶塞，注意勿使瓶塞下面产生气泡。将瓶颠倒数次，此时将有黄到棕色沉淀物形成