环境监测实验讲义-生命科学学院本科基础实验教学中心

1、环境监测实验孙卫国编内蒙古大学生态与环境科学系2005年3月1日实验一容量仪器的校准一、原理 容量瓶、滴定管等分析实验室常用的玻璃量器，都具有刻度和标称容量（量器上所标示的量值），其容量都可能有一定的误差，即实际容量与其标称容量之差。量器产品都允许有一定的容量允差，规定的允差见表。合格的产品其容量误差往往小于允差，但也有质量不合格的产品流入市场，如果不预先进行校准，就可能给实验结果带来误差。在进行实验之前，应该对所用仪器的计量性能心中有数，保证其测量的精度能满足实验结果准确度的要求。进行高精确度的定量分析工作时，应使用经过校准的仪器，尤其是对所用仪器的质量有怀疑时，或需要使用A级产品而只能买到

2、B级产品时，或不知道现有仪器的精度级别时，都有必要对仪器进行容量校准。因此，容量的校准是一项不可忽视的工作。 校准的方法是，称量被校量器中量入或量出的纯水的质量，再根据该温下纯水的密度计算出被校量器的实际容量。这里应当使用纯水在空气中的密度值。由于空气对砝码的浮力作用和空气成分在水中的溶解等因素，纯水在真空中和在空气中的密度值有差别。二、仪器乙醇（95%）：供干燥仪器用具塞锥形瓶（50ml）：洗净晾干温度计：最小分度值0.1C分析天平：200g或100g/0.0001g，电子天平：200g/0.001g三、实验过程：1、滴定管校准将滴定管洗净、活塞两端涂好凡士林（以能达到润滑的目的为准，万勿沾

3、污塞孔！），加蒸馏水到零标线处，记录水温。以滴定的速度放出010ml水（相差不要超过0.1ml）于已称量的50ml具磨口玻璃塞的锥形瓶中，再准确称量至0.01g，两次称量之差即为放出水的质量。同法，依次称出020，030ml等分度线间水的质量，按实验水温查表中相应的r值，用式V20=Wt / r计算出各分度线间的真实容量及其校正值。按表所列容量间隔进行分段校准，每次都从滴定管0.00ml标线开始标准分段称量记录/g水的质量/g实际体积/ml校正值（ml）V=VV20瓶+水瓶瓶+水瓶12平均0-10.00ml0-20.00ml0-30.00ml0-40.00ml0-50.00ml以滴定管被校分度

4、线体积为横坐标，相应的校正值为横坐标，绘出校准曲线。2、移液管的校准3、量瓶的校准将清洁干燥的带塞容量瓶在天平上准确称量，要求的准确度与量瓶的大小相称。向已称量的容量瓶注入蒸馏水到标线，记录水温。用滤纸吸干瓶颈内壁和瓶外的水滴、盖上瓶塞称量，两次称量之差为量瓶容纳的水的质量，计算出量瓶的真实容量，求出校正值。表1 纯水的表观密度温度/表观密度g.ml-1温度/表观密度g.ml-1100.9984210.9970110.9983220.9968120.9982230.9966130.9981240.9963140.9980250.9961150.9979260.9959160.9978270.9

5、956170.9976280.9954180.9975290.9951190.9973300.9948200.9972表2 常用容量瓶的规格10255010020025050010002000表3 常用滴定管标称总容量/ml5102550100分度值/ml0.020.050.10.10.2容量允差/mlA0.0100.0250.040.050.10B0.0200.0500.080.100.20水的流出/xA30454570609070100时间/SB20453570509060100等待时间/S30表4 常用吸量管的规格标称总容量ml分度值/ml容量允差ml水的流出时间分度线宽度/mm完全流出

6、式有等待时间无等待时间无等待时间15SABAB0.10.0010.005刻度A级0.3B级0.50.0050.010.0210.010.00820.020.01250.050.025100.10.05250.20.10500.20.10四、思考题1.容量仪器为什么要校准？2.称量纯水所用的具塞锥形瓶,为什么要避免将磨口部分和瓶塞沾湿？3.本实验称量时只要求称准到mg位？4.分段较准滴定管时为何每次都要从0.00ml开始？实验二水的总硬度的测定一、实验目的了解测定水总硬度的意义及测定方法的原理，掌握测定水总硬度的方法二、概述 总硬度是指水中钙镁离子的总浓度，硬度对工业用水关系很大，尤其是锅炉用水

7、。各种工业对水的硬度都有一定的要求。饮用水中硬度过高会影响肠胃的消化功能，我国生活饮用水卫生标准中规定总硬度（以CaCO3计）不得超过450mg/l。三、原理 在PH10的条件下，用EDTA溶液络合滴定钙和镁离子。铬黑T作指示剂，与钙和镁生成紫红或紫色溶液。滴定中，游离的钙和镁首先与EDTA反应，跟指示剂络合的钙和镁离子随后与EDTA反应，到达终点时溶液的颜色由紫变为天蓝色。四、仪器与试剂50ml滴定管试剂：乙二胺四乙酸二钠（简写为Na2H2Y2H2O或EDTA）。CaCO3：基准试剂或优级纯试剂，在110干燥2h。HCl溶液（1+1）铬黑T指示剂：1g铬黑T与100g NaCl混合，研细，存

8、放于干燥器中。氨性缓冲溶液（PH10）：将67gNH4Cl溶于300ml二次水中，加入570ml氨水，稀释至1L，混匀。EDTA-Mg：将2.44gMgCl26H2O及4.44gNa2H2Y2H2O溶于200ml水中，加入20ml氨性缓冲溶液及适量铬黑T，应显紫红色。如呈蓝色，应加少量MgCl26H2O至紫红色，再滴加0.02mol/LEDTA溶液至刚刚变为蓝色，然后用二次水稀释至1L。三乙醇胺（HOCH2CH2）3N（1+4）五、实验过程 （1）0.02mol/L EDTA溶液：称取7.5gNa2H2Y2H2O置于烧杯中，加500ml水，微热并搅拌使其完全溶解，冷却后转入细口瓶中，稀释至1L

9、，摇匀。 （2）0.02mol/L钙标准溶液：准确称取约0.5g CaCO3,置于100ml烧杯中，加几滴水湿润，盖上表皿，缓慢滴加HCl至CaCO3完全溶解，加20ml水，小火煮沸2min，冷却后定量转移到250ml容量瓶中，加水稀释至刻线，摇匀。 （3）标定EDTA溶液：移取25.00ml钙标准溶液于锥形瓶中，加50ml水及3ml Mg-EDTA溶液，预加15.00mlEDTA标准溶液，再加5ml氨性缓冲溶液及适量铬黑T指示剂，立即用EDTA标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点。平行滴定三次，其体积极差应小于0.05ml，以其平均体积计算EDTA标准溶液的浓度。 （4）自来水总硬度的测定

10、：用100ml移液管量取自来水于锥形瓶中，加5ml氨性缓冲溶液及少量铬黑T，立即用EDTA标准溶液滴定。要用力摇动，近终点时要慢滴多摇，颜色由紫红色变为纯蓝色时为终点。平行滴定三份。所耗EDTA标准溶液体积全距应不大于0.1ml。六、数据处理测定数据记录（设计表格）计算水的总硬度，以CaCO3mg/L表示。七、思考题1哪些水样(如地表水,地下水,工业废水,海水等)的硬度大？2在pH10以铬黑T为指示剂，为什么滴定的是钙镁合量？3用钙标准溶液标定EDTA及测定水样硬度时为何要加入缓冲溶液后立即滴定？量取3份水样时若在滴定前同时加入氨性缓冲溶液好不好？为什么用钙标定EDTA时为什么在加入氨性缓冲溶

11、液前先加入一部分EDTA标准溶液？实验三水中化学需氧量的测定（高锰酸盐指数）一、概述 高锰酸盐指数，是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mgL来表示。水中的还原性物质，如亚硝酸盐，亚铁盐、硫化物等无机物同有机物一起均消耗高锰酸钾。所以高锰酸盐指数是被作为水体受还原性（有机和无机）物质污染程度的综合指标。二、原理： 样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将样品中的某此有机物和无机还原物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠。通过计算得到样品中高锰酸盐指数。三、仪器与试剂（1）沸水浴装置（2

12、）250ml锥形瓶（3）25ml酸式滴定管（4）10ml，100.0ml移液管试剂：（1）高锰酸钾标准贮备溶液（1/5KMnO4=0.1mol/l）：称取3.2g高锰酸钾溶于12L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，放置过夜，用G3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。（3）13硫酸溶液。（4）草酸钠标准贮备液（l/2Na2C2O4=0.1000mol/l）：称取0.6705g在105110烘干1h并冷却的草酸钠溶于水，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。（5）草酸钠标准溶液（l/2Na2C2O4=0.0100mol/l）：吸取10.00ml上述草酸钠标准溶液，移入100ml容量瓶中，

13、用水稀释至标线。四、实验步骤：（l）分取100.0ml水样250ml锥形瓶中。（2）加入5ml（l3）硫酸、混匀。（3）加入10.00ml，0.01mol/l高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热30min（从水浴重新沸腾起计时）。沸水浴液面要高于反应溶液的液面。（4）取下锥形瓶，趁热加入10.00ml，0.0100mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量。（5）高锰酸钾溶液浓度的标定：将上述已滴定完毕的溶液加热至70，准确加入10.00ml草酸钠标准溶液（0.0100mol/L），再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定到显微

14、红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量。按下式求得高锰酸钾的校正系数（K）。五、数据处理：计算：1、 式中：V高锰酸钾溶液消耗量（ml）2、高锰酸盐指数（O2，mg/L）=式中：V1滴定水样时，消耗高锰酸钾的量（ml）； K校正系数（每毫升高锰酸钾标液相当于草酸钠标液的毫升数） M高锰酸钾溶液浓度（mol/L） 8氧（1/2氧）的摩尔质量（g/mol）实验四水中六价铬的测定一、实验目的掌握比色分析方法，标准曲线的制作，显色及分光光度计的使用。二、概述 铬是变价金属，通常认为六价铬的毒性比三价铬大100倍，长期经消化道摄入大量铬，可在体内蓄积，铬是以六价铬的形式进入细胞，然后在细胞内还原为三价铬，构成“

15、终致癌物”，通过胎盘对胎儿生长起抑制作用和致畸作用。对皮肤及结膜有局部作用，可引起皮炎、鼻中膈穿孔、呼吸系统溃疡、脑膜炎和肺癌等。三、原理在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色化合物，于波长540nm进行比色测定，其反应式为：如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价，再用本法测定。四、仪器与试剂：仪器：1、分光光度计，10mm、30mm比色皿。2、50ml具塞比色管，移液管，容量瓶等。试剂：1、铬标准贮备液：称取于120干燥2h的重铬酸钾（K2Cr2O7优级纯）0.2829g，用水溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升溶液含0.1

16、00mg六价铬。2、铬标准使用液：吸取5.00ml铬标准贮备液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升标准含1.00g六价铬。使用时当天配制。3、二苯碳酰二肼溶液：称取二苯碳酰二肼（简称DPC，C13H14N4O）0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀释到100ml，摇匀，贮于棕色瓶内置于冰箱中保存。颜色变深后，不能再用。4、（1+1）硫酸。5、（1+1）磷酸。6、丙酮。7、0.2%（m/v）氢氧化钠溶液。8、氢氧化锌共沉淀剂：称取硫酸锌（ZnSO4.7H2O）8g，溶于100mL水中，称取氢氧化钠2.4g，溶于120ml水中。将以上两溶液混合。9、4%（m/v）高锰酸钾溶液。10、2

17、0%（m/v）尿素溶液。11、2%（m/v）亚硝酸钠溶液。五、实验步骤：1、水样的预处理（1）对不含悬浮物低色度的清洁地面水，可直接进行测定。（2）如果水样有色但不深，可进行色度校正。即另取一份试样，加入除显色剂以外的各种试剂，以2ml丙酮代替显色剂，用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。（3）对浑浊、色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。（4）水样中存在次氯酸盐等氧化性物质时，干扰测定，可加入尿素和亚硝酸钠消除。（5）水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将Cr6+还原为Cr3+，此时，调节水样PH值至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法作标

18、准曲线。2、标准曲线的绘制：取8支50ml比色管，依次加入0，0.20，0.50，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00ml铬标准使用液，用水稀释至标线，加入1+1硫酸0.5ml和1+1磷酸0.5ml，摇匀。加入2ml显色剂溶液，摇匀。510min后，于540nm波长处，用1cm或3cm比色皿，以水为参比，测定吸光度并作空白校正。以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标，绘出标准曲线。3、水样的测定：取无色透明水样或经预处理的水样于50ml比色管中，其它操作步骤同上。六、数据处理：计算标准曲线回归方程：，要求r=0.999计算六价铬的含量式中：m由标准曲线查得的六价铬量（g） v水

19、样的体积（ml）七、问答题1分光光度法测定水中六价铬和中和总铬的原理是什么？2用分光光度法测定六价铬时，加入磷酸的主要作用是什么？3测定六价铬或总铬的器皿能否用重铬酸钾溶液洗涤？为什么？应使用什么洗涤剂洗涤为易？4测定总铬时，加入高锰酸钾的作用是什么？加入亚硝酸钠和尿素是为什么？实验五大气中总悬浮颗粒物的测定一、实验目的学习和掌握质量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法。掌握大流量中流量采样器基本技术及采样方法。二、原理： 通过具有一定切割特性的采样器以恒速抽取定量体积的空气，使之通过已恒重的滤膜，则大气中粒径小于100m的悬浮微粒被阻后留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算总悬浮

20、颗粒物的浓度。 用质量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法，一般分为大流量（1.11.7m3/min）、中流量（0.050.15m3/min）及小流量（0.010.05m3/min）采样法。大流量采样法多用于户外，中、小流量采样法多用于室内。三、仪器：（1）大流量或中流量采样器：流量1.11.7m3/min，50150L/min。（2）滤膜：超细玻璃纤维滤膜、直径20cm25cm或810cm。（3）气压计。（4）温度计。（5）大盘分析天平：（感量0.1mg）。（6）流量校准装置：量程0.71.4m3/min，量程70160L/min经过罗茨流量计校准的孔口校准器。或1342型便携式电子流量计（7）恒

21、温恒湿箱四、实验步骤：1、采样器的流量校准：采样器每月用孔口校准器进行流量校准。2、采样（1）每张滤膜使用前均需用光照检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜采样；（2）迅速称重在平衡室内已平衡24h的滤膜，读数准确至0.1mg，记下滤膜的编号和重量，将其平展地放在光滑洁净的纸袋内，然后贮存于盒内备用。天平放置在平衡室内，平衡室温度在2025之间，温度变化小于3，相对湿度小于50%，湿度变化小于5%。（3）将已恒重的滤膜用小镊子取出，“毛”面向上，平放在采样夹的网托上，拧紧采样夹，按照规定的流量采样。（4）采样5min后和采样结束前5min各记录一次U形压力计压差值，读数准至1mm。若有流量记录

22、器，则直接记录流量。测定日平均浓度时，一般从8：00开始采样至第二天8：00结束。（5）采样后，用镊子小心取下滤膜，使采样“毛”面朝内，以采样有效面积的长边为中线对叠好，放回表面光滑的纸袋并贮于盒内。将有关参数及现场温度、大气压力等记录填写在表1中。表1 总悬浮颗粒物采样记录市（县） 监测点时间采样温度（K）采样气压（Kpa）采样器编号滤膜编号压差值（cm水柱）流量（m3/min）开始结束平均2N3、样品测定：将采样后的滤膜在平衡室内平衡24h，迅速称重，结果及有关参数记录于表2中。表2 总悬浮颗粒物浓度测定记录市（县） 监测点时间滤膜编号滤膜重量（g）总悬浮颗粒物浓度（mg/m3）五、计算总

23、悬浮颗粒物式中：W1采样后滤膜质量g；W0采样前滤膜质量g；t累积采样时间（min）；K常数（大流量1106，中流量1109）QN标准状态下的采样流量（m3/min），按下式计算：式中：Q2现场采样流量（m3/min）；P2采样器现场校准时大气压力（KPa）；P3采样时大气压力（KPa）；T2采样器现场校准时空气温度（K）；T3采样时的空气温度（K）。若T3、P3与采样器校准时的T2、P2相近，可用T2、P2代之。实验六 大气中可吸入颗粒物浓度的测定（大流量采样法）1.原理、使一定体积的空气，通过带有10m切割器的大流量采样器，小于10m的可吸入颗粒物随气流经分离器的出口被截留在已恒重的滤膜上

24、，根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，即可计算出可吸入颗粒物浓度，用mg/Nm3表示。2.仪器PM10采样器：具有10m切割器的大流量采样器。收集效率为50时的粒子空气动力学直径D50=（101）m。切割曲线的几何标准差g（1.50.1），在有风的条件下（风速小于8m/s）切割入口应具有各向同性效应。所用切割器必须经国家环境保护总局主管部门校验标定。以下各项均与TSP相同。3.注意事项采样器在采样过程中必须准确保持恒定的流量，因采样器的D50=10m，g=1.50.1是在一定的流量下获得的。定期清扫切割器内大于10m的颗粒物，保持切割器入口距离，以防止大颗粒的干扰。实验七大气中氮氧化物的测定实

25、验目的掌握盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中氮氧化物浓度的分析原理和操作技术。一、概述大气中氮氧化物主要包括一氧化氮和二氧化氮，其中绝大部分来自于化石燃料的燃烧过程，包括汽车及一切内燃机所排放的尾气，也有一部分来自与生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气中。动物实验证明，氮氧化物对呼吸道和呼吸器官有刺激作用，是导致目前支气管哮喘等呼吸道疾病不断增加的原因之一，二氧化氮与二氧化硫和浮游颗粒物共存时，其对人体的影响不仅比单独二氧化氮对人体的影响严重的多，而且也大于各自污染物之和。对人体的实际影响是各污染物之间的协同作用。因此大气氮氧化物的监测分析是环境保护部门日常工作的重要项目之一。

26、二、原理大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。先用三氧化铬氧化管将一氧化氮氧化成二氧化氮，二氧化氮被吸收液吸收后，生成亚硝酸和硝酸，其中亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，据其颜色的深浅，在540nm处进行分光光度法测定。三、仪器与试剂1.多孔玻板吸收管（棕色）。2.双球玻璃管（内装三氧化铬石英砂）。3.空气采样器。4.分光光度计。5.比色管10ml。试剂：所有试剂均在配制时均需用不含亚硝酸盐的重蒸水或电导水配制。检验方法吸收液的吸光度不超过0.0051吸收液原液：称取5.0g对氨基苯磺酸于200ml烧杯中，将50ml冰乙酸和900ml水的混合液

27、，分数次加入烧杯中，搅拌，溶解，并迅速转入1000ml容量瓶中，待对氨基苯磺酸完全溶解后，加入0.050g盐酸萘乙二胺，溶解后，用水稀释到刻度。此为吸收原液，贮于棕色瓶中，低温避光保存。采样液由份吸收原液和份水混合配制。2三氧化铬石英砂氧化管：筛取2040目约20g石英砂，用（1+2）盐酸浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。把三氧化铬及石英砂按重量比（140）混合，加少量调匀，放在红外线灯下或烘箱里于105烘干，烘干过程中应搅拌几次。制好的三氧化铬石英砂应是松散的，若粘在一起，可适当增加一些石英砂重新制备。将此砂装入双球氧化管中（约8克），两端用少量脱脂棉塞好，放在干燥器中保存，使用时氧化管与吸收管

28、之间用一小段乳胶管联结。采集的气体尽量少与乳胶管接触，以防氮氧化物被吸附。3亚硝酸钠标准贮备液，准确称量0.1500g粒状亚硝酸钠（预先在干燥器内放置24小时），溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，此溶液每毫升含100.0gNO2,贮于棕色瓶中存于冰箱，可稳定三个月。4亚硝酸钠标准使用液：吸取上述贮备液5.00ml于100ml容量瓶中，用水稀释至标线，此溶液每毫升含5.0g NO2。四、实验过程标准曲线的绘制：取支ml具塞比色管，按下表配制标准系列。管号01234560.000.100.200.300.400.500.60吸收原液（ml）4.004.004.004.004.004

29、.004.00水（ml）1.000.900.800.700.600.500.40NO2含量（g）00.51.01.52.02.53.0摇匀，避开阳光直射，放置min，用cm比色皿，以水为参比，在540nm波长处测定吸光度。用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式中：Y标准溶液吸光度（A）与试剂空白吸光度（A）之差（A-A0）。XNO含量，（g）b、a回归方程式的斜率和截距。斜率的倒数为样品测定的校正因子Bs，应为5.250.25ugNO2/吸光度5ml。要求：r=0.999标准曲线的斜率在0.1900.009A/ugNO2/5ml范围内，截距a应小于0.008，其变动范围应小于0.005。采样：用

30、一支内装ml采样液的多孔玻板吸收管，进气口接氧化管，并使管口略微向下倾斜，以免当潮湿空气将氧化剂弄湿，而污染吸收液将吸收管的出气口与大气采样器相连接。以L/min的流量抽取空气分钟，若氮氧化物含量很低，可增加采样量，避光采样至吸收液呈微红色为止，记录采样时间和地点，密封好采样管，带回实验室当日测定。若吸收液不变色，应延长采样时间采量应不少于L。应测定采样现场的温度和大气压力并作好记录。样品测定：采样后，放置15min，将样品溶液直接移入cm比色皿中，按绘制标准曲线的方法和条件测定试剂空白溶液和样品溶液的收光度。五、计算与数据处理氮氧化物的含量以NO2计（mg/m3）式中：A样品溶液吸光度；A0

31、试剂空白溶液吸光度 b回归方程式的斜率 a回归方程式的截距 Vn换算为标准状态下的采样体积（L） 0.76NO2（气）转换为NO2（液）的转换系数六、注意事项：1、吸收液应避光，且不能常时间暴露在空气中，以防止光照使吸收液显色或吸收空气中的氮氧化物而使试剂空白值增加。2、氧化管适于在相对湿度为3070%时使用，当空气相对湿度大于70%时应勤换氧化管，小于30%时，则在使用前，用经过水面的潮湿空气通过氧化管，平衡1h。在使用过程中，应经常注意氧化管是否吸湿引起板结，或者变成绿色。若板结会使采样流阻力增大，影响流量，若变成绿色，表示氧化管已失效。3、亚硝酸钠（固体）应密封保存，防止空气及湿气侵入。

32、部分氧化成硝酸钠或呈粉末状的试剂都不能用直接法配置标准溶液，若无颗粒状亚硝酸钠试剂，可用高锰酸钾容量法标定出亚硝酸钠贮备溶液的准确浓度后，再稀释为含5.0ugml亚硝酸根的标准溶液。4、溶液呈黄棕色，表明吸收液已受三氧化铬污染，该样品应报废。5、绘制标准曲线：向各管中加亚硝酸钠标准使用溶液时，都应用均匀，缓慢的速度加入，曲线的线性较好。七、问题讨论：1、氮氧化物对人体有哪些危害作用？2、氮氧化物与光化学烟雾有什关系？3、产生光化学烟雾需要哪些条件？4、通过实验测定结果，你认为大气中氮氧化物的污染状况如何？实验八环境空气二氧化硫的测定（甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法）实验目的掌握甲醛缓冲溶液吸收，

33、盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中二氧化硫浓度的分析原理和操作技术。一、概述 SO2是主要大气污染物之一，为大气环境污染例行监测的必测项目。它来源于煤和石油等燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼硫酸等化工产口生产排放的废气。SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，特别是当其它烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道粘膜的损害。二、原理： SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物，在样品溶液中加入氢氧化钠，使加成化合物分解，释放出SO2与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在577nm处进

34、行测定。三、仪器与试剂多孔玻板吸收管：10ml（用于短时间采样）。多孔玻板吸收瓶：50ml（用于24h时间采样）。空气采样器：短时间采样的采样器，流量范围01L/min，或24h连续采样的采样器应具有恒温、恒流、计时、自动控制仪器开关的功能，流量范围0.20.3L/min。分光光度计（可见光波长380780nm）具塞比色管：10ml。恒温水浴器：广口冷藏瓶内放置圆形比色管架，插一支长约150mm，040温度计，其误差范围不大于0.5。试剂：蒸馏水25电导率小于1.0.cm，PH值6.07.21、氢氧化钠溶液，（a）1.5mol/L称取氢氧化钠6g溶于水中，稀释至100ml。2、0.05mol/

35、L环己二胺四乙酸二钠CDTA-2Na：称取1.82g反式1，2-环己二胺四乙酸CDTA溶解于6.5ml，氢氧化钠溶液（1.5mol/l），用水稀释至100ml。3、甲醛缓冲吸收液贮备液：吸取36%38%的甲醛溶液5.5ml，CDTA-2Na溶液20.00ml，称取2.04g邻苯二甲酸氢钾，溶于少量水中，将上述三种溶液合并，用水稀释至100ml，贮于冰箱，可保存一年。4、甲醛缓冲吸收液：用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释100倍。此溶液每毫升含0.2mg甲醛。5、0.06氨磺酸钠溶液： 称取0.60g氨磺酸（H2NSO3H）置于100ml容量瓶中，加入氢氧化钠溶液4.0ml，用水稀释至标线，摇匀。此

36、溶液密封保存可用10天。6、碘贮备液，（1/2I）0.1mol/l 称取12.7g碘（I2）于烧杯中，加入40g碘化钾和25ml水，搅拌至完全溶解，用水稀释至1000ml，贮存于棕色细口瓶中。7、碘溶液，C（1/2I2）=0.05mol/l 量取碘贮备液250ml，用水稀释500ml，贮于棕色细口瓶中。8、0.5淀粉溶液：称取0.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状（可加0.2g二氯化锌防腐），慢慢倒入100ml沸水中，继续煮沸至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。临用现配。9、碘酸钾标准溶液，C（1/6KIO3）=0.1000mol/l： 称取3.5667g碘酸钾（KIO3优级纯，经110 干燥2h）

37、溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。10、（1+9）盐酸溶液：量取10ml浓盐酸溶于90ml水中。11、硫代硫酸钠贮备液C（Na2S2O3）=0.10mol/l。 称取25.0g硫代硫酸钠，溶于1000ml新煮沸但已冷却的水中，加入0.20g无水碳酸钠，贮于棕色细口瓶中，放置一周后备用。如Na2S2O3.5H2溶液呈现浑浊，必须过滤。12、硫代硫酸钠标准溶液，C（Na2S2O3）=0.05mol/l。 取250.0ml硫代硫酸钠贮备液置于500ml容量瓶中，用新煮沸但已冷却的水稀释至标线，摇匀，贮于棕色细口瓶中。标定方法： 吸取三份10.00ml碘酸钾标准溶液，分别置于25

38、0ml碘量瓶中，加70ml新煮沸但已冷却的水，加1.0g碘化钾，振摇至完全溶解后，加10ml（1+9）盐酸溶液，立即盖好瓶塞，摇匀，于暗处放置5min后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至浅黄色，加2ml淀粉溶液，继续滴定溶液至蓝色刚好褪去为终点。硫代硫酸钠标准溶液的浓度按下式计算：式中 硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L； V滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL。13、0.05乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液： 称取0.25gEDTA-2Na溶于500ml新煮沸但已冷却的水中，临用现配。14、二氧化硫标准溶液 称取0.200g亚硫酸钠（Na2SO4），溶于200ml浓度为0.05EDTA2

39、Na溶液（用新煮沸并冷却的水配制），放置23h后标定。此溶液每毫升相当于320400ug二氧化硫。标定方法：吸取三份20.00ml二氧化硫标准溶液，分别置于250ml碘量瓶中，加入50ml新煮沸但已冷却的水，0.05mol/L碘溶液20.00ml及1.0ml冰乙酸，盖塞，摇匀。于暗处放置5min后，用0.05mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至溶液兰色刚好褪去为终点。记录体积消耗量V。另吸取配制亚硫酸钠溶液所用的0.05EDTA2Na溶液20ml三份，用同法进行空白实验。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V，ml。 平行样滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液体积之差

40、应不大于0.04ml。取其平均值。二氧化硫标准溶液浓度按下式计算：式中：C二氧化硫标准溶液的浓度，g/ml；V0 空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；V二氧化硫标准溶液滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；C（Na2S2O3）硫代硫酸钠标准溶液（3.12）的浓度，mol/l；32.02与1mol/L硫代硫酸钠标准溶液（Na2S2O3）相当的二氧化硫的质量，g。15、二氧化硫标准储备液：待标定出亚硫酸钠溶液中二氧化硫准确浓度后，立即用吸收液将亚硫酸钠溶液稀释成每毫升含10.00ug二氧化硫的标准溶液贮备液（贮存于冰箱，可保存三个月）。16、二氧化硫标准使用溶液：临用时，再用吸收液稀释为

41、每毫升含1.00ug二氧化硫的标准溶液。在冰箱中5 保存。17、0.20g/100ml盐酸副玫瑰苯胺（prarosaniline,简称PRA，）贮备液。取正丁醇和1.0mol/L盐酸溶液各500ml，放入1000ml分液漏斗中，盖塞，振荡3 min，使其互溶达到平衡，静置15min待完全分层后，将下层水相和上层有机相分别移入细口瓶中备用。称取0.100g盐酸副玫瑰苯胺（C19H18N3Cl3HCl）放入小烧杯中，加平衡过的1.0mol/L盐酸40ml，用玻棒搅拌至完全溶解后，移入250ml分液漏斗中，再用80ml平衡过的正丁醇洗涤小烧杯数次，洗涤液并入同一分液漏斗中，盖塞，振荡3min，静置1

42、5min，待完全分层后，将下层水相移入另一250ml分液漏斗中，再加80ml平衡过的正丁醇，依上法反复提取810次后，将水相滤入50ml容量瓶中，用1.0mol/L盐酸溶液稀释至标线，摇匀此贮备液为橙黄色。18、0.05g/100ml 盐酸副玫瑰苯胺使用液： 吸取经提纯的PRA贮备液25.00ml移入100ml容量瓶中，加30ml 85%的浓磷酸，12ml浓盐酸，用水稀释至标线，摇匀，放置过夜后使用。避光密封保存，可使用9个月。四、实验步骤1、标准曲线的绘制：取14支10ml具塞比色管，分A、B两组，每组7支，分别对应编号。A组按表1配制标准溶液系列：表1管号0123456二氧化硫标准溶液（m

43、l）00.501.002.005.008.0010.00甲醛吸收液（ml）10.009.509.008.005.002.000二氧化硫含量（g）00.501.002.005.008.0010.00B组各管加入1.00mL0.05PRA溶液，A组各管分别加入0.5mL0.60氨磺酸钠溶液和0.5ml1.5mol/L氢氧化钠溶液，混匀，再逐管迅速将溶液全部倒入对应编号并盛有PRA溶液的B管中，立即具塞混匀后放入恒温水浴中显色，显色温度与室温之差应不超过3，根据不同季节和环境条件按表2选择显色温度与显色时间。表2显色温度与显色时间显色温度/1015202530显色时间/min402520155稳定时

44、间/min3525201510用1cm比色皿，在波长577nm处，以水为参比，测定吸光度。用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式：式中：Y（A-A0）校准溶液吸光度A与试剂空白吸光度A0之差，X二氧化硫含量，（g）b回归方程的斜率（由斜率倒数求得校正因子：Bs=1/b）；a回归方程的截距（一般要求小于0.005）要求校准曲线斜率为0.0440.002，试剂空白吸光度A。在显色规定条件下波动范围不超过15%。2、采样短时间采样：根据空气中二氧化硫浓度的高低，采用内装10.00ml吸收液的多孔玻板吸收管，以0.5L/min流量避光采样60分钟。采样时吸收液温度的最佳范围在2329范围。24h采样：用

45、内装50ml吸收液的多孔玻板吸收瓶以0.20.3L/min的流量采样。吸收液温度须保持在2329。3、样品测定：样品溶液中如有浑浊物，则应离心分离除去。采样后样品放置20min，以使臭氧分解。短时间样品：将吸收管中样品溶液全部移入10ml比色管中，用甲醛吸收液稀释至标线，加0.5ml氨磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰，以下步骤同标准曲线的绘制。 24h样品：将吸收瓶中样品全部移入50ml容量瓶（或具塞比色管）中，用甲醛吸收液稀释至标线。吸取适量样品溶液（210ml于10ml比色管中，用吸收液稀释至标线，加0.5ml氨基磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰，以

46、下步骤同标准曲线的绘制。如样品吸光度超过校准曲线上限，则可用试剂空白溶液稀释，在数分钟内再测量其吸光度，但稀释倍数不要大于6。五、数据处理计算：式中：A样品溶液的吸光度A0试剂空白溶液的吸光度Bs校正因子1/b，gSO2/ A. 12mlVt样品溶液总体积，mlVa测定时所取样品溶液体积，mlVs标准状况下的采样体积L（0，101.325Kpa）。六、注意事项：因此在实验中要注意温度控制，一般需用恒温水浴法进行控制，因为温度对显色影响较大，温度越高时，空白值越大，温度高时显色快，退色亦快，另外，注意使水浴水面高度超过比色管中溶液的液面高度，否则会影响测定准确度。(2)对品红的提纯很重要，因提纯

47、后可降低试剂空白值和提高方法的灵敏度。提高酸度虽可降低空白值，但灵敏度也有下降。(3)六价铬能使紫红色络合物退色，产生负干扰，所以应尽量避免用硫酸或铬酸洗液洗涤玻璃器皿，若已洗，则要用（1+1）盐酸浸泡1h，用水充分洗涤，除去六价铬。(4)此操作关键的一步是将含有标准溶液或样品溶液、吸收液、氨基磺酸钠及氢氧化钠溶液倒入对品红溶液时，一定要倒干净，为此在绘制标准曲线及进行测定时，应尽量选择台肩小的比色管，同时每倒3个溶液后，等3min，再倒3个，依次进行，以确保每支比色管的显色时间皆为15min。（5）用过的比色管及比色皿及时用酸洗涤，否则红色难于洗净，比色管用（1+4）的盐酸及1/3体积的95

48、%乙醇混合液洗涤。七、问答题1实验过程中存在哪些干扰？应如何消除？2多孔玻板吸收管的作用是什么？实验九水中氟化物的测定（氟离子选择电极法）一、原理 将氟离子选择电极和外参比电极（如甘汞电极）浸入欲测含氟溶液，构成原电池。该原电池的电动势与氟离子活度的对数呈线性关系，故通过测量电极与已知F-浓度溶液组成的原电池电动势和电极与待测F-浓度溶液组成原电池的电动势，即可计算出待测水样中F-浓度。常用定量方法是标准曲线法和标准加入法。 对于污染严重的生活污水和工业废水，以及含氟硼酸盐的水样均要进行预蒸馏。二、仪器1.氟离子选择性电极。2.饱和甘汞电极或银-氯化银电极。3.离子活度计或PH计，精确到0.1

49、mV。4.磁力搅拌器、聚乙烯或四氟乙烯包裹的搅拌子。5.聚乙烯杯：100mL,150mL。6.其他常用的实验设备。三、试剂所用水为去离子水或无氟蒸馏水。1.氟化物标准贮备液：称取0.2210g基准氟化钠（NaF）（预先于105-110烘干2h，或者于500-650烘干约40min,冷却），用水溶解后转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100g。2.氟化物标准溶液：用无分度吸管吸取氟化钠标准储备液10.00mL，注入100mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含氟离子10g。3.乙酸钠溶液：称取15g乙酸钠（CH3COONa）溶于水，并稀释至1

50、00mL。4.总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）：0.2mol/L柠檬酸钠-1mol/L硝酸钠（TISAB）：称取58.8g二水合柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节PH至5-6，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。5.2mol/L盐酸溶液.四、测定步骤仪器准备和操作按照所用测量仪器和电极使用说明,首先接好线路,将各开关置于“关”的位置,开启电源开关,预热15min,以后操作按说明书要求进行。测定前,试液应达到室温,并与标准溶液温度一致(温差不得超过）。、标准曲线绘制:用无分度吸管取1.00、3.00、5.00、0.00、20.00m氟化物标准使用液,分别置于5只50mL容量

51、瓶中，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。分别移入100mL聚乙烯杯中，各放入一只塑料搅拌子，按浓度由低到高的顺序，依次插入电极，连续搅拌溶液，读取搅拌状态下的稳态电位值（E）。在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水分。在半对数坐标纸上绘制E-logCF-标准曲线，浓度标于对数分格上，最低浓度标于横坐标的起点线上。、水样测定：用无分度吸液管吸取适量水样，置于50mL容量瓶中，用乙酸钠或盐酸溶液调节至近中性，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。将其移入100mL聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅

52、拌下读取电位值（EX）。在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并用滤纸吸取水分。根据测量得的毫伏数，由标准曲线上查得氟化物的含量。、空白试验：用蒸馏水代替水样，按测定样品的条件和步骤进行测定。当水样组成复杂或成分不明时，宜采用一次标准加入法，以便减小基本的影响。其操作是：先按步骤2测定出试液的电位值（E1），然后向试液中加入一定量（与试液中氟的含量相近）的氟化物标准液，在不断搅拌下读取稳态电位值（E2）。五、计算1.测定数据记录（设计表格）2、标准曲线法：根据从标准曲线上查知稀释水样的浓度和稀释倍数即可计算水样中氟化物含量（mg/L）。3、标准加入法：六、注意事项、电极用后应用水冲洗干净，并用

53、滤纸吸去水分，放在空气中，或者放在稀的氟化物标准溶液中。如果短时间不再使用，应洗净，吸去水分，套上保护电极敏感部位的保护帽。电极使用前仍应洗净，并吸去水分。、如果试液中氟化物含量低，则应从测定值中扣除空白试验值。、不得用手指触摸电极的敏感膜，如果电极膜表面被有机物等玷污，必须先清洗干净后才能使用。、一次标准加入法所加入标准溶液的浓度（CS），应比试液浓度（CX）高10100倍，加入的体积为试液的1/101/100，以使体系的TISAB浓度变化不大。七、问答题1.如入离子强度缓冲液起什么作用？2.氟电极使用前后应如何处理？参考记录表格如下标准曲线12345678水样体积V/mL空白标准系列体积(

54、V/mL)标准系列中氟浓度c/(mg/L)电位值E/mv 123123123电位平均值实验十湖水中溶解氧含量的日变化及不同水质中溶解氧含量的测定一、概述溶解于水的氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量以每升水中含氧的毫克数表示，它与大气压、空气中氧的分压及水的温度都有密切关系。地面水敞露于空气中，因而清洁的地面水中所含的溶解氧常接近饱和状态。当水中有大量藻类植物繁殖时，由于植物的光合作用放出氧，有时甚至可以含有过饱的溶解氧。如果水体被可氧化的有机物污染，消耗水中溶解氧。而水体又不能从空气中吸收充足的氧来补充氧的消耗时，溶解氧就不断减少，有时甚至接近零。在这种情况下，厌气细菌大量繁殖，致使有机物腐败，水

55、体发臭。当水中溶解氧低于4ml/l时，一般鱼类因窒息而死亡，所以水中溶解氧与水生动物也有着密切的关系。因此，溶解氧的测定对于了解水体的有机物污染状况和自净作用有极其重要的意义。二、实验目的通过测定湖水中溶解氧在一天中不同时间的含量和湖水、污水及自来水中溶解氧的含量，了解影响水中溶解氧的含量的因素，掌握一种水质监测方法及使用溶氧仪的一般操作技术。三、仪器与试剂 JPB607型溶解氧分析仪塑料桶2500ml、烧杯1000ml、400ml温度计、乳胶管四、实验过程1、样品采集：（1）、用塑料桶做成的简易采样器采集湖中表层水一桶。采集前先将水样充满桶，冲洗两次，采集时尽量减少空气进入，采好后立即盖好盖

56、子，带回实验室测定。（2）、分别在上午9、11点，下午1点、3点钟，以同样方式，在同一地点和同一深度采集测定湖水四次。（3）、在下午3点采集湖水的同时，采集污水和自来水，并同时测定这三种不同质量的水中的溶解氧。（4）、将采回水样倒入烧杯时，必须使用乳胶管，管的一端插入采样桶的水，另一端插入烧杯底部，利用虹吸法将水样导入烧杯。采集自来水时，先将乳胶管接到水龙头上，放水数分钟，再将乳胶管的另一端插至烧杯底部，收集水样。2、仪器的调整和测量（1）、将电极插头插入仪器的电极插口内，同时将仪器的电源开关拨至“测量”档，测量选择开关拨至溶氧档，盐度调节旋钮向左旋至底（0g/l）。（2）、仪器预热5分钟，然

57、后将电极放入5%新鲜配制的Na2SO3溶液（即无氧水）中5分钟，待读数稳定后，调节调零旋钮，使仪器显示为零。由于电极的残余电流极小，如果没有亚硫酸钠溶液，只要将仪器电源开关置于调零档，调节调零电位器，使仪器显示为零即可。（3）、把电极从溶液中取出，用水冲洗干净，用滤纸小心吸干薄膜表面水分，放入空气中待读数稳定后，调节跨度调节器，使读数指示值为纯水在此温度下饱和溶解氧值。各种温度下饱和溶解氧值见附录。（4）、反复2-3操作。（5）、将电极浸入被测溶液中，此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。（6）、含盐水溶液溶解氧的测量如果被测水样含有一定盐度（如海水养殖场），测量时应进行盐度校准。（7）、如需

58、测量溶液的温度，只要将测量选择功能开关拨至测温档，仪器显示值即为该温度值。五、数据处理将上述测得的数据分别记录于下列表中：表1湖水在一天中不同时间的溶解氧含量时间9点11点13点15点温度（）溶解氧（ppm）表2不同水质中的溶解氧含量水样湖水污水自来水溶解氧（ppm） 附录 氧在不同温度和氯化物浓度的水中饱和含量表（气压101.3Kpa）温度CsCs温度CsCs温度CsCsmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l014.610.09251310.530.0595277.960.0393114.220.08901410.300.0577287.820.0382213.820.085715

59、10.080.0559297.690.0372313.440.0827169.860.0543307.560.0362413.090.0798179.660.0527317.43512.740.0771189.460.0511327.30612.420.0745199.270.0496337.18712.110.0720200.080.0481347.07811.810.0697218.900.0467356.95911.530.0675228.730.0453366.841011.260.0653238.570.0440376.731111.010.0633248.410.0427386.6

60、31210.770.0614258.250.0415396.53268.110.0404六、问答题:简述测定溶解氧的水样采样过程？简述膜电极法测定水中溶解氧的原理？实验十一水中氨氮的测定（纳氏试剂比色法）实验目的：熟练掌握纳氏试剂比色法测定氨氮的原理和方法一、原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410425nm范围内测其吸光度，计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。二、仪器1500mL1000ml全玻璃磨蒸馏器 。250mL具塞比色管。3分光光度计。4pH计。三、试剂配制试剂用水均应为无氨水