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文档简介

水质监测方法水质监测项目物理指标检验金属化合物的测定非金属无机物的测定有机污染物的测定4123底质监测活性污泥性质的测定561.物理性质的测定1.1水温1.2臭和味1.3色度1.4浊度1.5透明度1.6残渣1.7矿化度1.8电导率1.9氧化还原电位1.1水温地下水(比较稳定)——常为8~12℃地上水变化较大——0~30℃水深40m以内表层温度水温计深水温度计水深40m以上各层水温颠倒温度计现场采样测定等

级强

度说

明0无无任何气味1微弱一般人难以察觉,嗅觉灵敏者可以察觉2弱一般人刚能察觉3明显已能明显察觉4强有显著的嗅味5很强有强烈的恶嗅或异味1.2臭和味

嗅强度等级表(一)定性描述法1.2臭和味

(二)臭阈值法用无臭水稀释水样,当稀释到刚能闻出臭味时的稀释倍数称为“臭阈值”

水样体积+无臭水体积臭阈值(TON)=——————————————

水样体积

1.3色度

水颜色的分类

真色表色

测定方法

铂钴标准比色法标准色列用K2PtCl6和CoCl2配制成标准系列,规定1mgPt/L(以PtCl62-存在)和0.5mgCo/L所产生的颜色为1度。(一)铂钴标准比色法适用于清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的色度测定。(二)稀释倍数法适用于受工业废水污染的地面水和工业废水颜色的测定。测定时,首先用文字描述水样的颜色种类和深浅程度,如深蓝色、棕黄色、暗黑色等。然后取一定量水样,用蒸馏水稀释到刚好看不到颜色,以稀释倍数表示该水样的色度。单位-倍。

所取水样应无树叶、枯枝等杂物;取样后应尽快测定,否则应冷藏保存。

还可以用国际照明委员会(CIE)制定的分光光度法测定水样的色度,其结果可定量地描述颜色的特征。

1.4浊度

浊度是反映水中的不溶解物质对光线透过时阻碍程度的指标通常仅用于天然水和饮用水,而污水和废水中不溶物质含量高,一般要求测定悬浮物。目视比浊法、分光光度法精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列浊度标准溶液进行比较,来确定水样的浊度。浊度单位----“度”。以聚合物(由硫酸肼和六次甲基四胺反应而成)配制标准浊度溶液,用分光光度计于680nm波长处测其吸光度,与在同样条件下测定水样的吸光度比较,得知其浊度。浊度仪是通过测量水样对一定波长光的透射或散射强度而实现浊度测定的专用仪器,有透射光式浊度仪、散射光式浊度仪和透射光-散射光式浊度仪。目视比浊法分光光度法浊度仪法1.5透明度

洁净的水是透明的,水中存在悬浮物、胶体物质,有色物质和藻类时,使其透明度降低。湖泊、水库、海洋水等常测定透明度。

(一)铅字法(透明度计)

(二)塞氏盘法·1.6残渣一、定义:水蒸发后,残余物质称为残渣二、分类:1、总残渣(总固体)2、过滤性残渣(溶解固体)3、非过滤性残渣(悬浮固体)三、相关因素1、蒸发温度2、蒸发时间总残渣(总固体)103—105℃,直接水浴上蒸干,烘干总可过滤性残渣(溶解固体)103—105℃,过滤后水样,水浴上蒸干,烘干总不可滤残渣(悬浮固体)103—105℃,不可过滤的残渣,烘干测定方法1.7矿化度用于评价水中的总含盐量,是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重法等.其中重量法是比较通用的方法

移取适量已滤除悬浮物及沉降物的水样于称至恒重的蒸发皿中,在水浴上蒸干,加过氧化氢除去有机物并蒸干,移至105~110℃烘箱中烘至恒重,计算出矿化度(mg/L)。1.8电导率K一、电导率的测定意义(1)定义:以数字表示溶液传导电流的能力——间接推测离子成分的总浓度(2)K的有关因素:离子性质、浓度、温度、粘度等

水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时,电导率随浓度的增大而增加,因此,该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。1.测定原理电阻R=ρl/A电导率K

=1/ρ对于l、A固定的电导池,电导池常数Q=l/AR=1/K·l/A=Q/K,则Q=RK∴K=Q/R已知电导池常数,求出R后→K值2.仪器:电导率仪便携型、实验室型、在线测量型二、测定方法1.9氧化还原电位水体的氧化还原电位必须在现场测定综合性指标受溶液温度、pH值及化学反应可逆性等因素影响。En=Eind+Eref式中:

En——被测水样的氧化还原电位,mV;

Eind——实测水样的氧化还原电位,mV;

Eref——测定温度下饱和甘汞电极的电极电位,mV。氧化还原电位测定装置1.温度计,2.铂电极,

3.饱和甘汞电极,4.玻璃管,5.广口瓶2.金属化合物的测定水体中主要的有害金属:

汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷……主要测定方法:分光光度法原子吸收法阳极溶出伏安法容量法一、汞的测定(一)双硫腙分光光度法

双硫腙,暗紫色粉末,易溶于氯仿、四氯化碳等有机溶剂,它是一弱酸难溶于中性及酸性水溶液,但溶于碱性水溶液,在金属离子的萃取比色及分离应用广泛。强酸性可萃取Pt、Pd、Au、Ag、Hg、Cu的稳定的双硫腙盐。弱酸性中可萃取Bi、In、Zn、Sn

中性或弱碱性中可萃取:Co、Ni、Pb、Cd

对于双硫腙光度法可通过控制酸度条件来提高选择性。双硫腙与金属离子的显色反应为:双硫腙分光光度法测汞原理有机汞无机汞H+,氧化剂95℃测其吸光度标准曲线定量Hg2+双硫腙溶液485nm橙色螯合物CCl4萃取酸性介质(二)冷原子吸收法冷原子吸收测汞仪工作流程N2,或空气还原瓶分子筛吸收池汞灯光电倍增管放大器指示表记录仪流量计脱汞阱抽气泵253.7nm1、方法原理冷原子吸收汞仪工作原理示意图(1)水样保存及预处理——消解(2)空白试样制备(3)绘制标准曲线(4)水样的测定2、测定要点1157614891023冷原子荧光法工作原理1、低压汞灯;2、石英聚光灯;3、吸收-激发池;4光电倍增管;5、放大器;6、指示表;7记录仪;8、流量计;9、还原瓶;10、荧光池(铝材发黑处理);11、抽气泵(三)冷原子荧光法二、镉、铅锌和铜的测定原子吸收分光光度法双硫腙分光光度法示波极谱及阳极溶出伏安法……三、铬铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关,六价铬具有强毒性,为致癌物质,并易被人体吸收而在体内蓄积。三、铬O=CNH-NH-C6H5NH-NH-C6H5DPCKMnO4[O]1、六价铬的测定(已用90年之久)Cr6++DPC络合物λ=540nm2、总铬的测定Cr3+Cr6++DPC络合物λ=540nmNaNO2分解过量的KMnO4尿素分解过量的NaNO2紫红色紫红色

(一)二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法

2、硫酸亚铁铵滴定法

此法适用于大于1mg/L的含铬废水的测定在酸性介质中,以银盐作催化剂,用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加少量氯化钠并煮沸,除去过量的过硫酸铵和反应中产生的氯气,以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂,用硫酸亚铁铵标液滴定,至溶液呈亮绿色。

6Fe(NH4)2(SO4)2+K2Cr2O7+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+6(NH4)2SO4+7H2O3、原子吸收分光光度法

四、砷

(一)新银盐分光光度法

(二)二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)分光光度法

(三)氢化物发生—原子吸收法

(四)原子荧光法测定砷、硒、锑、铋

(一)新银盐分光光度法

KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3

+(As5+)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收黄色胶态银1234砷化氢发生与吸收装置1、反应管2、U形管(二甲基甲酰胺、乙醇胺、三乙醇胺-脱脂棉)3、脱胺管(无水硫酸钠、硫酸氢钾-脱脂棉)4、吸收管(聚乙烯醇、乙醇、硝酸)(二)二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)分光光度法

As3+AsH3

+2e[H]AgDDC红色胶体银510nm测吸光度As5+↑氢化物发生-原子吸收测定装置示意图(三)氢化物发生—原子吸收法(四)原子荧光法测定砷、硒、锑、铋

水样经消解处理后,加入硫脲,将砷、锑、铋还原成三价,硒还原成四价。取适量上述水样于酸性介质中,加入硼氢化钾溶液,三价砷、锑、铋和四价硒分别生成砷化氢、锑化氢、铋化氢和硒化氢,用载气(氩气)导入电热石英管原子化器,在氩氢火焰中原子化,产生的四种原子蒸气分别吸收相应元素空心阴极灯发射的特征光后,被激发而发射原子荧光;在一定实验条件下,荧火强度与水样中的砷、锑、铋和硒含量呈正比关系,可用标准曲线法确定它们在水样中的浓度。该方法是近年发展起来的新方法,灵敏度高,干扰少,测定简便、快速,适用于地表水和地下水中痕量砷、锑、铋和硒的测定。其检出限为:砷、锑、铋0.0001—0.0002mg/L;硒0.0002—0.0005mg/L。八、其他金属化合物元素危害监测分析方法测定浓度范围铍单质及其化合物毒性都极强(1)石墨炉原子吸收法(2)活性炭吸附-铬天菁S分光光度法(3)ICP-AES法0.04—4μg/L0.001—0.028mg/L检出限0.003mg/L镍具有致癌性,对水生生物有明显危害。镍盐引起过敏性皮炎(1)火焰原子吸收法(2)丁二酮肟分光光度法(3)ICP-AES法0.01—8mg/L0.1—4mg/L检出限0.01mg/L硒生物必需微量元素,但过量能引起中毒。二价态毒性最大,单质态毒性最小(1)2,3-二氨基萘荧光法(2)2,3-二氨基联苯胺分光光度法(3)原子荧光法0.15—25μg/L2.5—50μg/L检出限0.0005mg/L锑单质态毒性低,氢化物毒性大(1)5-Br-PADAP分光光度法(2)火焰原子吸收法(3)原子荧光法0.05—1.2mg/L0.2—40mg/L检出限0.0002mg/L钍既有化学毒性,又有放射性辐射损伤,危害大铀试剂III分光光度法0.008—3.0mg/L铀有放射性辐射损伤;引起急性或慢性中毒TRPO-5-Br-PADAP分光光度法0.0013—1.6mg/L铁具有低毒性。工业用水含量高时,产品上形成黄斑(1)原子吸收法(2)邻菲啰啉分光光度法(3)EDTA滴定法(4)ICP-AES法0.03—5.0mg/L0.03—5.00mg/L5—20mg/L检出限0.03mg/L锰具有低毒性。工业用水含量高时,产品上形成黄斑痕(1)原子吸收法(2)高碘酸钾氧化分光光度法(3)甲醛肟分光光度法(4)ICP-AES法0.01—3.0mg/L最低0.05mg/L0.01—4.0mg/L检出限0.001mg/L钙人体必需元素,但过高引起肠胃不适。结垢(1)EDTA滴定法(2)火焰原子吸收法(3)ICP-AES法2—100mg/L0.1—6.0mg/L检出限0.002mg/L镁人体必需元素,过量有导泻和利尿作用。结垢(1)EDTA滴定法(2)火焰原子吸收法(3)ICP-AES法2—100mg/L0.1—0.6mg/L检出限0.002mg/L银摄入后,在皮肤、眼睛及粘膜沉着,产生蓝灰色色变;刺激口腔、胃(1)火焰原子吸收法(2)3,5-Br2-PADAP法0.1—3.0mg/L0.02—1.4mg/L3非金属无机物的测定

一、酸度和碱度

二、pH值三、溶解氧(DO)

四、氰化物五、氟化物

六、含氮化合物七、硫化物

八、磷一、酸度和碱度

1、酸碱指示剂滴定法

酚酞酸度(变色pH为8.3),亦称为总酸度;甲基橙酸度(变色pH为3.7),亦称强酸酸度。

2、电位滴定法以pH玻璃电极为指示剂,甘汞电极为参比电极,与被测水样组成原电池并接入pH计,用NaOH标准溶液滴定至pH计指示3.7和8.3,根据相应消耗的NaOH量分别计算两种酸度。(一)、酸度水中能与强碱发生中和作用的物质的总量(二)、碱度指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量酚酞碱度(变色pH为8.3)OH-+H+=H2OCO32-+H+=HCO3-甲基橙碱度(变色pH为4.4)HCO3-+H+=CO2+H2O同样亦可用电位滴定法。设水样以酚酞为指示剂滴定消耗强酸量为P,继续以甲基橙为指示剂滴定消耗强酸量为M,二者之和为T。a.M=0(P=T)说明只含有OH-b.P>M(或P>0.5T)说明含有OH-和CO32-c.P=M说明只含有CO32-d.P<M(或P<0.5T)说明含有CO32-和HCO3-e.P=0(或M=T)说明只含有HCO3-水中碱度组成示意图二、pH值

(一)、比色法(二)、玻璃电极法注意

该方法不适用有色、浑浊或含有游离氯、氧化剂、还原剂的水样。如果粗略地测定水样pH值,可使用pH试纸指示电极pH玻璃电极参比电极饱和甘汞电极pH计直接测量定位:Es=K+0.059pHs;

水样:Ex=K+0.059pHx玻璃电极测定法准确、快速、受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰程度小。三、溶解氧(DO)(一)、DO的测定意义(二)、DO的测定:水样的采集与保存1、用溶解氧瓶采样(碘量法);2、加固定剂:MnSO4,碱性KI;3、冷暗处,注意水温与大气压(三)、测定DO1、碘量法2、修正碘量法3、氧电极法测清洁水测污染水工业废水Mn2+Mn4+原理:碱性介质DO酸性介质I-Na2S2O3滴定1、碘量法(DO)I2叠氮化钠修正法消除亚硝酸干扰2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4N3H+HNO2=N2O+N2+H2O注意!NaN3剧毒,易爆,不可将碱性KI-NaN3直接酸化高锰酸钾修正法---消除Fe2+干扰2、修正碘量法(DO)误差引起原因:2HNO2+KI+H2SO4=K2SO4+H2O+N2O2+I2N2O2+H2O+O2=4HNO2聚四氟乙烯薄膜电极极谱型原电池型电极探头电流放大高纯铅阳极玻璃碳阳极阴极:O2+2H2O+4e=4OH-阳极:4Ag++4Cl-=4AgCl+4e反应

外电路接通时,有扩散电流通过,大小与O2浓度,阴极面积、膜性质、厚度有关I=KC(I∝C)3、氧电极法(DO)溶解氧电极的

结构示意图溶解氧测定仪

原理示意图四、氰化物

(一)水样预处理1、易释放CN-:水样HCN2、总CN-:水样HCN酒石酸+Zn(NO3)2pH4,△蒸馏NaOH吸收CN-部分络合物

H3PO4+EDTApH<2,△蒸馏NaOH吸收CN-绝大部分络合物(Co-CN除外)氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物(腈)。简单氰化物易溶于水、毒性大;络合氰化物在水体中受pH值、水温和光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。(一)容量滴定法(AgNO3滴定法)原理Ag++2CN-=Ag(CN)2-稍过量Ag++试银灵黄色橙红色1、异烟酸-吡唑啉分光光度法2、吡啶-巴比妥酸分光光度法(二)分光光度法pH=111、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法(1)试剂及原理(2)介质中性(弱酸性)(3)范围0.004mg/L—0.25mg/LCN-

CNCl

戊烯二醛

\染料:氯胺T(o)异烟酸H2O水解吡唑啉酮(缩合)(638nm)蓝色(1)试剂及原理

CN-

CNCl

戊烯二醛

染料:600nm氯胺T(o)异烟酸巴比妥酸(2)介质中性(弱酸性)(3)最低检出浓度0.001mg/L2、异烟酸-巴比妥酸分光光度法紫蓝色五、氟化物

氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加工、玻璃、磷肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废水和含氟矿物废水是氟化物的人为污染源。离子色谱分析流程示意图图2.37离子色谱图离子色谱图(一)

离子色谱法(二)氟离子选择电极法(三)氟试剂分光光度法

pH4.1(乙酸盐缓冲介质),氟离子与硝酸镧反应生成蓝色三元络合物,620nm处比色定量测定时,需加入总离子强度调节剂TISAB(离子强度、酸度和消除干扰)检测限:0.05-1900mg/L。原理:三氟化镧LaF3单晶对F-的选择性响应指示电极:LaF3

膜电极参比电极:饱和甘汞

F-选择电极原理示意图工作电池六、含氮化合物(一)氨氮(二)亚硝酸盐氮(三)硝酸盐氮(四)凯氏氮(五)总氮(一)氨氮1、测定意义2、测定方法

1)水样采集与保存

2)测定光度法气相分子吸收光谱法滴定法纳氏试剂光度法水杨酸-次氯酸盐光度法原理2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O黄棕色胶态化合物410——425nm比色定量纳氏试剂光度法(NH3

)水杨酸-次氯酸光度法(NH3

)原理在亚硝基铁氰化钠存在下,氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物697nm比色定量气相分子吸收光谱仪组成示意图气相分子吸收光谱法水样中加入次溴酸钠,将氨及铵盐氧化成亚硝酸盐,再加入盐酸和乙醇溶液,则亚硝酸盐迅速分解,生成二氧化氮,用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管,测量该气体对锌空心阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸光度,以标准曲线法定量。

滴定法(NH3

)绿色淡紫色甲基红-亚甲兰滴定吸收水样硫酸加热微碱性¾¾®¾¾¾®¾¾¾¾¾¾®¾-=333),()4.70.6(BOHMgONHpH(二)亚硝酸盐氮1、N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法pH1.8±0.3,亚硝酸盐

+对氨基苯璜酰胺红色染料540nm比色测定N-(1-萘基)-乙二胺亚硝酸盐氮(NO2--N)是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下,可被氧化成硝酸盐;在缺氧条件下也可被还原为氨。2、离子色谱法泵电导仪记录仪样品注入阀分离柱抑制柱电导池废液离子色谱分析流程3.气相分子吸收光谱法

在0.15—0.3mol/L柠檬酸介质中,加入无水乙醇,将水样中亚硝酸盐迅速分解,生成二氧化氮,用空气载入气相分子吸收光谱仪,测其对特征波长光的吸光度,与标准溶液的吸光度比较定量。方法最低检出浓度为0.0005mg/L,测定上限达2000mg/L。低浓度用锌空心阴极灯(213.9nm),高浓度用铅空心阴极灯(283.3nm)。所用仪器见氨氮测定。(三)硝酸盐氮无水,硝酸盐+酚二磺酸硝基二磺酸酚黄色物质410nm比色测定[OH]1、酚二磺酸分光光度法2、气相分子吸收光谱法(NO,镉空心阴极灯,214.4nm)3、紫外分光光度法(220nm-2*275nm)4、离子色谱法

(四)凯氏氮凯氏氮是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。可用凯氏氮与氨氮的差值表示有机氮含量。将有机氮转变成氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量,即为水样中的凯氏氮含量。

(五)总氮水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。其测定方法通常采用过硫酸钾氧化,使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐,用紫外分光光度法或离子色谱法、气相分子吸收光谱法测定。地下水(特别是温泉水)及生活污水常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于微生物的作用,使硫酸盐还原或含硫有机物分解而产生的。焦化、造气、选矿、造纸、印染、制革等工业废水中亦含有硫化物。测定水中硫化物的主要方法对氨基二甲基苯胺分光光度法碘量法间接火焰原子吸收法气相分子吸收光谱法七、硫化物(一)对氨基二甲基苯胺分光光度法H+,高铁,S2-+对氨基二甲基苯胺665nm定量亚甲蓝染料(二)碘量法适用于测定硫化物含量大于1mg/L的水样。其原理基于:水样中的硫化物与乙酸锌生成白色硫化锌沉淀,将其用酸溶解后,加入过量碘溶液,则碘与硫化物反应析出硫,用硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余的碘,根据硫代硫酸钠溶液消耗量和水样体积,按下式计算测定结果。式中:V0—空白试验硫代硫酸钠标准溶液用量(mL);

V1—滴定水样消耗硫代硫酸钠标准溶液量(mL);

V—水样体积(mL);

c—硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol/L);

16.03—硫离子(1/2S2-)摩尔质量(g/mol)。(三)间接火焰原子吸收法在水样中加入磷酸,将硫化物转化成硫化氢,用氮气带出,通入含有一定量铜离子的吸收液,则生成硫化铜沉淀,分离沉淀后,用火焰原子吸收法测定上清液中剩余铜离子,对硫化物进行间接测定。火焰原子吸收法测定原理见金属化合物的测定。

硫化物转化吹气装置示意图(四)气相分子吸收光谱法在水样中加入磷酸,将硫化物转化为H2S气体,用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管内,测量对200nm附近波长光的吸光度,与标准溶液的吸光度比较,确定水样中硫化物浓度。对于基体复杂,干扰组分多的水样,可采用快速沉淀过滤与吹气分离的双重去除干扰的方法。本法最低检出浓度为0.005mg/L,测定上限为10mg/L。适用于各种水样的硫化物测定。八、磷(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷)在天然水和废(污)水中,磷主要以各种磷酸盐和有机磷(如磷脂等)形式存在,也存在于腐殖质粒子和水生生物中。磷是生物生长必需元素之一,但水体中磷含量过高,会导致富营养化,使水质恶化。环境中的磷主要来源于化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的废水和生活污水。当需要测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷形式的磷时,可进行预处理转变成正磷酸盐分别测定。预处理测定水中磷的主要方法钼锑抗分光光度法孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法测定磷预处理方法示意图钼锑抗分光光度法在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾[K(SbO)C4H4O6·1/2H2O]反应,生成磷钼杂多酸,再被抗坏血酸还原,生成蓝色络合物(磷钼蓝),于700nm波长处测量吸光度,用标准曲线法定量。该方法最低检出浓度为0.01mg/L;测定上限为0.6mg/L;适用于地表水和废水。孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵-孔雀绿显色剂反应生成绿色离子缔合物,并以聚乙烯醇稳定显色液,于620nm波长处测量吸光度,用标准曲线法定量。该方法最低检出浓度为1μg/L;适用浓度范围为0—0.3mg/L;用于江河、湖泊等地表水及地下水中痕量磷的测定。水中有机物来源:动植物残体及腐败产物,生命活动的排泄物及垃圾废料,工业废弃的有机原料、材料、半成品及农业未被植物吸收的化肥、农药、牲蓄粪便等。水中存在状态:溶解态,胶体,悬浮态;分类:天然存在的有机物:碳水化合物,蛋白质,脂肪,油类等。人工合成的有机物:洗涤剂,合成染料,有机农药等。监测方法:

a总质量参数测定:BOD,CODTODTOC等,是评价水体有机物污染的综合性指标,也叫总质量参数。

b单类别化合物的测定:由多种有机物组成的一类或一系列化合物,如酚类,油脂,多环芳烃等,在结构性质上较接近,常按类别进行分析测定和列出监测项目。各类有机物的全面系统分析:需要了解水体中个别有机物的特殊作用及对人类与环境的危害,必须对水体中的有机物进行分离鉴定或全面的系统分析。2.8有机污染物的测定综合指标和类别指标测定特定有机污染物的测定化学需氧量(COD)高锰酸盐指数生化需氧量(BOD)总有机碳(TOC)挥发酚硝基苯类石油类4.有机污染物的测定类苯系物挥发性卤代烃氯苯类化合物有机物4.1化学需氧量(COD)

(chemicaloxygendemand)定义:在一定条件下,以强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量(COD):O2mg/L测定意义:反映水体受还原性物质污染的程度(综合指标)说明:条件性指标:受反应条件影响:[O]种类、浓度、酸度、温度、时间、催化剂等(一)重铬酸钾法(CODCr)

氧化回流装置示意图1.重铬酸钾法滴定过程滴定前接近终点终点COD测定实验的结果:终点接近终点滴定前计算

CODCr(O2,mg/L)=V0—滴定空白时硫酸亚铁铵体积(mL)V1—滴定水样消耗硫酸亚铁溶液体积(mL)V—水样体积(mL)c—硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L)8—氧(1/2O)的摩尔质量(g/mol)(V0-V1)×c×8×1000

V说明(1)可氧化部分:直链脂肪族完全氧化不易氧化部分、不可氧化部分:芳香族不易[O];吡啶族不[O];挥发性直链脂肪、苯等于蒸气相,不可与[O]接触

(2)干扰及消除

Cl->200mg/L先定量稀释;含Cl-水样,先加入HgSO4,使Cl-与Hg2+络合,消除干扰;

(3)CODcr高,应先稀释(二)快速消解分光光度法

(三)氯气校正法(二)高锰酸盐指数以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量,称高锰酸盐指数,以氧的mg/L表示。该指数常被作为反映地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。化学需氧量(CODCr)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,重铬酸钾法的氧化率可达90%,而高锰酸钾法的氧化率为50%左右,两者均未完全氧化,因而都只是一个相对参考数据。酸性高锰酸钾法碱性高锰酸钾法三生化需氧量(BOD)

(一)原理生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量,但这部分通常占很小比例。(二)测定意义

BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标,也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果,以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。BOD5

BOD5称为五日生化需氧量,20℃,培养5天所需的DO为指标(可比性)。

测定方法五天培养法微生物电极法其他方法库仑法测压法活性污泥曝气降解法一、五天培养法(20℃)

也称标准稀释法。其测定原理是水样经稀释后,在20℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7mg/L,则不必进行稀释,可直接测定.对于不含或少含微生物的工业废水,如酸性废水,碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水,在测定BOD5时应进行接种。测定条件水中有足够的溶解氧,不含有毒物质,适宜的pH,营养料,标准温度,相当数量的各种好氧微生物。a:直接测定清洁水样,溶解氧近饱和,BOD<4mg/L,可直接培养测定。

BOD5=D1-D2(O2,mg/L)D1—水样在培养前溶解氧浓度(mg/L)D2—水样在培养5天后剩余溶解氧浓度(mg/L)绝大多数废水BOD>>4mg/L,因此必须稀释后测定。稀释水:接近饱和溶解氧的水,还含有一定无机营养盐缓冲液,保证微生物生长需要。无机营养盐:氯化钙、硫酸镁、氯化铁和磷酸盐等。要求稀释水DO>8mg/L,BOD5<0.2mg/L,pH为7.2。稀释水(1)干净无有机物污染(2)爆气2—8h,使稀释水中DO接近于饱和,停止爆气后,可导入纯氧,盖上瓶口,包2层干纱布,放20℃培养箱中数小时,使水中溶解氧含量达8mg/L左右。(3)临用前,每升水加入CaCl2,FeCl3,MgSO4,H2PO4-—HPO42-缓冲溶液各1ml,混合均匀接种水

可选择下述任一种方法得到接种水:

(1)城市污水,一般是生活污水,室温下放一昼夜,取上清液;

(2)土壤浸出法,取100g花园土或植物生长土,加入1L水,混合,静置10min,取上清液;

(3)含城市污水的河、湖水;

(4)污水处理厂的出水;

(5)当分析难于生物降解物质的废水时,可在排污口下游3—8km处取水或用含有宜于微生物生长的水接种稀释水(1)分取适量接种水,加入稀释水中,混匀;(2)每升稀释水中,加入的接种水为:

生活污水1—10ml

表层土壤浸出液20—30ml

河水、湖水10—100ml(3)pH值:7.2

BOD5

:0.3—1.0mg/L水样的稀释:

对地表水,由高锰酸盐指数与一定系数乘积求得。

工业废水的稀释倍数的估算,用CODcr

分别乘以0.075,0.15,0.25得三个不同的稀释倍数,对于较了解的水样,可直接以确定的稀释倍数进行稀。要求经5天培养后,消耗的溶解氧至少2mg/L,剩余的溶解氧至少1mg/L为宜。高锰酸盐指数/(mg·L-1)系数<55~1010~20>20—0.2,0.30.4,0.60.5,0.7,1.0由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数

4.计算(1)

BOD5(O2,mg/L)=(D1-D2)-(B1-B2)f1/f2

其中:

D1——(水样+稀释接种水)培养液在培养前的DO(mg/L)

D2——(水样+稀释接种水)培养液在培养后的DO(mg/L)

B1——稀释接种水培养前的DO(mg/L)

B2——稀释接种水培养后的DO(mg/L)

f1——稀释接种水在培养液占的比例

f2——水样接种水在培养液占的比例例如:培养液的稀释比为3%,即3份水样,97份稀释水,那么:f1=0.97f2=0.03

测定结果如果二个或三个稀释倍数培养水样均符合消耗溶解至少2mg/L,剩余溶解氧大于1mg/L,则取平均值为BOD5结果。如果三个均在上述范围外,应调整稀释倍数重做。5.干扰(1)水样含游离氯时,滴加Na2S2O3除去。(2)金属离子Ag+、Cu2+、Hg2+对微生物活性的抑制。(3)有机物浓度高时,用稀释法使影响变小;有机物浓度低时,用离子交换法除去离子(4)此法是生物监测法,故防止污染、毒物、不良接种材料的影响。可先用纯有机物的(BOD)菌种活性等检查稀释水的质量。(葡萄糖[150mg/L]+谷氨酸[150mg/L]——“标准”检查液

20mL标准检查液+稀释水→1000mL,测BOD5

20mL标准检查液+稀释接种水→1000mL,测BOD5

若BOD5>200±37mg/L,则弃去用此稀释水和此菌种的BOD值。本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L,最大不超过6000mg/L的水样:大于6000mg/L,会因稀释带来更大误差。微生物电极法微生物电极BOD测定仪工作原理示意图微生物电极结构示意图四、总有机碳(TOC)(一)测定意义1.定义:TOC是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。以C的mg/L表示。2.意义:比BOD、COD更能直接表示有机物的含量,所以,更能用来评价水体中有机物的污染的程度。(二)测定方法:燃烧法.(TOC分析仪)1.原理:(差减法)

水样中CCO2测定(NDTA)TOC总有机碳=(总碳)-(无机碳)燃烧高温低温2.流程图水样水样保存棕瓶、常温、24h或H2SO4,pH<2,4℃冷置,7d高温燃烧管低温燃烧管CO2CO2冷却脱水冷却脱水切换装置红外测定仪TCTC总碳无机碳五、总需氧量(TOD)(一)

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