环境监测-第二章 水和废水监测(2.4-2.5)

保存剂作

用适

用

范

围HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生长防止金属沉淀抑制微生物生长，与碱作用防止化合物的挥发各种形式的氮和磷多种金属含有机物水样（CODTOC、油和油脂）、胺类氰化物、有机酸、酚类第四节水样的预处理目的：得到欲测组分适于测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系原因：

组成复杂，污染组分含量低，存在形态各异

一、水样的消解适用：测定含有机物水样中的无机元素目的：破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于别离的无机化合物。要求：消解后的水样应清澈、透明、无沉淀

5.HNO3-KMnO46.多元消解法

(一)湿式消解法

1．硝酸消解法适用：较清洁的水样方法要点：混匀水样――参加浓硝酸――加热煮沸――蒸发〔试液应清澈透明，呈浅色或无色〕――稍冷后加2％HNO3(或HCl)，溶解可溶盐。假设有沉淀，应过滤。2．硝酸—高氯酸消解法可消解含难氧化有机物的水样3．硝酸—硫酸消解法

提高消解温度和消解效果不适用于处理测定易生成难溶硫酸盐组分的水样。

4．硫酸—磷酸消解法有利于测定时消除Fe3＋等离子的干扰

5．硫酸—高锰酸钾消解法常用于消解测定汞的水样。

6．多元消解方法提高消解效果

7．碱分解法当用酸体系消解水样造成易挥发组分损失时

(二)干灰化法

〔高温分解法〕处理过程：水样于水浴上蒸干－－450-550℃灼烧(分解有机物)－－冷却－－用适量2％HNO3(或HCl)溶解样品灰分－－过滤－－滤液定容后供测定不适用于处理测定易挥发组分的水样。〔一〕挥发、蒸发与蒸馏法〔二〕萃取法〔三〕吸附法〔四〕离子交换法〔五〕共沉淀法(六〕其他富集别离预处理方法〔一〕挥发〔气提〕、蒸发〔顶空〕与蒸馏法

(volatilize,evaporatingandstilling)蒸馏法各污染组分具有不同沸点

常压蒸馏减压蒸馏分馏法蒸馏法如：用分光光度法测定水中的硫化物时，先加磷酸生成硫化氢，再用氮气载入乙酸锌—乙酸钠溶液吸收，实现别离.挥发酚、氰化物蒸馏装置氟化物水蒸汽蒸馏装置〔二〕萃取法1、溶剂萃取法(液一液萃取)〔solventextractionmethod〕：利用水溶液中的某些物质在有机溶液中分配比的不同,选择性地转移到有机溶液进行物质的别离或富集的过程。在湿法冶金中,常用于从水溶液提取有价金属或作为溶液净化的一种手段。因为接触的水溶液和有机溶液两相都是液相,因而也常把溶剂萃取称为液-液萃取。(二)萃取法基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同K＝有机相中被萃取物浓度水相中被萃取物浓度

K值大时，那么容易进入有机相，而K值很小的组分仍留在溶液中。1．溶剂萃取法条件：欲别离组分在两相中的存在形式相同－－实际并非如此分配比——组分A在有机相中各种存在形式的总浓度

D＝∑[A]有机相∑[A]水相——组分A在水相中各种存在形式的总浓度反映萃取体系到达平衡时的实际分配情况，具有较大的实用价值。萃取率E（％）＝有机相中被萃取物的量水相和有机相中被萃取物的总量D和E的关系E（％）＝100DD＋V水V有机

当水相和有机相的体积相同时：D＝∞时，E＝100％，一次即可萃取完全；D＝l00时，E＝99％，一次萃取不完全，需要萃取几次；D＝1时，E＝50％，要萃取完全相当困难。D＝10时，E＝90％，需连续萃取才趋于完全；无机物的萃取：

先参加一种试剂，使其与水相中的离子态组分相结合，生成一种不带电、易溶于有机溶剂的物质。有机物质的萃取：

有机溶剂萃取分散在水相中的有机污染物质(富集)萃取体系:螯合物萃取体系离子缔合物萃取体系三元络合物萃取体系协同萃取体系－－应用较多2、固相萃取法〔SolidPhaseExtraction，SPE〕萃取剂——固相，含C18或C8、腈基、氨基等基团的特殊填料原理：水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同，使它们彼此别离。欲测组分吸附于萃取剂，后用洗脱液淋洗下来。(三)吸附法按吸附机理：物理吸附——范德华引力化学吸附——发生了化学反响

(四)离子交换法离子交换剂与溶液中的离子发生交换反响进行别离离子交换法(ionexchangeprocess)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反响，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。离子交换剂：

无机离子交换剂、有机离子交换剂〔多用〕

(五)共沉淀法选择性较高、沉淀较纯洁、通过灼烧可除去A、利用吸附作用的共沉淀别离B、利用生成混晶的共沉淀别离C、用有机共沉淀剂进行共沉淀别离(六〕其他富集别离预处理方法色谱：又称色层法或层析法，是一种物理化学分析方法，它利用不同溶质〔样品〕与固定相和流动相之间的作用力〔分配、吸附、离子交换等〕的差异，当两相做相对移动时，各溶质在两相间进行屡次平衡，使各溶质到达相互别离。环境监测

EnvironmentalMonitoring第2章水与废水监测(5)第2章目录2.1水质污染与监测2.2水质监测方案的制订2.3水样的采集和保存2.4水样的预处理2.5物理性质的检验2.6金属化合物的测定2.7非金属无机物的测定2.8有机污染物的测定2.9底质监测2.10活性污泥性质的监测

2.5物理性质的测定

1〕熟练掌握水体各项物理指标：

2〕水温、色度、臭和味道、残渣、电导率、浊度、透明度、矿化度、氧化复原电位等的检验方法原理、适用情况和本卷须知。本节要求：1.水温地下水〔比较稳定〕——常为8～12℃地上水变化较大——0～30℃影响：溶解性气体的溶解度、水生生物和微生物活动、化学和生物化学反响速度及盐度、pH值等。

应在现场测量测定方法:常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电阻温度计〔一〕水温计法本卷须知：1、放入水中3min,2、同时测气温、水的pH值，3、工业废水屡次读数测温范围通常为-6oc——41oc，最小分度为0.2。测温时将其插入一定深度的水中，放置5min后，迅速提出水面并读数。〔二〕颠倒温度计法：测深层水温一般装在采水器上使用。它由主温表和辅温表构成。测量时，将其沉入预定深度水层，感温7min，提出水面后立即读数，并根据主、辅温度表的读数，用海洋常数表进行校正2.臭和味水中的臭和味主要来源于生活污水和工业废水中污染物、天然物质的分解或与之有关的微生物活动。测定方法〔1〕定性描述法〔2〕臭阈值〔稀释倍数〕法

嗅：这种检验方法的要点是：取lOOmL水样于250mL锥形瓶中，检验人员依靠自己的嗅觉，分别在20℃和煮沸稍冷后闻其臭，用适当的词语描述其臭特征，并按表划分的等级报告臭强度。2-15臭强度等级味：只有清洁的水或已经确认经口接触对人体健康无害的水样才能进行味的检验。检验方法：分别取20℃和煮沸冷却后的水样放入口中，尝其味道，用适当词语〔酸、甜、咸、苦、涩等〕描述，并参照表2-15记录味的强度。定性描述法表2-15臭强度等级臭阈值法(odorthresholdquantitymethod)要点:用水样和无臭水在锥形瓶中配制水样稀释系列(稀释倍数不要让检验人员知道)，在水浴上加热至60±1℃；检验人员取出锥形瓶，振荡2－3次，去塞，闻其臭气，与无臭水比较，确定刚好闻出臭气的稀释样，计算臭阈值。臭阈值=[水样体积＋无臭水体积]/水样体积3.色度1、测定意义〔1〕颜色的分类表色——未除去悬浮物的颜色真色——除去悬浮物的颜色〔2〕应测“真色〞2、测定方法〔1〕铂钴标准比色法——较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水〔2〕稀释倍数法——污水〔3〕分光光度法〔1〕、铂钴标准比色法本方法是用氯铂酸钾〔重铬酸钾〕与氯化钻〔硫酸钴〕配成标准色列，再与水样进行目视比色确定水样的色度。规定1毫克／升以氯铂酸离子形式存在的铂产生的颜色作为1度。4.浊度一、测定意义悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象，以浊度表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。适用于天然水和饮用水的测定1浊度＝1mgSiO2/1L蒸馏水的浊度二、测定方法1、目视比色法〔黑底板上比色〕2、分光光度法〔680nm处〕3、浊度计法目视比浊法1．方法原理将水样与用精制的硅藻土(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。2．测定要点(1)用通过0.1mm筛孔(150目)，并经烘干的硅藻土和蒸馏水配制浊度标准贮备液。(2)视水样浊度上下，用浊度标准贮备液和具塞比色管或具塞无色玻璃瓶配制系列浊度标准溶液。(3)取与系列浊度标准溶液等体积的摇匀水样或稀释水样，与系列浊度标准溶液比较，视觉效果相近的标准液，即为水样的浊度。如用稀释水样，测得浊度应再乘以稀释倍数。分光光度法浊度仪法

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。浊度=K×散射光通量/透过光通量

=K×Td/Tp

K：比例常数Tp—透过光通量Td—散射光通量实例甜蜜素(环已基氨基磺酸钠)------经盐酸酸化后与氯化钡和亚硝酸钠反响，生成一种环已基氨基硫酸钡乳自色沉淀(也可称为甜蜜素特性反响)，这种沉淀在溶液中沉降极其缓慢，而且即使沉入底部，摇晃后，溶液马上可旱混浊状态，稳定性较好，而且混浊度与溶液中甜蜜素的含量成正比。测量溶液的浊度，代入标准曲线后，可得样品中甜蜜素的含量。5.透明度一、定义：透明度是指水样的澄清程度，洁净的水是透明的。二、测定方法：1.铅字法2.塞氏盘法3.十字法(1)、铅字法该方法用透明度计测定。透明度计是一种长33cm，内径2.5cm，并具有刻度的无色玻璃圆筒，筒底有一磨光玻璃片和放水侧管。测定时，将摇匀的水样倒入筒内，从筒口向下观察，并缓慢由放水口放水，直至刚好能看清放在底部的标准铅字印刷符号，那么筒中水柱高度(以cm计)即为被测水样的透明度，读数估计至0.5cm。水位超过30cm时为透明水样。受检验人员的主观影响较大，在保证照明等条件尽可能一致的情况下，应取屡次或数人测定结果的平均值。(2)、塞氏盘法这是一种现场测定透明度的方法。塞氏盘为直径200mm黑白各半的圆盘，中心穿一带铅锤的铅丝，将其沉入水中，以刚好看不到盘面的白色时的水深(cm)表示透明度。(3)、十字法在内径为30mm，长为0.5或1.0m，具刻度的玻璃筒底部放一白瓷片，上有宽度为1mm黑色十字和四个直径为1mm的黑点，将混匀的水样倒入筒内，从筒下部徐徐放水，直至明显看到十字，而看不到黑点为止。大于1m算透明。6.残渣〔水中固体〕一、定义：水蒸发后，剩余物质称为残渣二、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、蒸发时间包括：不溶于水的泥砂、各种污染物、微生物及难溶无机物等。常用滤器：滤纸、滤膜、石棉坩锅。报告结果时应注明。总残渣＝总不可滤残渣＋总可滤残渣残渣〔水中固体〕四、测定方法烘干温度总残渣（总固体）103—105℃，直接水浴上蒸干，烘干可过滤性残渣（溶解固体）103—105℃，过滤后水样，水浴上蒸干，烘干不可滤残渣（悬浮固体）103—105℃，不可过滤的残渣，烘干7.矿化度一、测定意义：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。该指标一般只用于天然水。二、测定方法重量法、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。测定原理是取适量经过滤除去悬浮物及沉降物的水样于已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℃的烘箱中烘至恒重，计算出矿化度〔mg/l〕。8