海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)第四章海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的物理性質(zhì)的測(cè)定水質(zhì)中金屬化合物的測(cè)定水質(zhì)中非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定水質(zhì)中有機(jī)化合物的測(cè)定第四章海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)第一節(jié)海水物理性質(zhì)的測(cè)定

水溫嗅味透明度

色度渾濁度pH值第一節(jié)海水物理性質(zhì)的測(cè)定一、水溫

(一)表層水溫表法---表層海水溫度測(cè)定溫度范圍：-5℃~+40℃，分度0.2℃，水銀溫度計(jì)采用位置：離船0.5m,水層0~1m方法：感溫3min左右，快速提出水面讀數(shù)。兩次測(cè)量結(jié)果的平均值。風(fēng)浪大的情況下，用水桶取水，將表層

水溫計(jì)放入水桶注意事項(xiàng)：船只的影響；讀數(shù)時(shí)的視線并避免陽(yáng)光直射；冬季避免冰及雪球；采樣水桶容積5-10L并不易導(dǎo)熱；溫度表定期檢定。

一、水溫(二)顛倒溫度表法---表層下水溫閉端顛倒溫度表----海水溫度開(kāi)端顛倒溫度表----海水深度結(jié)構(gòu)：主溫表---雙端式水銀溫度表

副溫度表—水銀溫度表，用于訂正因環(huán)境溫度改變而引起的主溫表讀數(shù)變化(二)顛倒溫度表法---表層下水溫4-1.閉端顛倒溫度表的技術(shù)規(guī)格4-1.閉端顛倒溫度表的技術(shù)規(guī)格二、嗅和味----感官法100mL水樣，放于250mL錐形瓶中，振蕩后從瓶口嗅水的氣味，按下表記錄強(qiáng)度，并嘗味。上述水樣煮沸，立即取下錐形瓶，稍冷后嗅、嘗味表4.2

嗅、味強(qiáng)度等級(jí)表等級(jí)強(qiáng)度說(shuō)明0無(wú)無(wú)任何氣味1微弱一般人難以察覺(jué)，嗅覺(jué)靈敏者可以察覺(jué)2弱一般人剛能察覺(jué)3明顯已能明顯察覺(jué)4強(qiáng)有顯著的嗅味5很強(qiáng)有強(qiáng)烈的惡嗅或異味二、嗅和味----感官法表4.2嗅、味強(qiáng)度等級(jí)表等三、透明度----透明圓盤(pán)法定義：海水透明度為白色透明度盤(pán)在海水中的最大可見(jiàn)深度。透明度盤(pán)是直徑30cm的白色木質(zhì)或金屬圓盤(pán)。盤(pán)下固定5kg鉛錘，盤(pán)上系標(biāo)有長(zhǎng)度的繩索。方法：在主甲板的背陽(yáng)光處，將透明度盤(pán)垂直放入水中，至盤(pán)剛看不見(jiàn)，再拉盤(pán)到隱約可見(jiàn)時(shí)，所讀取的繩在水面的標(biāo)記值。單位米。讀取一位小數(shù)，重復(fù)2～3次，取平均值。三、透明度----透明圓盤(pán)法四、水色---比色法定義：海水水色是指在透明度值一半的深度處，白色透明度盤(pán)上所顯現(xiàn)的海水顏色。比色：同水色計(jì)最相似的色號(hào)比較得到當(dāng)前海水色號(hào)數(shù)；水色計(jì)是由藍(lán)、黃、褐色三種溶液按一定比例配制成的22支不同色級(jí)，并密封在內(nèi)徑8mm,長(zhǎng)100mm無(wú)色玻璃管內(nèi)，以白色襯底。四、水色---比色法定義：海水水色是指在透明度值一半的深度處五、渾濁度

濁度是反映水體中的不溶解物質(zhì)對(duì)光線透過(guò)時(shí)阻礙程度的指標(biāo)。國(guó)標(biāo)GB17378.4-2007規(guī)定，1L純水中含高嶺土1mg的濁度為1°。測(cè)定濁度的方法有目視比濁法、分光光度法、濁度計(jì)法等。測(cè)定方法

(一)濁度計(jì)法

(二)分光光度法

(三)目視比濁法五、渾濁度（一）濁度計(jì)法以一定光束照射水樣，其透射光的強(qiáng)度與無(wú)濁純水透射光的強(qiáng)度相比較而定值。（二）分光光度法透射水樣的光束可被懸濁顆粒散射和吸收而消減，光的消減量與濁度成正相關(guān)。(l=450nm)（三）目視比濁法利用濁度與透視度成反比關(guān)系，水樣與標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行透視度比較。（一）濁度計(jì)法六、pH方法：pH計(jì)法要求：應(yīng)在取樣后6h內(nèi)測(cè)定；加入1滴Hgcl2后密封可保存兩天。圖4-3pH測(cè)定示意圖六、pH方法：pH計(jì)法圖4-3pH測(cè)定示意圖第二節(jié)水樣預(yù)處理預(yù)處理的目的破壞有機(jī)物溶解懸浮性固體將各種價(jià)態(tài)的待測(cè)元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于分離的無(wú)機(jī)化合物。最終使待測(cè)組分達(dá)到測(cè)定方法和儀器要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系。第二節(jié)水樣預(yù)處理預(yù)處理的目的樣品預(yù)處理的原則：最大限度去除干擾物回收率高操作簡(jiǎn)便省時(shí)成本低、對(duì)人體和環(huán)境無(wú)影響樣品預(yù)處理的方法：水樣消解、富集和分離海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件一、消解法

當(dāng)測(cè)定含有機(jī)物水樣的無(wú)機(jī)元素時(shí)，需消解處理。得到清澈、透明、無(wú)沉淀的樣品并且不引入其他待測(cè)和干擾組分。消解法分為濕式消解法（利用各種酸或堿進(jìn)行消解）干灰化法（干式分解法、高溫分解法）一、消解法水樣消解的方式干灰化法酸式消解法

堿式消解法1．HNO3

2．HNO3-HClO4

3．HNO3-H2SO4

4.H2SO4–H3PO45．H2SO4–KMnO4

6．多元消解1．NaOH-H2O2

2．NH3.H2O-H2O2

濕法干法水樣消解的方式干灰化法酸式消解法堿式消解法1．HNO3

（一）濕式消解法

1.硝酸消解法對(duì)于較清潔的水樣，可用硝酸消解。

2.硝酸-高氯酸消解法兩種酸都是強(qiáng)氧化性酸，聯(lián)合使用可消解含難氧化有機(jī)物的水樣。

3.硝酸-硫酸消解法兩種酸都有較強(qiáng)的氧化能力，其中硝酸沸點(diǎn)低，而硫酸沸點(diǎn)高，二者結(jié)合使用，可提高消解溫度和消解效果。常用的硝酸與硫酸的比例為5∶2。（一）濕式消解法

4.硫酸-磷酸消解法

兩種酸的沸點(diǎn)都比較高，其中硫酸氧化性較強(qiáng)，磷酸能與一些金屬離子如Fe3+等絡(luò)合，故二者結(jié)合消解水樣，有利于測(cè)定時(shí)消除Fe3+等離子的干擾。5.硫酸-高錳酸鉀消解法該方法常用于消解測(cè)定汞的水樣。高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑，在中性、堿性、酸性條件下都可以氧化有機(jī)物，其氧化產(chǎn)物多為草酸根，但在酸性介質(zhì)中還可繼續(xù)氧化。6.多元消解法為提高消解效果，在某些情況下需要采用三元以上酸或氧化劑消解體系。例如，處理測(cè)總鉻的水樣時(shí)，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。4.硫酸-磷酸消解法濕式消解法－1（1）濕式消解法

適用水樣：較清潔水樣適用水樣：含F(xiàn)e3+等干擾離子的水樣濕式消解法－1（1）濕式消解法

適用水樣：較清潔水樣適用水濕式消解法－2NaOH-H2O2、NH3·H2O-H2O2濕式消解法－2NaOH-H2O2、NH3·H2O-H2O27.堿分解法當(dāng)用酸體系消解水樣造成易揮發(fā)組分損失時(shí)，可改用堿分解法，即在水樣中加入氫氧化鈉和過(guò)氧化氫溶液，或者氨水和過(guò)氧化氫溶液，加熱煮沸至近干，用水或稀堿溶液溫?zé)崛芙?。（二）干灰化?/p>

又稱(chēng)高溫分解法。其處理過(guò)程是：取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上或用紅外燈蒸干，移入馬福爐內(nèi)，于450～550℃灼燒到殘?jiān)驶野咨?，使有機(jī)物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HNO3（或HCl）溶解樣品灰分，過(guò)濾，濾液定容后供測(cè)定。

本方法不適用于處理測(cè)定易揮發(fā)組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。7.堿分解法消解操作的注意事項(xiàng)分解樣品要完全；待測(cè)組分勿損失；干擾物質(zhì)勿引入；過(guò)程平穩(wěn)免傷害；消解操作需通風(fēng)；含有機(jī)物的熱溶液勿直接加入高氯酸。消解操作的注意事項(xiàng)分解樣品要完全；提高待測(cè)組分的濃度消除共存干擾組分富集或濃縮分離或掩蔽目的從大量試樣中搜集欲測(cè)定的少量物質(zhì)至一較小體積中，從而提高其濃度至其測(cè)定下限之上。將欲測(cè)組分從試樣中單獨(dú)析出，或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開(kāi)，或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組。二、富集與分離提高待測(cè)組分的濃度消除共存干擾組分富集分離目的從大量試樣中搜(一)氣提、頂空和蒸餾法

1.氣提法該方法基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中，將欲測(cè)組分吹出，直接送入儀器測(cè)定，或?qū)胛找何崭患笤贉y(cè)定。圖4.4測(cè)定硫化物的吹氣分離裝置示意圖(一)氣提、頂空和蒸餾法圖4.4測(cè)定硫化物的吹氣分離2.頂空法

該方法常用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）水樣的預(yù)處理。例如，測(cè)定水樣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）或揮發(fā)性無(wú)機(jī)物（VICs）時(shí)，先在密閉的容器中裝入水樣，容器上部留存一定空間，再將容器置于恒溫水浴中，經(jīng)一定時(shí)間，容器內(nèi)的氣液兩相達(dá)到平衡。2.頂空法式中：[X]G——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在氣相中的濃度；

[X]L——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在液相中的濃度；

K——預(yù)測(cè)組分在兩相中的分配系數(shù)；VG——?dú)庀囿w積；

VL——液相體積。β——兩相體積比；待測(cè)物氣相中的平衡濃度[X]G和水樣中原始濃度[X]L0之間的關(guān)系：式中：[X]G——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在氣相中的濃度；

[X]3.蒸餾法

蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點(diǎn)而使其彼此分離的方法，分為常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、分餾法等。圖4.5揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖4.6氟化物水蒸氣蒸餾裝置示意圖3.蒸餾法圖4.5揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖4.6(二)萃取法

1.溶劑萃取法

溶劑萃取法是基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同，進(jìn)行組分的分離和富集。式中：V水——水相體積；V有機(jī)——有機(jī)相體積；D——分配比；E——萃取率。公式圖4.7萃取率與分配比的關(guān)系分配比D萃取率E/%(二)萃取法式中：公式圖4.7萃取率與分配比的關(guān)系分配2.固相萃取法(SPE)

固相萃取法的萃取劑是固體，其工作原理基于：水樣中欲測(cè)組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同，使它們彼此分離。固相萃取劑是含C18或C8、腈基、氨基等基團(tuán)的特殊填料。圖4.8膜片型固相萃取劑萃取裝置示意圖2.固相萃取法(SPE)圖4.8膜片型固相萃取劑萃?。ㄈ┪椒?/p>

吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測(cè)組分解吸，達(dá)到分離和富集的目的。

物理吸附化學(xué)吸附

按照吸附機(jī)理分類(lèi)（三）吸附法物理吸附化學(xué)吸附按照吸附機(jī)理分類(lèi)分為無(wú)機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩大類(lèi)。廣泛應(yīng)用的是有機(jī)離子交換劑，即離子交換樹(shù)脂。離子交換技術(shù)在富集和分離微量或痕量元素方面得到較廣泛地應(yīng)用。（四）離子交換法分為無(wú)機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩大類(lèi)。廣泛應(yīng)用的是有機(jī)離（五）共沉淀法

1.利用吸附作用的共沉淀分離共沉淀法系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過(guò)程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來(lái)的現(xiàn)象。共沉淀現(xiàn)象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。

2.利用生成混晶的共沉淀分離

當(dāng)欲分離微量組分及沉淀劑組分生成沉淀時(shí)，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。

3.用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離

有機(jī)共沉淀劑的選擇性較無(wú)機(jī)沉淀劑高，得到的沉淀也較純凈，并且通過(guò)灼燒可除去有機(jī)共沉淀劑，留下欲測(cè)元素。（五）共沉淀法（六）其他富集分離預(yù)處理方法1、膜分離方法2、泡沫浮選法3、離心分離法4、紙色譜法和薄層色譜法等（六）其他富集分離預(yù)處理方法1、膜分離方法第三節(jié)水質(zhì)中金屬化合物的測(cè)定內(nèi)容：海水中汞、銅、鉛、鎘、鋅、鉻、砷和硒等金屬的測(cè)定原理和方法常用儀器分析方法分子吸收（紫外可見(jiàn)）分光光度法原子吸收分光光度法電位分析法極譜分析法（陽(yáng)極溶出伏安法）第三節(jié)水質(zhì)中金屬化合物的測(cè)定一、汞汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主要來(lái)源金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。常用的分析方法：原子熒光法（仲裁法）冷原子吸收分光度法金捕集冷原子分光光度法樣品前處理：水樣經(jīng)硫酸-過(guò)硫酸鉀氧化除去難溶有機(jī)物并溶解難溶鹽，各種價(jià)態(tài)的汞被氧化成二價(jià)汞，再全部還原為汞單質(zhì)。一、汞汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主要來(lái)源金屬冶煉、儀器儀表制（一）原子熒光法（AFS）原理：常溫下，氣態(tài)汞原子受低壓汞燈（253.7nm）輻射，吸收一定能量而被激發(fā)，成為激發(fā)態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子返回基態(tài)時(shí)釋放能量，發(fā)射出與激發(fā)光相同波長(zhǎng)的共振熒光。測(cè)得的熒光強(qiáng)度與汞原子蒸汽濃度在低濃度下成正比。因此定量樣品中的痕量汞。定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法濃度范圍25-800ng/L(ppt)（一）原子熒光法（AFS）圖4-9原子熒光測(cè)汞儀示意圖圖4-9原子熒光測(cè)汞儀示意圖（二）冷原子吸收分光光度法原理：

元素汞在室溫下，就可揮發(fā)成汞蒸氣，并對(duì)波長(zhǎng)253.7nm的紫外線具有強(qiáng)烈的吸收作用，在一定的范圍內(nèi)，汞的濃度和吸光度符合朗伯一比耳定律。

定量分析方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)量范圍1-8ng（二）冷原子吸收分光光度法（二）冷原子吸收分光光度法圖4-6冷原子吸收汞儀工作原理示意圖（二）冷原子吸收分光光度法海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件原理試樣經(jīng)消化、還原為單質(zhì)汞，汞蒸氣被載氣帶入金捕集器與金絲生成金汞齊。加熱金絲，釋放汞蒸氣，由載氣導(dǎo)入測(cè)汞吸收池中。在波長(zhǎng)253.7nm處，測(cè)定汞原子特征吸光度。定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)量范圍2-10ng（三）金捕集冷原子分光光度法（三）金捕集冷原子分光光度法海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件二、銅銅是人體所必需的微量元素，缺銅會(huì)發(fā)生貧血、腹泄等病癥，但過(guò)量攝入銅亦會(huì)產(chǎn)生危害。銅對(duì)水生生物的毒性濃度始于0.002mg/L，但一般認(rèn)為水體含銅0.01mg/L對(duì)魚(yú)類(lèi)是安全的。

分析方法石墨爐原子吸收分光光度法（仲裁法)

火焰原子吸收分光光度法陽(yáng)極溶出伏安法樣品前處理pH5-6條件下，樣品溶液與吡咯烷二硫代氨甲酸銨（APDC）與和二乙氨基二硫代甲酸鈉（DDTC-Na）混合液螯合經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，實(shí)現(xiàn)金屬離子與水溶液的分離。二、銅銅是人體所必需的微量元素，缺銅會(huì)發(fā)生貧血、腹泄等病癥，（一）非火焰原子分光光度法

（連續(xù)定量銅、鉛、鎘）

原理：樣品中的銅離子被螯合轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶

劑中，與基體溶液分離，在特征波長(zhǎng)324.7nm處測(cè)得溶液吸光度，根據(jù)朗伯-比爾定律，定量分析海水中銅離子定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)量范圍：1-5μg/L(ppb)（一）非火焰原子分光光度法

（連續(xù)定量銅、鉛、鎘）

原理：樣（一）非火焰原子分光光度法（一）非火焰原子分光光度法海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件（二）火焰原子化分光光度法圖4-12火焰原子分光光度法示意圖測(cè)量范圍：8-40μg/L（二）火焰原子化分光光度法圖4-12火焰原子分光光度法示意（三）陽(yáng)極溶出伏安法（銅、鉛、鎘）原理：水樣中銅、鉛、鎘離子在極限擴(kuò)散電流電位范圍內(nèi)，于-0.90V恒壓電解（富集），金屬離子在懸汞電極上還原生成汞齊。當(dāng)電極電位均勻地由負(fù)向正方向掃描，電位到達(dá)可是該金屬汞齊發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，富集在電極上的該金屬重新氧化成離子進(jìn)入溶液，由此得到伏安曲線可連續(xù)得到三種離子含量。樣品處理過(guò)濾，酸化。定量方法標(biāo)準(zhǔn)加入法（三）陽(yáng)極溶出伏安法（銅、鉛、鎘）4.13溶出伏安法儀器工作原理示意圖4.14連續(xù)測(cè)定銅、鉛、鎘離子溶出伏

安曲線4.13溶出伏安法儀器工作原理示意圖4.14連續(xù)測(cè)定銅、鉛六、總鉻鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價(jià)態(tài)有關(guān)，六價(jià)鉻具有強(qiáng)毒性，為致癌物質(zhì)，并易被人體吸收而在體內(nèi)蓄積。分析方法無(wú)火焰原子吸收法分光光度法（仲裁法）二苯碳酰二肼分光光度法

六價(jià)鉻、總鉻六、總鉻鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價(jià)態(tài)（一）無(wú)火焰原子吸收法分光光度法方法原理：pH3.8±0.2條件下，低價(jià)鉻被高錳酸鉀氧化，全部轉(zhuǎn)化為六價(jià)鉻。同二乙氨基二硫代甲酸鈉（DDTC）螯合，用甲基異丁酮萃取，在357.9nm處測(cè)定原子吸光度。定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量范圍：0.2-1μg/L（一）無(wú)火焰原子吸收法分光光度法（二）二苯碳酰二肼分光光度法（六價(jià)鉻、總鉻）原理：海水中六價(jià)鉻在酸性條件下，用亞硫酸鈉還原為三價(jià)鉻，以氫氧化鐵共沉淀富集。沉淀物溶于酸，在一定酸度下，用高錳酸鉀將三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻，分離鐵后，六價(jià)鉻離子與二苯氨基脲生成紫紅色絡(luò)合物，于540nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（e=4*104

L/(mol·cm)），利用朗伯-比爾定律定量。定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量范圍1.0-10μg（二）二苯碳酰二肼分光光度法（六價(jià)鉻、總鉻）七、砷元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價(jià)砷化合物比其他砷化物毒性更強(qiáng)。砷化物容易在人體內(nèi)積累，造成急性或慢性中毒。分析方法原子熒光法測(cè)定砷（仲裁法）氫化物發(fā)生原子吸收分光光度法砷化氫-硝酸銀分光光度法催化極譜法七、砷元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價(jià)砷化合物比其（一）原子熒光法原理：在酸性（HCl）條件下（pH5-6），海水中砷全部被硫脲-抗壞血酸還原成砷（Ⅲ），用硼氫化鉀產(chǎn)生的氫反應(yīng)將砷（Ⅲ）轉(zhuǎn)化為砷化氫氣體，由氬氣作載氣將其導(dǎo)入到原子熒光光度計(jì)受熱原子化，砷空心陰極燈激發(fā)光作用產(chǎn)生原子熒光。定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量范圍：0.5-10μg/L（一）原子熒光法（二）氫化物發(fā)生原子吸收分光光度法原理：酸性條件下，硼氫化鉀還原三價(jià)砷轉(zhuǎn)化為砷化氫氣體，由氬氣導(dǎo)入到原子化氣中，分解成原子砷，在193.7nm特征波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度。定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量范圍：10-50ng（二）氫化物發(fā)生原子吸收分光光度法（三）砷化氫-硝酸銀分光光度法原理：弱酸性條件下，五價(jià)砷經(jīng)抗壞血酸還原為三價(jià)砷，然后用硼氫化鉀還原砷為砷化氫，經(jīng)硝酸銀-聚乙烯醇吸收液吸收。銀離子被砷化氫還原為黃色膠體銀，在406nm處測(cè)其吸光度。定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量范圍：0.5-2.5ug（三）砷化氫-硝酸銀分光光度法（四）催化極譜法原理：酸性介質(zhì)中，氯酸鉀氧化三價(jià)砷成五價(jià)砷，用EDTA做掩避劑，以鈹做載體與五價(jià)砷共沉淀，沉淀溶于硫酸后，以過(guò)氧化氫還原五價(jià)砷為三價(jià)，在碲-硫酸-碘化銨介質(zhì)中得到靈敏的催化波，其催化電流與砷的濃度成正比。定量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量范圍：40-200ng（四）催化極譜法八、硒人體必需的微量元素，過(guò)量會(huì)引起中毒，主要污染來(lái)源于電子、橡膠、化工、染料等工業(yè)。人體血硒參考值國(guó)內(nèi)0.197ug/ml,國(guó)外0.057-0.32ug/ml分析方法熒光分光光度法（仲裁法）二氨基聯(lián)苯胺分光光度法催化極譜法八、硒(一)熒光分光光度法原理：水樣經(jīng)高氯酸-硫酸-鉬酸鈉混合溶液消解，將硒全部氧化為六價(jià)硒，再用鹽酸將六價(jià)硒還原為四價(jià)硒，在pH1.5～2.0溶液中，2,3-二氨基萘選擇性地與四價(jià)硒離子反應(yīng)生成4,5-苯并苤硒腦(4,5-ben-zopiaselenol)綠色熒光物質(zhì)，以環(huán)已烷萃取。激發(fā)光波長(zhǎng)為376nm，發(fā)射光波長(zhǎng)為520nm,所產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度與四價(jià)硒含量成正比。測(cè)定總硒含量。定量范圍0.05-0.4μg(一)熒光分光光度法(二)二氨基聯(lián)苯分光光度法原理水樣經(jīng)酸性高錳酸鉀消化，硒全部氧化至六價(jià)后,再用鹽酸將六價(jià)硒還原為四價(jià)硒。在酸性條件下與3-3′-二氨基聯(lián)苯胺作用生成黃色絡(luò)合物,pH=6-8條件下被甲苯萃取,于420nm處分光光度法測(cè)定總硒含量。定量范圍0.5-5μg(二)二氨基聯(lián)苯分光光度法第四節(jié)海水中非金屬無(wú)機(jī)化合物分析內(nèi)容無(wú)機(jī)氮的測(cè)定---NH3(NH4+)\NO2-\NO3-無(wú)機(jī)磷的測(cè)定

溶解氧的測(cè)定分析方法分子光譜法離子色譜法氣相分子吸收光譜法

第四節(jié)海水中非金屬無(wú)機(jī)化合物分析

（一）亞硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮（NO2－-N）是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸鹽；在缺氧條件下也可被還原為氨。水中亞硝酸鹽氮常用的測(cè)定方法萘乙二胺分光光度法離子色譜法氣相分子吸收光譜法一、含氮化合物一、含氮化合物1.萘乙二胺分光光度法原理在酸性介質(zhì)中亞硝酸鹽與磺胺（對(duì)氨基苯磺酰胺）進(jìn)行重氮化反應(yīng)，產(chǎn)物再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色偶氮化合物。在波長(zhǎng)543nm處測(cè)其吸光度。定量范圍0.01g-0.05μg/L1.萘乙二胺分光光度法2.氣相分子吸收光譜法原理檸檬酸介質(zhì)中，無(wú)水乙醇將亞硝酸鹽分解為二氧化氮?dú)怏w，213.9nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。最小檢出濃度0.005ppm2.氣相分子吸收光譜法圖4.36離子色譜分析流程示意圖圖4.37離子色譜圖3.離子色譜法：圖4.36離子色譜分析流程示意圖圖4.37離子色

（二）氨氮水中的氨氮是指以游離氨(或稱(chēng)非離子氨,NH3)和離子氨（NH4+）形式存在的氮。測(cè)定水中氨氮的方法

靛酚藍(lán)分光光度法（仲裁法）次溴酸鹽氧化法氣相分子吸收光譜法納試劑分光光度法（二）氨氮1.靛酚藍(lán)分光光度法原理在弱堿性介質(zhì)中，以亞硝酰鐵氰化鈉催化劑，氨與苯酚和次氯酸鹽反應(yīng)生成靛酚藍(lán)，在640nm處測(cè)定吸光度。定量范圍30-150μg/L1.靛酚藍(lán)分光光度法2.次溴酸鹽氧化法原理堿性介質(zhì)中次溴酸鹽將氨氧化成亞硝酸鹽，然后以重氮-偶氮分光光度法（l=543nm）測(cè)亞硝酸鹽的總量，扣除原有亞硝酸鹽氮的濃度，得到氨氮的濃度。定量范圍10-80μg/L2.次溴酸鹽氧化法圖4.39氣相分子吸收光譜儀組成示意圖3.氣相分子吸收光譜法圖4.39氣相分子吸收光譜儀組成示意圖3.氣相分子吸4.納試劑分光光度法

反應(yīng)原理利用碘化汞與碘化鉀在堿性溶液中與氨反應(yīng)生成淡紅色膠體化合物，410-425nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度。反應(yīng)式NH3+2[HgI4]2?+3OH?→HgO·Hg(NH2)I+7I?+2H2O檢測(cè)限0.025-2ppm海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件

（三）硝酸鹽氮硝酸鹽是在有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化合物，也是含氮有機(jī)化合物經(jīng)無(wú)機(jī)化作用最終階段的分解產(chǎn)物。清潔的地面水硝酸鹽氮（NO3--N）含量較低，受污染水體和一些深層地下水中（NO3--N）含量較高水中硝酸鹽氮的測(cè)定方法鎘柱還原法氣相分子吸收光譜法離子色譜法（三）硝酸鹽氮1.鎘柱還原法原理水樣通過(guò)鎘還原柱，將硝酸鹽定量還原為亞硝酸鹽，后按重氮-偶氮光譜法測(cè)得亞硝酸鹽的總量，扣除原有亞硝酸鹽氮，得到硝酸鹽氮含量。定量范圍0.025-0.2mg/L1.鎘柱還原法2.氣相分子吸收光譜

原理鹽酸介質(zhì)中，將硝酸鹽快速還原為一氧化氮?dú)怏w，用鎘空心陰極燈在214.4nm處，測(cè)其吸光度。檢測(cè)范圍0.005-10mg/L2.氣相分子吸收光譜海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)課件

（四）總氮水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其測(cè)定方法通常采用過(guò)硫酸鉀氧化，使有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}，用紫外分光光度法或離子色譜法、氣相分子吸收光譜法測(cè)定。（四）總氮二、磷(總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷)在天然水和廢（污）水中，磷主要以各種磷酸鹽和有機(jī)磷（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖質(zhì)粒子和水生生物中。磷是生物生長(zhǎng)必需元素之一，但水體中磷含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化。分析方法磷鉬藍(lán)分光光度法（仲裁法）磷鉬藍(lán)萃取分光光度法過(guò)硫酸鉀氧化法（總磷）二、磷(總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷)在天然水和廢（污）水(一)磷鉬藍(lán)分光光度法原理酸性介質(zhì)中，活性磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬黃，用抗壞血酸還原為磷鉬藍(lán)，于882nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。在酸性溶液中，磷酸根與鉬酸銨反應(yīng)生成黃色的磷鉬酸銨沉淀。PO43-+12MoO42-+24H+=(NH4)3PO4·12MoO3·12H2O↓(NH4)3PO4·12MoO3+H+還原劑→(MoO2·4MoO3)2·H3PO4(鉬藍(lán)）線性范圍0.03-0.24mg/L(一)磷鉬藍(lán)分光光度法(二)磷鉬藍(lán)萃取分光光度法原理酸性介質(zhì)中，活性磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬黃，用抗壞血酸還原為磷鉬藍(lán)，用醇類(lèi)（正己醇）有機(jī)溶劑萃取，于700nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法(二)磷鉬藍(lán)萃取分光光度法（三）總磷------過(guò)硫酸鉀氧化法原理水中總磷包括溶解和不溶解的各種形式磷酸鹽和含磷有機(jī)物。先消化使含磷有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶的磷酸鹽，并使偏磷酸鹽和焦磷酸鹽轉(zhuǎn)化成正磷酸鹽。以鉬酸銨法測(cè)定，以每升水樣含磷毫克數(shù)計(jì)量。水中總磷和磷酸鹽，常用釩酸銨（亦稱(chēng)釩黃法）和鉬酸銨（亦稱(chēng)鉬藍(lán)法）來(lái)測(cè)定。釩黃法比較簡(jiǎn)便快速，但靈敏度低；鉬藍(lán)法靈敏度高，但有機(jī)物嚴(yán)重污染的水樣有干擾，要消化作總磷的測(cè)定。（三）總磷------過(guò)硫酸鉀氧化法三、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧。

影響因素大氣壓力下降、水溫升高、含鹽量增加，都會(huì)導(dǎo)致溶解氧含量降低。測(cè)定水中溶解氧的方法碘量法（仲裁法）氧電極法三、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧。（一）碘量法原理海水中溶解氧與氯化錳和氫氧化鈉反應(yīng)，生產(chǎn)高價(jià)錳棕色沉淀。加硫酸溶解后，在碘離子存在下釋放出與溶解氧含量相當(dāng)?shù)挠坞x碘，然后用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，換算成溶解氧含量。（一）碘量法圖4.40極譜型氧電極的

結(jié)構(gòu)示意圖（二）氧電極法極譜型（Polarography）：電極中，陰極：黃金（Au）環(huán)或鉑（Pt）金環(huán)；陽(yáng)極：銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）；電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。極化電壓：0.5-1.5伏圖4.40極譜型氧電極的

結(jié)構(gòu)示意圖（二）氧電極法極第五節(jié)有機(jī)化合物的測(cè)定分析對(duì)象化學(xué)需氧量(COD)生化需氧量（BOD）總有機(jī)碳（TOC）石油類(lèi)第五節(jié)有機(jī)化合物的測(cè)定分析對(duì)象（一）化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量COD(ChemicalOxygenDemand)是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。指在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示。圖4.41氧化回流裝置示意圖原理在堿性條件下，用已知量且過(guò)量的高錳酸鉀氧化海水中的需氧物質(zhì)。然后在硫酸酸性條件下，用碘化鉀還原過(guò)量的高錳酸鉀及二氧化錳，所生成的游離碘用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。（一）化學(xué)需氧量(COD)圖4.41氧化回流裝置示意

（二）生化需氧量(BOD)

（Biochemicaloxygendemand）生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗的溶解氧量。一定量水體中有機(jī)物在微生物降解的生化過(guò)程中，在一定時(shí)間內(nèi)用碘量法分別測(cè)定培養(yǎng)前、后水體中溶解氧含量的差，以mg/L表示。BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)測(cè)定方法五天培養(yǎng)法（二）生化需氧量(BOD)（Biochemicalox

（三）總有機(jī)碳（TOC）有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映水體中有機(jī)物的總量。

目前廣泛應(yīng)用的測(cè)定TOC的方法是燃燒氧化-非色

散紅外吸收法。圖4.42TOC（差減法）分析儀流程示意圖（三）總有機(jī)碳（TOC）目前廣泛應(yīng)用的測(cè)定TOC的方法

（四）油類(lèi)油類(lèi)化合物漂浮在水體表面，影響空氣與水體界面間的氧交換；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化。測(cè)定水中石油類(lèi)物質(zhì)的方法熒光分光光度法（仲裁法）紫外分光光度法重量法----污染嚴(yán)重的海水（四）油類(lèi)1.熒光分光光度法原理海水中油類(lèi)的芳烴組分用石油醚萃取后，在熒光分光光度計(jì)上，以310nm為激發(fā)波長(zhǎng)，測(cè)定360nm發(fā)射波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度，其相對(duì)熒光強(qiáng)度與石油醚中芳烴的濃度成正比。定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法線性范圍1-5mg/L1.熒光分光光度法2.紫外分光光度法原理水體中油類(lèi)的芳烴組分，在紫外光區(qū)有特

征吸收，其吸收強(qiáng)度與芳烴含量成正比。

水樣經(jīng)正己烷萃取后，以油標(biāo)準(zhǔn)做參比。

檢測(cè)波長(zhǎng)（225nm）.

定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法

線性范圍5-25mg/L3.重量法----適用于污染嚴(yán)重的海水原理用正己烷萃取水樣中的油類(lèi)組分，整除正己烷，

稱(chēng)重。2.紫外分光光度法

第五章沉積物分析金屬化合物的測(cè)定有機(jī)化合物的測(cè)定

1、脫水陰涼、通風(fēng)處自然風(fēng)干適用穩(wěn)定的待測(cè)組分離心分離適用易揮發(fā)和易發(fā)生變化的待測(cè)組分真空冷凍干燥適用各種樣品無(wú)水硫酸鈉脫水適用含油類(lèi)等有機(jī)物樣品注意：不能直接曝曬和高溫烘干第一節(jié)沉積物樣品的預(yù)處理1、脫水第一節(jié)沉積物樣品的預(yù)處理注意：測(cè)金屬元素尼龍材質(zhì)網(wǎng)篩測(cè)有機(jī)物銅材質(zhì)網(wǎng)篩測(cè)汞、砷等易揮發(fā)元素測(cè)低價(jià)鐵、硫化物等

用玻璃棒壓散粉碎，且僅通過(guò)0.177mm篩孔。2、篩分脫水樣品用玻璃棒壓散粉碎過(guò)0.84mm（20目）篩四分法縮分（10-20g）瑪瑙研缽或碎樣機(jī)研磨過(guò)0.177mm-0.074mm（80-200目）篩棕色廣口瓶貼標(biāo)簽冷凍保存?zhèn)溆米⒁猓?、篩分脫水樣品用玻璃棒壓散粉碎過(guò)0.84mm（20目3、分解和浸取

隨監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不同而異，常用的分解方法有以下幾種：

硝酸（或王水）－氫氟酸－高氯酸分解法：也稱(chēng)全量分解法，適用于測(cè)定底質(zhì)中元素含量水平及隨時(shí)間變化和空間分布的樣品分解。硝酸分解法：可溶解出由于水解和懸浮物吸附而沉淀的大部分重金屬，適用于了解受污染的狀況。水浸取法：適用于了解底質(zhì)中重金屬向水體釋放情況的樣品分解。有機(jī)溶劑提取法：該方法用于處理測(cè)定有機(jī)污染組分的沉積物樣品，如測(cè)定666、DDT等。3、分解和浸取隨監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不同而異，常用的分解

第二節(jié)沉積物中金屬化合物的測(cè)定監(jiān)測(cè)對(duì)象汞、銅、鉛、鎘、鋅、鉻、砷和硒第二節(jié)沉積物中金屬化合物的測(cè)定（一）總汞分析方法原子熒光法

冷原子吸收光譜法

樣品用硝酸-過(guò)氧化氫加熱消化，離子態(tài)汞經(jīng)氧化亞錫還原成汞蒸汽，隨載

氣進(jìn)入吸收池，在253.7nm處測(cè)定吸收

值。樣品在硝酸-鹽酸體系中，置于沸水浴中消化，汞以離子態(tài)全量進(jìn)入溶液。以硼氫化鉀為還原劑，使離子態(tài)汞轉(zhuǎn)變?yōu)楣羝?。（一）總汞樣品在硝?鹽酸體系中，置于沸水浴中消化，汞以離子（二）銅、鉛、鎘分析方法1.無(wú)火焰原子吸收分光光度法（連續(xù)測(cè)定銅、鉛、鎘）2.火焰原子吸收分光光度法（連續(xù)測(cè)定銅、鉛、鎘）（三）鋅火焰原子吸收分光光度法樣品經(jīng)硝酸-高氯酸消化后，

在213.8nm處測(cè)其吸收值沉積物樣品用硝酸-高氯酸消化后，在稀硝酸介質(zhì)中分別測(cè)銅（324.7nm）、鉛（283.3nm）、鎘（228.8nm）的吸光度。（二）銅、鉛、鎘沉積物樣品用硝酸-高氯酸消化后，在稀硝酸介質(zhì)（四）鉻分析方法1.無(wú)火焰原子吸收分光光度法2.二苯碳酰二肼分光光度法

沉積物經(jīng)硝酸-高氯酸消化，鉻轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)鉻離子，用硝酸鎂作基體改進(jìn)劑，在357.9nm波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度。沉積物經(jīng)硝酸-高氯酸消化，濾去殘?jiān)?，用高錳酸鉀將三價(jià)鉻全部氧化成六鉀，在尿素存在下，用亞硝酸鈉還原過(guò)量的高錳酸鉀。在酸性介質(zhì)中，六價(jià)鉻離子與二苯碳酰二肼生成紫紅色絡(luò)合物，于540nm處測(cè)其吸光度。（四）鉻沉積物經(jīng)硝酸-高氯酸消化，鉻轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)鉻離子，用硝（五）砷分析方法1原子熒光法（仲裁法）

沉積物在酸性介質(zhì)中消化