環(huán)境監(jiān)測(cè)-第二章 水和廢水監(jiān)測(cè)(2.4-2.5)

保存劑作

用適

用

范

圍HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生長(zhǎng)防止金屬沉淀抑制微生物生長(zhǎng)，與堿作用防止化合物的揮發(fā)各種形式的氮和磷多種金屬含有機(jī)物水樣（CODTOC、油和油脂）、胺類氰化物、有機(jī)酸、酚類第四節(jié)水樣的預(yù)處理目的：得到欲測(cè)組分適于測(cè)定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系原因：

組成復(fù)雜，污染組分含量低，存在形態(tài)各異

一、水樣的消解適用：測(cè)定含有機(jī)物水樣中的無(wú)機(jī)元素目的：破壞有機(jī)物，溶解懸浮性固體，將各種價(jià)態(tài)的欲測(cè)元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于別離的無(wú)機(jī)化合物。要求：消解后的水樣應(yīng)清澈、透明、無(wú)沉淀

5.HNO3-KMnO46.多元消解法

(一)濕式消解法

1．硝酸消解法適用：較清潔的水樣方法要點(diǎn)：混勻水樣――參加濃硝酸――加熱煮沸――蒸發(fā)〔試液應(yīng)清澈透明，呈淺色或無(wú)色〕――稍冷后加2％HNO3(或HCl)，溶解可溶鹽。假設(shè)有沉淀，應(yīng)過(guò)濾。2．硝酸—高氯酸消解法可消解含難氧化有機(jī)物的水樣3．硝酸—硫酸消解法

提高消解溫度和消解效果不適用于處理測(cè)定易生成難溶硫酸鹽組分的水樣。

4．硫酸—磷酸消解法有利于測(cè)定時(shí)消除Fe3＋等離子的干擾

5．硫酸—高錳酸鉀消解法常用于消解測(cè)定汞的水樣。

6．多元消解方法提高消解效果

7．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)

(二)干灰化法

〔高溫分解法〕處理過(guò)程：水樣于水浴上蒸干－－450-550℃灼燒(分解有機(jī)物)－－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)定不適用于處理測(cè)定易揮發(fā)組分的水樣。〔一〕揮發(fā)、蒸發(fā)與蒸餾法〔二〕萃取法〔三〕吸附法〔四〕離子交換法〔五〕共沉淀法(六〕其他富集別離預(yù)處理方法〔一〕揮發(fā)〔氣提〕、蒸發(fā)〔頂空〕與蒸餾法

(volatilize,evaporatingandstilling)蒸餾法各污染組分具有不同沸點(diǎn)

常壓蒸餾減壓蒸餾分餾法蒸餾法如：用分光光度法測(cè)定水中的硫化物時(shí)，先加磷酸生成硫化氫，再用氮?dú)廨d入乙酸鋅—乙酸鈉溶液吸收，實(shí)現(xiàn)別離.揮發(fā)酚、氰化物蒸餾裝置氟化物水蒸汽蒸餾裝置〔二〕萃取法1、溶劑萃取法(液一液萃取)〔solventextractionmethod〕：利用水溶液中的某些物質(zhì)在有機(jī)溶液中分配比的不同,選擇性地轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶液進(jìn)行物質(zhì)的別離或富集的過(guò)程。在濕法冶金中,常用于從水溶液提取有價(jià)金屬或作為溶液凈化的一種手段。因?yàn)榻佑|的水溶液和有機(jī)溶液兩相都是液相,因而也常把溶劑萃取稱為液-液萃取。(二)萃取法基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同K＝有機(jī)相中被萃取物濃度水相中被萃取物濃度

K值大時(shí)，那么容易進(jìn)入有機(jī)相，而K值很小的組分仍留在溶液中。1．溶劑萃取法條件：欲別離組分在兩相中的存在形式相同－－實(shí)際并非如此分配比——組分A在有機(jī)相中各種存在形式的總濃度

D＝∑[A]有機(jī)相∑[A]水相——組分A在水相中各種存在形式的總濃度反映萃取體系到達(dá)平衡時(shí)的實(shí)際分配情況，具有較大的實(shí)用價(jià)值。萃取率E（％）＝有機(jī)相中被萃取物的量水相和有機(jī)相中被萃取物的總量D和E的關(guān)系E（％）＝100DD＋V水V有機(jī)

當(dāng)水相和有機(jī)相的體積相同時(shí)：D＝∞時(shí)，E＝100％，一次即可萃取完全；D＝l00時(shí)，E＝99％，一次萃取不完全，需要萃取幾次；D＝1時(shí)，E＝50％，要萃取完全相當(dāng)困難。D＝10時(shí)，E＝90％，需連續(xù)萃取才趨于完全；無(wú)機(jī)物的萃?。?/p>

先參加一種試劑，使其與水相中的離子態(tài)組分相結(jié)合，生成一種不帶電、易溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)的萃?。?/p>

有機(jī)溶劑萃取分散在水相中的有機(jī)污染物質(zhì)(富集)萃取體系:螯合物萃取體系離子締合物萃取體系三元絡(luò)合物萃取體系協(xié)同萃取體系－－應(yīng)用較多2、固相萃取法〔SolidPhaseExtraction，SPE〕萃取劑——固相，含C18或C8、腈基、氨基等基團(tuán)的特殊填料原理：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，使它們彼此別離。欲測(cè)組分吸附于萃取劑，后用洗脫液淋洗下來(lái)。(三)吸附法按吸附機(jī)理：物理吸附——范德華引力化學(xué)吸附——發(fā)生了化學(xué)反響

(四)離子交換法離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反響進(jìn)行別離離子交換法(ionexchangeprocess)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反響，當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時(shí)，便會(huì)被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價(jià)離子回溶液中。離子交換劑：

無(wú)機(jī)離子交換劑、有機(jī)離子交換劑〔多用〕

(五)共沉淀法選擇性較高、沉淀較純潔、通過(guò)灼燒可除去A、利用吸附作用的共沉淀別離B、利用生成混晶的共沉淀別離C、用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀別離(六〕其他富集別離預(yù)處理方法色譜：又稱色層法或?qū)游龇?，是一種物理化學(xué)分析方法，它利用不同溶質(zhì)〔樣品〕與固定相和流動(dòng)相之間的作用力〔分配、吸附、離子交換等〕的差異，當(dāng)兩相做相對(duì)移動(dòng)時(shí)，各溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行屢次平衡，使各溶質(zhì)到達(dá)相互別離。環(huán)境監(jiān)測(cè)

EnvironmentalMonitoring第2章水與廢水監(jiān)測(cè)(5)第2章目錄2.1水質(zhì)污染與監(jiān)測(cè)2.2水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制訂2.3水樣的采集和保存2.4水樣的預(yù)處理2.5物理性質(zhì)的檢驗(yàn)2.6金屬化合物的測(cè)定2.7非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定2.8有機(jī)污染物的測(cè)定2.9底質(zhì)監(jiān)測(cè)2.10活性污泥性質(zhì)的監(jiān)測(cè)

2.5物理性質(zhì)的測(cè)定

1〕熟練掌握水體各項(xiàng)物理指標(biāo)：

2〕水溫、色度、臭和味道、殘?jiān)?、電?dǎo)率、濁度、透明度、礦化度、氧化復(fù)原電位等的檢驗(yàn)方法原理、適用情況和本卷須知。本節(jié)要求：1.水溫地下水〔比較穩(wěn)定〕——常為8～12℃地上水變化較大——0～30℃影響：溶解性氣體的溶解度、水生生物和微生物活動(dòng)、化學(xué)和生物化學(xué)反響速度及鹽度、pH值等。

應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量測(cè)定方法:常用的測(cè)量?jī)x器有水溫計(jì)、顛倒溫度計(jì)和熱敏電阻溫度計(jì)〔一〕水溫計(jì)法本卷須知：1、放入水中3min,2、同時(shí)測(cè)氣溫、水的pH值，3、工業(yè)廢水屢次讀數(shù)測(cè)溫范圍通常為-6oc——41oc，最小分度為0.2。測(cè)溫時(shí)將其插入一定深度的水中，放置5min后，迅速提出水面并讀數(shù)?！捕愁嵉箿囟扔?jì)法：測(cè)深層水溫一般裝在采水器上使用。它由主溫表和輔溫表構(gòu)成。測(cè)量時(shí)，將其沉入預(yù)定深度水層，感溫7min，提出水面后立即讀數(shù)，并根據(jù)主、輔溫度表的讀數(shù)，用海洋常數(shù)表進(jìn)行校正2.臭和味水中的臭和味主要來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水中污染物、天然物質(zhì)的分解或與之有關(guān)的微生物活動(dòng)。測(cè)定方法〔1〕定性描述法〔2〕臭閾值〔稀釋倍數(shù)〕法

嗅：這種檢驗(yàn)方法的要點(diǎn)是：取lOOmL水樣于250mL錐形瓶中，檢驗(yàn)人員依靠自己的嗅覺(jué)，分別在20℃和煮沸稍冷后聞其臭，用適當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)描述其臭特征，并按表劃分的等級(jí)報(bào)告臭強(qiáng)度。2-15臭強(qiáng)度等級(jí)味：只有清潔的水或已經(jīng)確認(rèn)經(jīng)口接觸對(duì)人體健康無(wú)害的水樣才能進(jìn)行味的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：分別取20℃和煮沸冷卻后的水樣放入口中，嘗其味道，用適當(dāng)詞語(yǔ)〔酸、甜、咸、苦、澀等〕描述，并參照表2-15記錄味的強(qiáng)度。定性描述法表2-15臭強(qiáng)度等級(jí)臭閾值法(odorthresholdquantitymethod)要點(diǎn):用水樣和無(wú)臭水在錐形瓶中配制水樣稀釋系列(稀釋倍數(shù)不要讓檢驗(yàn)人員知道)，在水浴上加熱至60±1℃；檢驗(yàn)人員取出錐形瓶，振蕩2－3次，去塞，聞其臭氣，與無(wú)臭水比較，確定剛好聞出臭氣的稀釋樣，計(jì)算臭閾值。臭閾值=[水樣體積＋無(wú)臭水體積]/水樣體積3.色度1、測(cè)定意義〔1〕顏色的分類表色——未除去懸浮物的顏色真色——除去懸浮物的顏色〔2〕應(yīng)測(cè)“真色〞2、測(cè)定方法〔1〕鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法——較清潔的、帶有黃色色調(diào)的天然水和飲用水〔2〕稀釋倍數(shù)法——污水〔3〕分光光度法〔1〕、鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法本方法是用氯鉑酸鉀〔重鉻酸鉀〕與氯化鉆〔硫酸鈷〕配成標(biāo)準(zhǔn)色列，再與水樣進(jìn)行目視比色確定水樣的色度。規(guī)定1毫克／升以氯鉑酸離子形式存在的鉑產(chǎn)生的顏色作為1度。4.濁度一、測(cè)定意義懸浮于水中的膠體顆粒產(chǎn)生的散射現(xiàn)象，以濁度表示水中懸浮物對(duì)光線透過(guò)時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。適用于天然水和飲用水的測(cè)定1濁度＝1mgSiO2/1L蒸餾水的濁度二、測(cè)定方法1、目視比色法〔黑底板上比色〕2、分光光度法〔680nm處〕3、濁度計(jì)法目視比濁法1．方法原理將水樣與用精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較，來(lái)確定水樣的濁度。2．測(cè)定要點(diǎn)(1)用通過(guò)0.1mm篩孔(150目)，并經(jīng)烘干的硅藻土和蒸餾水配制濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液。(2)視水樣濁度上下，用濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液和具塞比色管或具塞無(wú)色玻璃瓶配制系列濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液。(3)取與系列濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液等體積的搖勻水樣或稀釋水樣，與系列濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液比較，視覺(jué)效果相近的標(biāo)準(zhǔn)液，即為水樣的濁度。如用稀釋水樣，測(cè)得濁度應(yīng)再乘以稀釋倍數(shù)。分光光度法濁度儀法

濁度儀是通過(guò)測(cè)量水樣對(duì)一定波長(zhǎng)光的透射或散射強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)濁度測(cè)定的專用儀器，有透射光式濁度儀、散射光式濁度儀和透射光—散射光式濁度儀。濁度=K×散射光通量/透過(guò)光通量

=K×Td/Tp

K：比例常數(shù)Tp—透過(guò)光通量Td—散射光通量實(shí)例甜蜜素(環(huán)已基氨基磺酸鈉)------經(jīng)鹽酸酸化后與氯化鋇和亞硝酸鈉反響，生成一種環(huán)已基氨基硫酸鋇乳自色沉淀(也可稱為甜蜜素特性反響)，這種沉淀在溶液中沉降極其緩慢，而且即使沉入底部，搖晃后，溶液馬上可旱混濁狀態(tài)，穩(wěn)定性較好，而且混濁度與溶液中甜蜜素的含量成正比。測(cè)量溶液的濁度，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線后，可得樣品中甜蜜素的含量。5.透明度一、定義：透明度是指水樣的澄清程度，潔凈的水是透明的。二、測(cè)定方法：1.鉛字法2.塞氏盤(pán)法3.十字法(1)、鉛字法該方法用透明度計(jì)測(cè)定。透明度計(jì)是一種長(zhǎng)33cm，內(nèi)徑2.5cm，并具有刻度的無(wú)色玻璃圓筒，筒底有一磨光玻璃片和放水側(cè)管。測(cè)定時(shí)，將搖勻的水樣倒入筒內(nèi)，從筒口向下觀察，并緩慢由放水口放水，直至剛好能看清放在底部的標(biāo)準(zhǔn)鉛字印刷符號(hào)，那么筒中水柱高度(以cm計(jì))即為被測(cè)水樣的透明度，讀數(shù)估計(jì)至0.5cm。水位超過(guò)30cm時(shí)為透明水樣。受檢驗(yàn)人員的主觀影響較大，在保證照明等條件盡可能一致的情況下，應(yīng)取屢次或數(shù)人測(cè)定結(jié)果的平均值。(2)、塞氏盤(pán)法這是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定透明度的方法。塞氏盤(pán)為直徑200mm黑白各半的圓盤(pán)，中心穿一帶鉛錘的鉛絲，將其沉入水中，以剛好看不到盤(pán)面的白色時(shí)的水深(cm)表示透明度。(3)、十字法在內(nèi)徑為30mm，長(zhǎng)為0.5或1.0m，具刻度的玻璃筒底部放一白瓷片，上有寬度為1mm黑色十字和四個(gè)直徑為1mm的黑點(diǎn)，將混勻的水樣倒入筒內(nèi)，從筒下部徐徐放水，直至明顯看到十字，而看不到黑點(diǎn)為止。大于1m算透明。6.殘?jiān)菜泄腆w〕一、定義：水蒸發(fā)后，剩余物質(zhì)稱為殘?jiān)?、分類?、總殘?jiān)部偣腆w〕2、過(guò)濾性殘?jiān)踩芙夤腆w〕3、非過(guò)濾性殘?jiān)矐腋」腆w〕三、相關(guān)因素1、蒸發(fā)溫度2、蒸發(fā)時(shí)間包括：不溶于水的泥砂、各種污染物、微生物及難溶無(wú)機(jī)物等。常用濾器：濾紙、濾膜、石棉坩鍋。報(bào)告結(jié)果時(shí)應(yīng)注明。總殘?jiān)娇偛豢蔀V殘?jiān)偪蔀V殘?jiān)鼩堅(jiān)菜泄腆w〕四、測(cè)定方法烘干溫度總殘?jiān)偣腆w）103—105℃，直接水浴上蒸干，烘干可過(guò)濾性殘?jiān)ㄈ芙夤腆w）103—105℃，過(guò)濾后水樣，水浴上蒸干，烘干不可濾殘?jiān)☉腋」腆w）103—105℃，不可過(guò)濾的殘?jiān)娓?.礦化度一、測(cè)定意義：用于評(píng)價(jià)水中的總含鹽量，是農(nóng)田灌溉用水適用性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)之一。該指標(biāo)一般只用于天然水。二、測(cè)定方法重量法、電導(dǎo)法、陰陽(yáng)離子加和法、離子交換法、比重法等，其中重量法是比較通用的方法。測(cè)定原理是取適量經(jīng)過(guò)濾除去懸浮物及沉降物的水樣于已稱至恒重的蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干，加過(guò)氧化氫除去有機(jī)物并蒸干，移至105-110℃的烘箱中烘至恒重，計(jì)算出礦化度〔mg/l〕。8