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

保存劑作

用適

用

范

圍HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生長防止金屬沉淀抑制微生物生長，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物水樣（CODTOC、油和油脂）、胺類氰化物、有機酸、酚類第四節(jié)水樣的預處理目的：得到欲測組分適于測定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系原因：

組成復雜，污染組分含量低，存在形態(tài)各異

一、水樣的消解適用：測定含有機物水樣中的無機元素目的：破壞有機物，溶解懸浮性固體，將各種價態(tài)的欲測元素氧化成單一高價態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于別離的無機化合物。要求：消解后的水樣應清澈、透明、無沉淀

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：混勻水樣――參加濃硝酸――加熱煮沸――蒸發(fā)〔試液應清澈透明，呈淺色或無色〕――稍冷后加2％HNO3(或HCl)，溶解可溶鹽。假設有沉淀，應過濾。2．硝酸—高氯酸消解法可消解含難氧化有機物的水樣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定時消除Fe3＋等離子的干擾

5．硫酸—高錳酸鉀消解法常用于消解測定汞的水樣。

6．多元消解方法提高消解效果

7．堿分解法當用酸體系消解水樣造成易揮發(fā)組分損失時

(二)干灰化法

〔高溫分解法〕處理過程：水樣于水浴上蒸干－－450-550℃灼燒(分解有機物)－－冷卻－－用適量2％HNO3(或HCl)溶解樣品灰分－－過濾－－濾液定容后供測定不適用于處理測定易揮發(fā)組分的水樣?！惨弧硴]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

常壓蒸餾減壓蒸餾分餾法蒸餾法如：用分光光度法測定水中的硫化物時，先加磷酸生成硫化氫，再用氮氣載入乙酸鋅—乙酸鈉溶液吸收，實現(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)在有機溶液中分配比的不同,選擇性地轉(zhuǎn)移到有機溶液進行物質(zhì)的別離或富集的過程。在濕法冶金中,常用于從水溶液提取有價金屬或作為溶液凈化的一種手段。因為接觸的水溶液和有機溶液兩相都是液相,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＝有機相中被萃取物濃度水相中被萃取物濃度

K值大時，那么容易進入有機相，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－－實際并非如此分配比——組分A在有機相中各種存在形式的總濃度

D＝∑[A]有機相∑[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平衡時的實際分配情況，具有較大的實用價值。萃取率E（％）＝有機相中被萃取物的量水相和有機相中被萃取物的總量D和E的關(guān)系E（％）＝100DD＋V水V有機

當水相和有機相的體積相同時：D＝∞時，E＝100％，一次即可萃取完全；D＝l00時，E＝99％，一次萃取不完全，需要萃取幾次；D＝1時，E＝50％，要萃取完全相當困難。D＝10時，E＝90％，需連續(xù)萃取才趨于完全；無機物的萃?。?/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、易溶于有機溶劑的物質(zhì)。有機物質(zhì)的萃?。?/p>

有機溶劑萃取分散在水相中的有機污染物質(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合物萃取體系協(xié)同萃取體系－－應用較多2、固相萃取法〔SolidPhaseExtraction，SPE〕萃取劑——固相，含C18或C8、腈基、氨基等基團的特殊填料原理：水樣中欲測組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強弱不同，使它們彼此別離。欲測組分吸附于萃取劑，后用洗脫液淋洗下來。(三)吸附法按吸附機理：物理吸附——范德華引力化學吸附——發(fā)生了化學反響

(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行的的一種可逆性化學反響，當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時，便會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離子回溶液中。離子交換劑：

無機離子交換劑、有機離子交換劑〔多用〕

(五)共沉淀法選擇性較高、沉淀較純潔、通過灼燒可除去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、用有機共沉淀劑進行共沉淀別離(六〕其他富集別離預處理方法色譜：又稱色層法或?qū)游龇ǎ且环N物理化學分析方法，它利用不同溶質(zhì)〔樣品〕與固定相和流動相之間的作用力〔分配、吸附、離子交換等〕的差異，當兩相做相對移動時，各溶質(zhì)在兩相間進行屢次平衡，使各溶質(zhì)到達相互別離。環(huán)境監(jiān)測

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

2.5物理性質(zhì)的測定

1〕熟練掌握水體各項物理指標：

2〕水溫、色度、臭和味道、殘渣、電導率、濁度、透明度、礦化度、氧化復原電位等的檢驗方法原理、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、化學和生物化學反響速度及鹽度、pH值等。

應在現(xiàn)場測量測定方法:常用的測量儀器有水溫計、顛倒溫度計和熱敏電阻溫度計〔一〕水溫計法本卷須知：1、放入水中3min,2、同時測氣溫、水的pH值，3、工業(yè)廢水屢次讀數(shù)測溫范圍通常為-6oc——41oc，最小分度為0.2。測溫時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愁嵉箿囟扔嫹ǎ簻y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。測量時，將其沉入預定深度水層，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)表進行校正2.臭和味水中的臭和味主要來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。測定方法〔1〕定性描述法〔2〕臭閾值〔稀釋倍數(shù)〕法

嗅：這種檢驗方法的要點是：取lOOmL水樣于250mL錐形瓶中，檢驗人員依靠自己的嗅覺，分別在20℃和煮沸稍冷后聞其臭，用適當?shù)脑~語描述其臭特征，并按表劃分的等級報告臭強度。2-15臭強度等級味：只有清潔的水或已經(jīng)確認經(jīng)口接觸對人體健康無害的水樣才能進行味的檢驗。檢驗方法：分別取20℃和煮沸冷卻后的水樣放入口中，嘗其味道，用適當詞語〔酸、甜、咸、苦、澀等〕描述，并參照表2-15記錄味的強度。定性描述法表2-15臭強度等級臭閾值法(odorthresholdquantitymethod)要點:用水樣和無臭水在錐形瓶中配制水樣稀釋系列(稀釋倍數(shù)不要讓檢驗人員知道)，在水浴上加熱至60±1℃；檢驗人員取出錐形瓶，振蕩2－3次，去塞，聞其臭氣，與無臭水比較，確定剛好聞出臭氣的稀釋樣，計算臭閾值。臭閾值=[水樣體積＋無臭水體積]/水樣體積3.色度1、測定意義〔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〕應測“真色〞2、測定方法〔1〕鉑鈷標準比色法——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〕、鉑鈷標準比色法本方法是用氯鉑酸鉀〔重鉻酸鉀〕與氯化鉆〔硫酸鈷〕配成標準色列，再與水樣進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光線透過時所發(fā)生的阻礙程度。適用于天然水和飲用水的測定1濁度＝1mgSiO2/1L蒸餾水的濁度二、測定方法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)配制的系列濁度標準溶液進行比較，來確定水樣的濁度。2．測定要點(1)用通過0.1mm篩孔(150目)，并經(jīng)烘干的硅藻土和蒸餾水配制濁度標準貯備液。(2)視水樣濁度上下，用濁度標準貯備液和具塞比色管或具塞無色玻璃瓶配制系列濁度標準溶液。(3)取與系列濁度標準溶液等體積的搖勻水樣或稀釋水樣，與系列濁度標準溶液比較，視覺效果相近的標準液，即為水樣的濁度。如用稀釋水樣，測得濁度應再乘以稀釋倍數(shù)。分光光度法濁度儀法

濁度儀是通過測量水樣對一定波長光的透射或散射強度而實現(xiàn)濁度測定的專用儀器，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/透過光通量

=K×Td/Tp

K：比例常數(shù)Tp—透過光通量Td—散射光通量實例甜蜜素(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。測量溶液的濁度，代入標準曲線后，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、測定方法：1.鉛字法2.塞氏盤法3.十字法(1)、鉛字法該方法用透明度計測定。透明度計是一種長33cm，內(nèi)徑2.5cm，并具有刻度的無色玻璃圓筒，筒底有一磨光玻璃片和放水側(cè)管。測定時，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準鉛字印刷符號，那么筒中水柱高度(以cm計)即為被測水樣的透明度，讀數(shù)估計至0.5cm。水位超過30cm時為透明水樣。受檢驗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，應取屢次或數(shù)人測定結(jié)果的平均值。(2)、塞氏盤法這是一種現(xiàn)場測定透明度的方法。塞氏盤為直徑200mm黑白各半的圓盤，中心穿一帶鉛錘的鉛絲，將其沉入水中，以剛好看不到盤面的白色時的水深(cm)表示透明度。(3)、十字法在內(nèi)徑為30mm，長為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黑色十字和四個直徑為1mm的黑點，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，而看不到黑點為止。大于1m算透明。6.殘渣〔水中固體〕一、定義：水蒸發(fā)后，剩余物質(zhì)稱為殘渣二、分類：1、總殘渣〔總固體〕2、過濾性殘渣〔溶解固體〕3、非過濾性殘渣〔懸浮固體〕三、相關(guān)因素1、蒸發(fā)溫度2、蒸發(fā)時間包括：不溶于水的泥砂、各種污染物、微生物及難溶無機物等。常用濾器：濾紙、濾膜、石棉坩鍋。報告結(jié)果時應注明?？倸堅娇偛豢蔀V殘渣＋總可濾殘渣殘渣〔水中固體〕四、測定方法烘干溫度總殘渣（總固體）103—105℃，直接水浴上蒸干，烘干可過濾性殘渣（溶解固體）103—105℃，過濾后水樣，水浴上蒸干，烘干不可濾殘渣（懸浮固體）103—105℃，不可過濾的殘渣，烘干7.礦化度一、測定意義：用于評價水中的總含鹽量，是農(nóng)田灌溉用水適用性評價的主要指標之一。該指標一般只用于天然水。二、測定方法重量法、電導法、陰陽離子加和法、離子交換法、比重法等，其中重量法是比較通用的方法。測定原理是取適量經(jīng)過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，加過氧化氫除去有機物并蒸干，移至105-110℃的烘箱中烘至恒重，計算出礦化度〔mg/l〕。8