水质监测分析方法.ppt

安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,1,第一章 水质监测分析方法一、重点与难点重点：各种监测指标的定义以及国家标准分析方法，数据处理方法。难点：实验过程中容易出现的问题和注意点。二、教学内容与要求1 化学需氧量（CODcr）（A）（1）熟悉CODcr的定义以及测COD意义。（2）掌握实验室测量方法的原理、硫酸根的催化作用、干扰及其消除、方法的适用范围、回流装置、试剂配制、操作步骤、计算以及误差分析。（3）掌握实验过程中容易出现的问题和注意点。2 高锰酸盐指数（A）（1）掌握酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法的适用范围、原理、试剂及仪器、分析步骤、计算以及方法的精密度。（2）掌握CODcr与CODMn的相关关系,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,2,3 氨氮（A）（1）熟悉氨氮的定义、性质、测量意义以及水体中氨的主要来源。（2）掌握样品的获取、保存和预处理方法。（3）实验室测量方法掌握纳氏试剂光度法和水杨酸次氯酸盐比色法两种方法。（4）熟悉合流制排水系统4 总氮（A）（1）熟悉碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法原理。（2）分析方法及步骤 掌握碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮的试剂和材料，所用仪器和设备，分析步骤。（3）掌握精密度与准确度的计算。（4）注意事项 了解测定中的干扰物质和玻璃器皿的清洗。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,3,5 总磷（A）（1）概述熟悉磷的定义检测总磷的意义。（2）样品的获取、保存和预处理 熟悉总磷样品的获取、保存和预处理方法。（3）过硫酸钾-钼蓝法掌握过硫酸钾消解原理、试剂、分析步骤、应用范围。钼蓝分光光度法的原理、干扰以及消除、方法的适用范围、仪器、试剂、步骤、注意事项。6总有机碳（TOC）（A）（1）熟悉总有机碳的定义和物理化学意义，熟悉燃烧氧化-非分散红外吸收法的适用范围。（2）测定方法熟悉差减法测定总有机碳和直接法测定总有机碳。（3）测量方法 掌握试剂配置、仪器及工作条件、操作步骤、校准曲线的绘制、方法精密度和准确度。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,4,7 铜（A）（1）熟悉铜的性质，以及含铜水样的保存与预处理。（2）二乙基二硫代氨基甲酸钠萃取光度法掌握二乙基二硫代氨基甲酸钠萃取光度法的适用范围、原理、试剂、仪器和测试步骤。（3）二甲基 1，10-菲啰啉分光光度法掌握二甲基 1，10-菲啰啉分光光度法的适用范围、原理、试剂、仪器和测试步骤。8 铬（A）（1）熟悉三价铬和六价铬的性质，以及含铬水样的采集与保存。（2）二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬 掌握方法的原理、试剂配置、反应条件、操作注意事项。（3）分光光度法测定总铬熟悉酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法的原理和注意事项。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,5,9 汞（A）（1）熟悉汞及其危害。（2）监测方法概述 了解测量贡的监测方法，水样的采集与保存。（3）冷原子吸收法熟悉 冷原子吸收法适用范围、原理、仪器、注意事项。（4）冷原子荧光法熟悉 冷原子荧光法适用范围、原理、仪器、注意事项。10 pH值（A）（1）熟悉pH值的定义及其测定意义。（2）测定方法 掌握测量pH值两种方法比色法和电位计法。（3）熟悉测量pH的电极系统（4）pH电位计熟悉pH电位计的型号及使用注意事项。（5）掌握测量时试剂的配置和测量中应注意的问题。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,6,11水质溶解氧的测定（A）（1）熟悉溶解氧的定义及测定意义。（2）碘量法掌握碘量法的适用范围，测量原理，所用试剂，仪器和实验步骤等。（3）电化学探头法掌握电化学探头法的适用范围，测量原理，所用试剂，仪器和实验步骤等。12浊度（A）（1）了解浊度的定义，测量方法及样品的采集与保存方法。（2）分光光度法掌握分光光度法的测量原理，干扰及其消除，方法的适用范围，仪器，试剂的配置，测量步骤，结果的计算和注意事项。（3）目视比浊法掌握目视比浊法的测量原理，所用试剂的配置，仪器，测量步骤和结果的计算。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,7,13电导率（A）（1）了解电导的定义及测量方法。（2）便携式电导率干法 掌握便携式电导率干法的原理，干扰及消除，所用试剂，仪器和测量方法和注意事项。（3）实验室电导率湿法 掌握电化学探头法的适用范围，测量原理，所用试剂，仪器和实验步骤等。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,8,三、学时与教学环节安排 课堂教学8学时。交待全部教学计划、内容和方法。对全部教学内容进行概述，对其中的重点和难点重点讲述。让学生心中有数。知道要达到的目标和掌握什么知识，提高什么技能。实验教学4学时，对其中的1-2个测量指标进行实验，以快速取得经验。合计12学时。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,9,1.1化学需氧量的定义以及测COD意义,CODcr的定义:化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，简称COD)，是指水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，结果折算成氧的量(以mg/L计)。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一，但只能反映能被氧化的有机污染，不能反映多环芳烃、PCB，二嗯英类等的污染状况。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,10,测COD的意义 水中的氧气含量不足，会使水中生物大量死亡。测量水中的溶解氧(DO)，是为了了解水中有多少氧存在。污染物进人水体会自行消解成最简单的结构，这一过程需消耗氧气来完成。若水中氧被消耗完，则水体发臭。化学耗氧量(COD)这个指标是为了了解水中的污染物将要消耗多少氧。这个指标从字面上讲，它不是问水体中的有机物是多少，也不是问有毒物是多少，只是问进人水体的污染物将要消耗多少氧。溶解氧的消失会破坏环境和生物群落的平衡并带来不良影响，从而引起水体恶化。,的定义以及测COD意义,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,11,实验室测量方法,1.1.2.1 COD的测量原理 在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁钱溶液回滴。根据硫酸亚铁馁的用量算出水中还原性物质消耗氧的量。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,12,实验室测量方法,硫酸根的催化作用 为了促使水中还原性物质充分氧化，需要加人硫酸银作催化剂，为使硫酸银分布均匀，常将其定量加人浓硫酸中，待其全部溶解后(约需2d)使用。可推断出硫酸银的催化机理为:有机物中含经基的化合物在强酸性介质中首先铬酸钾氧化竣酸。这时，生成的脂肪酸与硫酸银作用生成脂肪酸银，由于银原子的作用，使易断裂而生成二氧化碳和水，并进一步生成新的脂肪酸银，其碳原子要较前者少一个，循环重复，逐步使有机物全部氧化成二氧化碳和水。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,13,干扰及其消除加入硫酸汞的作用 酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加人硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不容易被氧化，毗吮不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，故在回流前向水样中加人硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高1000mg/L的样品应先作定量稀释，使含量降低至1000mg/L以下，再行测定。,实验室测量方法,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,14,方法的适用范围 用0.2 5 mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值，未经稀释水样的测定上限是700mg/L，用0.025mo1/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5 50mg/L的COD值，但低于lOmg/L时测量准确度较差。,实验室测量方法,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,15,实验室测量方法,回流装置 带250mL锥形瓶的全玻璃回流装置见图1-1(如取样量在30mL以上，采用500mL锥形瓶的全回流装置)。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,16,试剂配制(1)重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr07)=0.2500mo1/L,)称取预先在120 0C烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移人1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。(2)亚铁铵指示液 称取1.458g邻菲咯琳(C12 H8N2.H2O;1,10-phenanthroline),0.695g硫酸亚铁(FeSO4.7H20)溶于水中稀释100mL,贮于棕色瓶内。(3)硫酸亚铁按标准溶液(NH4)2FeS046H20-0.lmol/L称取39.5g硫酸亚铁溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。,实验室测量方法,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,17,1.1.2.7操作步骤 1)取20.OOmL混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.OOmL)置250mL磨口的回流锥形瓶中，准备加人10.OOmL重铬酸钾标准溶液及数粒洗净的玻璃珠或沸石，连接回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加人30mL硫酸一硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h(自开始沸腾时计时)。注:时于化学需氧童高的废水样，可先取上述操作作所需体积1/10的废水样和试剂，于15mmX 150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否变成绿色。如果溶液显绿色，再适当减少取样量，直到溶液不变绿色为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取皮水样童不得少于5mL，如果化学需氧量很高，则座水样应多次逐级稀释。,实验室测量方法,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,18,实验室测量方法,(2)废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0.4g硫酸汞加人回流锥形瓶中，再加20.OOmL废水(或适量废水稀释至20.OOmL)摇匀。以下操作同上。(3)冷却后，用90mL水从上部慢慢冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。(4)溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁按标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铁标准溶液的用量。(5)测定水样的同时，以20.OOmL重蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铁标准溶液的用量。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,19,实验室测量方法,计算式中C硫酸亚铁按标准溶液的溶液，mol/L;Vo滴定空白时硫酸亚铁标准溶液的用量，mol/L;V1滴定水样时硫酸亚铁标准溶液的用量，mol/L;V水样的体积，mL;8 1/2氧的摩尔质量，g/mol;允许误差和允许偏差 六个实验室分析COD为150mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液，实验室内相对标准偏差为4.300;实验室间相对标准偏差为5.3%,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,20,实验室测量方法,1.1.3容易出现的问题和注意点(1)使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg，如取用20.00mL水样，即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低，亦可少加硫酸汞，保持硫酸汞，氯离子=10:1。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。(2)水样取用体积可在10.00 50.00mL范围之间，但试剂用量及浓度需按表1-1进行相应调整，也可得到满意的结果。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,21,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,22,(3)对于化学需氧量小于50mg/L的水样，应改用0.0250mo1/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.0lmol/L硫酸亚铁按标准溶液。(4)水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应是加人量的1/54/5为宜。(5)用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时，由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODcr为1.1768，所以溶解0.42518邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6 H4 COOH)于重蒸馏水稀释至标线，使之成为500mg/L的CODcr标准溶液，用时新配。(6)CODcr的测定结果应保留三位有效数字。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,23,(7)每次实验时，应对硫酸亚铁铁标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其注意其浓度的变化。标定方法亦可采用如下操作:于空白试验滴定结束后的溶液中，准确加人10.00mL,0.2500mo1/L重铬酸钾溶液，混匀，然后用硫酸亚铁按标准溶液进行标定。(8)回流冷凝管不能用软质乳胶管，否则容易老化、变形、(9)用手摸冷却水时不能有温感，否则测定结果偏低。(10)滴定时不能激烈摇动锥形瓶，瓶内试液不能溅出水花，冷却水不通畅。否则影响测定结果。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,24,1.2高锰酸盐指数,高锰酸盐指数(CODMn)，是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机物染物和还原性无机物质污染程度的综合指标。我国规定了环境水质的高锰酸盐指数的标准。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,25,1.2高锰酸盐指数,高锰酸盐指数，亦被称为化学需氧量的高锰酸钾法。由于在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化，并不是理论上的需氧量，也不是反映水体中总有机物含量的尺度。因此，用高锰酸盐指数这一术语作为水质的一项指标，以有别于重铬酸钾法的化学需氧量(应用于工业废水)，更符合于客观实际。为了避免Cr(VI)的二次污染，日本、德国等也用高锰酸盐作为氧化剂测定废水中的化学需氧量，但其相应的排放标准也偏严。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,26,1.2.1酸性高锰酸盐指数,1.2.1.1适用范围 酸性法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样。当水样的高锰酸盐指数值超过l0mg/L时，则酌情分取少量试样，并用水稀释后再行测定。原理 水样加人硫酸使呈酸性后，加人一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加人过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数值。显然，高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。因此，测定时必须严格遵守操作规定，使结果具可比性。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,27,1.2.1高锰酸盐指数试剂及仪器,(1)试剂 高锰酸钾贮备液(1/5KMn04=0.lmol/L)称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，在暗处放置过夜，用G3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。使用前用0.1000mo1/L的草酸钠标准贮备液标定，求得实际浓度。高锰酸钾使用液(1/5KMn04=0.0lmol/L)吸取一定量的上述高锰酸钾溶液，用水稀释至1000mL，并调节至0.0lmol/L准确浓度，贮于棕色瓶中。使用当天应进行标定。(1-3)硫酸配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。草酸钠标准贮备液(1/2Na2C2O4-0.1000mo1/L)称取0.6705g在105一1100C烘干1h并冷却的优级纯草酸钠溶于水，移人100mL容量瓶中，用水稀释至标线。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,28,高锰酸盐指数,草酸钠标准使用液(1/2Na2 C2O4=0.0l00mo1/L)吸取10.00mL上述草酸钠溶液并移人100mL容量瓶中，用水稀释至标线。(2)仪器:沸水浴装置;250mL锥形瓶;50mL酸式滴定管;定时钟。1.2.1.4分析步骤(1)分取100mL混匀水样(如高锰酸盐指数高于l0mg/I_，则酌情少取，并用水稀释于100mL)于250mL锥形瓶中。(2)加人5mL(1+3)硫酸，混匀。(3)加人10.00mL 0.0lmol/L高锰酸钾溶液，摇匀，立即放人沸水浴中加热30min(从水浴重新沸腾起计时)。沸水浴液面高于反应溶液的液面。(4)取下锥形瓶，趁热加人10.00mL 0.0lmol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用0.0lmol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,29,1.2.1高锰酸盐指数,(5)高锰酸钾溶液浓度的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至约70，准确加入10.00mL草酸钠标准溶液(0.0l00mo1/L)，再用0.0lmol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数(K)。式中V高锰酸钾溶液消耗量，mol.若水样经稀释时，应同时另取100mL水，同水样操作步骤进行空白试验。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,30,计算(1)水样不经稀释高锰酸盐指数式中V1滴定水样时，高锰酸钾溶液的消耗量，mol;K校正系数;M一草酸钠溶液浓度，mol/L;8 1/2氧(O)摩尔质量。,1.2.1高锰酸盐指数,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,31,1.2.1高锰酸盐指数,(2)水样经稀释高锰酸盐指数(O2，mg/L)式中V0空白试验中高锰酸钾溶液消耗量，V2分取水样量，mL;C稀释的水样中含水的比值，例如10.0mL水样，加90mL水稀释至 100mL，则C=0.900mL;,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,32,碱性高锰酸钾法,当水样中Cl-离子浓度高于300mg/L时，应采用碱性法。1.2.2.1原理 在碱性溶液中，加一定量高锰酸钾溶液于水样中，加热一定时间以氧化水中的还原性无机物和部分有机物。加酸酸化后，用草酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾并加人过量，再以高锰酸钾溶液滴定至微红色。试剂与仪器,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,33,碱性高锰酸钾法,(1)试剂 高锰酸钾贮备液(1/5KMn04=0.lmol/L)称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，在暗处放置过夜，用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。使用前用0.1000mo1/L的草酸钠标准贮备液标定，求得实际浓度。高锰酸钾使用液(1/5KMn04=0.0lmol/L)吸取一定量的上述高锰酸钾溶液，用水稀释至1000mL，并调节0.0lmol/L准确浓度，贮于棕色瓶中。使用当天应进行标定。(1+3)硫酸配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。草酸钠标准贮备液(1/2Na2C204=0.1000mo1/L)称取0.6705g在105 110烘干1h并冷却的优级纯草酸钠溶于水，移人100mL容量瓶中，用水稀释至标线。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,34,碱性高锰酸钾法,草酸钠标准使用液(1/2Na2C204=0.0l00mo1/L)吸取钠溶液并移人100mL容量瓶中，用水稀释至标线。50%氢氧化钠溶液。(2)仪器 沸水浴装置;250mL锥形瓶;50mL酸式滴定管;定时钟。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,35,碱性高锰酸钾法,L 2.2.3步骤(1)分取100mL混匀水样(或酌情少取，用水稀释至100mL)于锥形瓶中，加入0.5mL 50%氢氧化钠溶液，加人10.00mL 0.00lmol/L高锰酸钾溶液。(2)将锥形瓶放人沸水浴中加热30min(从水浴重新沸腾起计时)，沸水浴的液面要高于反应液的液面。(3)取下锥形瓶，冷却至7080，加人(1+3)硫酸5mL并保证溶液呈酸性，加人0.0l00mo1/L草酸钠溶液10.00mL，摇匀。(4)迅速用0.0lmol/L高锰酸钾溶液回滴至溶液呈微红色为止。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,36,(5)高锰酸钾溶液浓度的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至约70C，准确加人10.00mL草酸钠标准溶液(0.0l00mo1/L)，再用0.0lmol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数(K)。式中V高锰酸钾溶液消耗量，mol.若水样经稀释时，应同时另取100mL水，同水样操作步骤进行空白试验。,碱性高锰酸钾法,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,37,碱性高锰酸钾法,计算(1)水样不经稀释高锰酸盐指数式中V,滴定水样时，高锰酸钾溶液的消耗量，mol;K校正系数;M一草酸钠溶液浓度，mol/L;8 1/2氧(O)摩尔质量。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,38,碱性高锰酸钾法,(2)水样经稀释高锰酸盐指数(O2，mg/L)式中Vo空白试验中高锰酸钾溶液消耗量，mL;V2分取水样量，mL;C稀释的水样中含水的比值，例如，10.0mL水样，加90mL水稀释至100mL，则C=0.90。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,39,1.2.3 CODcr与CODmn。的相关关系,从总的趋势来看，CODcr氧化率可达90%，而CODmn。的氧化率为50%左右，两者均未达完全化，因而都只是一个相对参考数据，从数据的准确性考虑的话，TOC和TOD更显其优越性，但这两种手段均必须借助昂贵仪器才行。CODcr:和CODMn。的方法比较如表1-2所示。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,40,1.2.3 CODcr与CODmn。的相关关系,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,41,1.2.3 CODcr与CODmn。的相关关系,CODcr和CODMn。是采用两种不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的。总的说来，CODcr，和CODMn。的相关关系难以找出明显规律。大量资料报道，CODcr:法应用广泛，适用于各种类型的废水，尤其是工业废水，CODMn法仅适用于测定地表水、饮用水和生活污水。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,42,氮氮的定义 所谓水溶液中的氨氮是以游离氨(或称非离子氨，NH3)或离子氨(NH4+)形态存在的氮。人们对水和废水中最关注的几种形态的氮是硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮。通过生物化学作用，它们是可以相互转化的。,1.3氨氮1.3.1概述,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,43,1.3氨氮1.3.1概述,1.3.1.2氮的一般性质 氨(Ammonia,NH3)相对分子质量为17.03，熔点一77.70C，沸点一33.350C,相对密度0.61。氨为无色有强烈刺激臭味的气体，易溶于水、乙醚和乙醇中。当氨溶于水时，其中一部分氨与水反应生成氨离子，一部分形成水合氨(非离子氨)，其化学成分平衡可用下列方程简化表示:上式中，NH3nH2 O(aq)表示与水松散结合的非离子化氨分子，以氢键结合的水分子至少多于3，为方便起见，溶解的非离子氨用NH3表示，离子氨用NH4+表示，总氨值指NH3和NH4+之总和。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,44,1.3氨氮1.3.1概述,1.3.1.3测氮氮的意义 鱼类对非离子氨比较敏感。为保护淡水水生物，水中非离子氨的浓度应低于0.02mg/L。人体如果吸人浓度140ppm(0.lmg/L)的氨气体时就感到有轻度刺激;吸人350ppm(0.25mg/L)时就有非常不愉快的感觉，但能忍耐1h。当浓度为200330ppm(0.150.25mg/L)时，只有12.5肠从肺部排出，吸人30min时就强烈地刺激眼睛、鼻腔，并进一步产生喷嚏、流涎、恶心、头痛、出汗、脸面充血、胸部痛、尿频等。浓度进一步加强时，就会腐蚀口腔及呼吸道的豁膜，并有咳嗽、呕吐、眩晕、窒息感、不安感、胃痛、闭尿、出汗等症状。在高浓度情况下有在37d后发生肺气肿而死亡者。由于声门水肿或支气管肺炎而死亡者不多，大多数在几天之后出现眼病。当眼睛与喷出的氨气直接接触时，有产生持续性角膜浑浊症及失明者。在更高浓度如2500ppm(1.75mg/L)以上者，有急性致死的危险。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,45,1.3氨氮1.3.1概述,1.3.1.4水体中氨的主要来源 在地面水和废水中天然地含有氨。氨以氮肥等形式施人耕地中，随地表径流进入地面水。作为含氮有机物的分解产物，是氨广泛存在于江河、湖海中的主要原因。但在地下水中它的浓度很低，因为它被吸附到土壤颗粒和勃土上，并且不容易从土壤中沥滤出来。氨的工业污染来源于肥料生产、硝酸、炼焦、硝化纤维、人造丝、合成橡胶、碳化钙、染料、清漆、烧碱、电镀及石油开采和石油生产加工过程。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,46,样品的获取、保存和预处理,样品的获取 测定氨常用的方法是纳氏试剂比色法、苯酚一次氯酸盐比色法、电极和滴定法。氨的测定方法的选择要考虑两个主要因素，即氨的浓度和存在的干扰物。两个直接比色法仅限于测定清洁饮用水、天然水和高度净化过的废水出水，所以这些水的色度均应很低。浊度、颜色和镁、钙等能被氢氧根离子沉淀的物质会干扰测定，可用预蒸馏除去;若氨的浓度较高时，最后用滴定法;色度和浊度对电极法测定氨没有影响。水样一般不需要进行预处理，且有简便、测量范围宽等优点，但测定受高浓度溶解离子的影响。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,47,样品的获取、保存和预处理,样品的保存 使用新鲜样品可取得最可靠的结果。水样采集后应尽快分析，并立即破坏余氯，以防止它与氨反应(0.5mL 0.35写硫代硫酸钠可除去。.25mg余氯)。如采样后不能及时分析，每升水样中应加入0.8mL浓硫酸，使pH在1.52.0之间，并在4储存。某些废水样需更浓的硫酸才能达到这个pH值。在测定前，要用碱中和。也有文献建议每升水2040mgHgCI2保存。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,48,样品的获取、保存和预处理,样品的预处理 为了获得准确的结果，建议将样品预先蒸馏处理。在已调至中性的水样中，加人磷酸盐缓冲溶液，使pH保持在7.4加热蒸馏。氨呈气态被蒸出，吸收于硫酸(0.01 0.02mo1/L)或硼酸(2%)溶液中。当用纳氏试剂比色法或用滴定法时，以硼酸作吸收液较为适宜，使用苯酚一次氯酸盐或氨选择电极法时，则应采用硫酸为吸收液。水的pH对氨的回收影响较大。pH太高，可使某些含氮的有机化合物转变为氨;pH低，氨的回收不完全。一般样品加人规定的缓冲溶液能达到期望的pH值。水样偏酸或偏碱，可加lmol/L(1/2H2S04)硫酸溶液调节pH至中性。但对于某些水样，即使调至中性，再加人缓冲溶液，结果pH仍远远低于期望值。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,49,样品的获取、保存和预处理,对于未知水样，在蒸馏后测一下pH。若pH不在7.2-V 7.6范围内，则应增加缓冲液的用量。一般每250mg钙要多加lOmL磷酸盐缓冲溶液。国外也有推荐用硼酸盐缓冲溶液将水样缓冲至pH为9.5，进行蒸馏，这样可减少氰酸盐和有机氮化合物(如甘氨酸、尿素、谷氨酸和乙酞氨等)的水解作用。这时尿素仅水解约700，而氰酸盐约为500。也有介绍用氢氧化钠将水样调至中性后，加人少量粉状氧化镁进行蒸馏的。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,50,实验室测量方法,纳氏试剂光度法(1)纳氏试剂光度法的原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长内具有强烈吸收。通常测量波长在410 425nm范围。(2)方法的适用范围本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法)，测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业水和生活污水中氨氮的测定。(3)纳氏试剂的配制有关纳氏试剂的配方与配制方法有种种方案，各有特点，其灵敏度、稳定性等亦有所不同，大量文献对纳氏试剂的配制方法进行了修正。如今，较流行的有下列三种配法。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,51,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,称取5g磺化钾，溶于5mL无氨水中，分次加人少量二氯化汞溶液2.5g氯化汞(HgCl2 溶于l0mL热的无氨水中(加热可增加氯化汞的溶解度)，不断搅拌，直至微有朱红色沉淀为止，冷却后，加人氢氧化钾溶液(15g氢氧化钾溶于30mL无氨水中，充分冷却后供用)，充分冷却，加水稀释至100mL。静置1d，将上清液贮于棕色瓶内，盖紧胶皮塞于低温处保存，有效期为一个月。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,52,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,溶解100g碘化汞(HgI2)和70g碘化钾于少量水中，搅拌下慢慢地加人到氢氧化钠溶液中(在500mL水中溶解160g氢氧化钠，冷却)，并稀释至1L。用带橡皮塞的硼硅玻璃瓶贮存，在暗处保存试剂可稳定一年。溶解35g碘化钾和12.5g氯化汞于700mL水中，搅拌下，加人饱和的氯化汞溶液，直至出现微量红色沉淀为止(约需40 50mL氯化汞溶液)。然后，加人到150mL含有120g氢氧化钠的冷溶液中，冷却后，稀释至1L。加人1mL饱和氛化汞溶液，摇匀。盖紧橡皮塞于暗处保存。取上清液使用。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,53,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,(4)纳氏试剂配制注意事项HgI2和KI的理论比(质量)为1.37:1.00，当接近此理论比，则纳氏试剂的灵敏度改善，当KI过量则可引起灵敏度降低。配制碱液时，可因产生溶解热使溶液温度升高，两液混合时，会产生汞离子沉淀，因此，碱液应充分冷却纳氏试剂产生大量沉淀，影响试剂的灵敏度和比色的再现性，使用纳氏试剂时，仅取用上清液，不要振摇和搅拌沉淀。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,54,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,(5)显色条件 测量波长纳氏试剂与氨的生成物是一难溶的棕橙色沉淀，只有在较低浓度时，才能稳定存在。有色溶液的最大吸收位于370nm波长处，摩尔吸光系数为6.8 X103L/(mol“cm)。为了避免有机物质在紫外区的吸收干扰，提高测量精度，往往采用410nm,420nm,425nm或400-425nm波长作为测量波长。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,55,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,碱度Geiger在实验中发现，加入氢氧化钾，纳氏反应平衡向生成NH2 Hg2 IO方向移动，即使pH的微小变化，对颜色强度亦有明显的影响。并指出加人纳氏试剂后，溶液的pH低于12，将不产生颜色反应。Massmann进一步指出，加人纳氏试剂后，最后溶液显色的pH适宜范围是11.812.40 pH低于11.8，不产生颜色反应;pH高于12.4,溶液立即变浑，而无法测量吸光度。但各方法中碱的适宜用量不尽相同，它与不同纳氏试剂中碘汞酸或碘化钾的浓度以及氨的浓度范围有着密切的关系。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,56,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,温度 进行纳氏显色时，温度的变化对颜色的强度以及混浊度有显著影响，且将影响发色速率。提高溶液温度，将使颜色变深。溶液清亮时温度每变化10 0C,将使氨的回收量产生9%的变化。提高溶液温度，达到最大显色时，所需时间短;然后温度越高越不稳定，溶液易出现浑浊。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,57,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,(6)容易出现的问题和注意点 纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大的影响;所配制的任何试剂，若有沉淀均应过滤除去(若用滤纸过滤，应用无氨水将滤纸洗净)。纳氏试剂是浓碱溶液，故不能用滤纸过滤。更方便的是用静置后倾泻法分离，取其上清液。用具胶塞的棕色硬质玻璃瓶贮存。滤纸中常含痕量氨盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,58,实验室测量方法 纳氏试剂光度法,酒石酸钾钠溶液空白值较高时，需将此溶液过滤以后，加纳氏试剂5mL，于有色瓶中23d，取其上清液使用。纳氏试剂配制不当，随着放置时间的延长，会影响显色灵敏度，并有可能线性变差，应给予注意。纳氏试剂毒性很强，故需注意使用。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程,第一章 水质监测分析方法,59,实验室测量方法 水杨酸一次氛酸盐比色法,(1)反应机理 第一步是氨与次氯酸盐反应生成氛胺。NH3+HOCl NH2Cl+H20第二步是氯胺与水杨酸反应形成一个中间产物5-氨基水杨酸。第三步是氨基水杨酸转变为醌亚胺。,安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施